Welche Entladekurve bevorzugt ihr?

Diskutiere Welche Entladekurve bevorzugt ihr? im Akkus, Batteriemanagement (BMS), Ladegeräte Forum im Bereich Diskussionen; Ich beziehe mich aber auf das Ende des Entladevorgangs. Hier als Beispiel die beiden Kurven der Sony VTC5A und Molicel INR18650-P26A. Die Molicel...

sphr

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Ich beziehe mich aber auf das Ende des Entladevorgangs. Hier als Beispiel die beiden Kurven der Sony VTC5A und Molicel INR18650-P26A. Die Molicel hat mehr Kapazität als die Sony, aber (!) lässt sich in der Praxis nur bis ca. 3,35V (Leerlauf) nutzen. Drunter steht keine Leistung mehr zur Verfügung. Die Sony baut zwar früher ab, kann aber noch bis ca. 3,15V Leerlaufspannung Leistung liefern.

Gehen wir mal davon aus in der Praxis nutzt man beide Zellen sowieso nur bis 3,4V drunter macht es eh keinen richtigen Spaß mehr. Dort hat die Sony aber noch eine Reserve für den Notfall, die Molicel, ist schon fast am Ende. Gibt's weitere Vor- Nachteile?

Interessant wäre die tatsächliche Leerlaufkurve, nicht die 0,2A, sieht man aber nirgends. Hab sie nur als Ersatz heran gezogen.

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sphr

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Ups :), da hat mir doch einer ein verkürztes PDF "in die Hand gedrückt". .. Also nach einem Monat max. -17%, nach 3 Monaten max. -33% und nach 6 Monaten max. -50%. Das hat nun doch alles einiges an Erhellung bzgl. der Entladekurven/Molicel gebracht! Die Sony sind dort besser.

Bisher konnte ich keine Selbstentladung feststellen, hab allerdings auch nicht explizit drauf geachtet. Ggf. sollte man bevorzugt ein BMS einsetzen, welches während des ganzen Ladevorgangs balanciert und nicht erst am Ende.
 

onemintyulep

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Du hast ja die Zellen schon verwendet. Insofern würde ich mich nicht schalu machen lassen, sondern beobachten und berichten :)
 

sphr

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Du hast ja die Zellen schon verwendet. Insofern würde ich mich nicht schalu machen lassen, sondern beobachten und berichten :)
OK, ich hab mal eine erste Messung gemacht, die aber aus diversen Gründen keine echte Aussage zulässt. Gemessen wurden von 23:00 Uhr abends bis 9:00 morgens ein Spannungsverlust von 150mV, was - wenn man einen Spannungsbereich von 4.2V bis 2.5V heran zieht - 0,9% wären. Aber:

1. Gemessen wurde bei einem Ladezustand von 4.1V, also fast voll. Sinnvoller ist wohl bei der Lagerspannung von vielleicht 3,4V.
2. Einen Tag ruhen lassen vor der Messung ist besser, da die Zellchemie sich erst mal ausgleichen muss.
3. Viele Zellen verlieren einen großen Teil der Kapazität in den ersten 50 Zyklen, also besser erst danach messen. D.h. heißt aber erst in einem halben bis ganzen Jahr bei mir, wenn ich so weiter fahre.
4. Temperatur von 20-25 Grad wurde eingehalten
5. Das betrifft meinen ganzen Akku, also die Mixschaltung aus VTC5A/P26A/M36 und alten Samsung 26H.
6. Noch was zu berücksichtigen?

Trotzdem interessant ein Verlust von 0,5 bis 2% pro Tag sollte man erst mal im Auge behalten. Das ist nicht ohne. Ich werden in diesem Zyklus wenn es passt, noch mal bei 3,4 - 3,3V messen, wenn möglich einen Tag ruhen lassen. Und dann noch mal in einem halben Jahr oder so.
 

onemintyulep

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Mixschaltung aus VTC5A/P26A/M36 und alten Samsung 26H.
Du hast Zellen unterschiedlicher Typen zusammengemischt? Das war mir oben nicht ganz klar.

Erstens, das sollte man nicht tun. Ist wie Bungeejumping mit zusammengestückelten Seilen.
In dem Fall würde ich wohl auf jeden Fall mit einem Modellbaulader laden. Ein gewöhnliches BMS ist auf jeden Fall Pflicht.
Irgendwelche Aussagen über die einzelnen Zellen kannst du damit nicht mehr treffen. Auch die Selbstentladung kann dabei exotisch sein.

Du diskutierst ja hier Entladekurven, und zwar weil die sich unterscheiden. Das bedeutet aber dass die Zellen sich je nach Spannungszustand unterschiedlich verhalten. Wenn du sie zB. "nach Innenwiderstand sortierst" bringt das nichts, weil sie an einem anderen Spannungspunkt einen anderen Innenwiderstand haben werden. Dadurch entsteht eine unbeobachtete Dynamik zwischen den unterschiedlichen, zusammengeschalteten Zellen.
Diese "Modellbaulader" gibt es, weil diese LiPo-Tüten die dort verwendet werden von Haus aus unterschiedlich sind. Dort vermeidet man aber meines Wissens, die parallel zu schalten, und nimmt stattdessen grössere Tüten.

Ist das eigentlich ein Solarakku oder ein Pedelecakku??
 

sphr

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Du hast Zellen unterschiedlicher Typen zusammengemischt? Das war mir oben nicht ganz klar.

Erstens, das sollte man nicht tun. Ist wie Bungeejumping mit zusammengestückelten Seilen.

Du diskutierst ja hier Entladekurven, und zwar weil die sich unterscheiden. Das bedeutet aber dass die Zellen sich je nach Spannungszustand unterschiedlich verhalten. Wenn du sie zB. "nach Innenwiderstand sortierst" bringt das nichts, weil sie an einem anderen Spannungspunkt einen anderen Innenwiderstand haben werden. Dadurch entsteht eine unbeobachtete Dynamik zwischen den unterschiedlichen, zusammengeschalteten Zellen.

Ist das eigentlich ein Solarakku oder ein Pedelecakku??
Also mein Solarakku besteht aus Bleibatterien, weil billiger und weil man die immer randvoll geladen halten kann. Aber auch da hab ich verschiedene kombiniert, eine rel. Neue Ca/Ca-Starterbatterie zwei alte ausrangierte Starterbatterien aus dem Autobetrieb und eine AGM-Batterie. Geht auch tadellos (wenn man weiß wie man die Ladeansteuerung macht und einen guten programmierbaren Solarladeregler besitzt).

Ich mach halt immer gerne wo andere sich vor scheuen, wenn es für mich Sinn macht (und nichts gefährliches passieren kann).

Das ist für mich auch ein Studienobjekt. Wenn ich am Ende der Meinung bin nur gleiche Zellen einzusetzen, werde ich das dann irgendwann tun. Ich möchte die verschiedenen Zelltypen erkunden, daher auch diese Diskussion hier, die mir viel gebracht hat.

Meine Erfahrung bisher: Die alten Samsung 26H sind so butterweich, dass man sie im Ebike eigentlich vergessen kann. Aber: In Kombination mit den Sony VTC5A und den Molicel, dienen die noch zufriedenstellend als Reichweitenexpander. Ich bin so vorgegangen: Zuerst habe ich die Sony als 1P betrieben. Gar nicht so schlecht in der Spannungslage aber kaum Reichweite. Dann die Molicel ergänzt. Die Erfahrung gemacht, dass die Molicel ein wenig weicher sind, aber in Kombination mehr Reichweite bringen als die Sony in 2P. Danach habe ich die alten Samsungzellen mit nochmal 2P ergänzt und siehe da, nahezu doppelte Reichweite bei aber nicht mehr weiter verbesserter Spannungslage. In Kombination verhält es sich wohl so, dass die Sony/Molicel zuerst die Leistung liefern und in Leistungspausen die Samsung quasi "nachladen", so dass Sony/Molicel einfach weniger Kapazität verlieren.

Im Kondensatorbereich ist die Kombination von verschiedenen Typen (z.B. Elko/Keramik/Tantal) quasi Standard.

Im Ersatzschaltbild dürfte sich der Innenwiderstand durch die Samsung einfach nicht mehr weiter nennenswert verbessern, aber die Kapazität erhöht sich.

Nun ging es quasi nur noch primär darum die Kapazität/Reichweite weiter zu erhöhen, aber am besten die Spannungslage noch ein wenig weiter zu verbessern. Deshalb die M36. Das funktioniert auch alles wie erhofft.

Und du hast völlig recht: Ein Modebaulader der alle Zellen garantiert voll auflädt, wäre quasi ideal. Mein BMS balanciert aber schon beim normalen Laden und nicht erst am Ende und das reicht (im Moment) aus. Vor allem die Altzellen streuen.

Unschlüssig war ich aber am Entladeende, deshalb der Thread. Also was soll ich nun als nächstes nehmen zur Kombination. Oder wenn ich irgendwann mal die Gebrauchtzellen ersetze. Obwohl ich eigentlich zu Ewi2435 neige, bin ich nun umgeschwenkt. Aufgrund der neuen Erkenntnissen hier, habe ich mir das Verhalten am Fahrrad nochmal genauer angeschaut. Und auch da zur Meinung gekommen, dass wenn die Kurve (unter Last) flach abbaut auch am Ladungsende noch Reserven da sind. Und wenn man dann einfach eine Ünterstutzungsstufe hoch schaltet auch am Ende noch Fahrspaß da ist.

Mit der unbeobachteten Dynamik hast du auch recht. Ich habe deshalb eine Volt/Strom-Anzeige in den Akku rein gebaut um das im Blick zu haben. Die inneren Ströme verfolgen zu können, wäre noch besser, aber eigentlich bin ich so schon recht glücklich. Ich würde z.B. jedem raten beim Akkuneubau dem Akku eine Reihe VTC5A zu spendieren.
 

onemintyulep

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Ich mach halt immer gerne wo andere sich vor scheuen, wenn es für mich Sinn macht (und nichts gefährliches passieren kann).
Das ist aber halt der Unterschied zwischen Lithium und Bleiakkus. Das Maximalrisiko ist ein ganz anderes. Das sollte man nicht durch ausprobieren feststellen...

Ich habe auch die Erfahrung gemacht dass man einen überdurchschnittlichen Gewinn hat wenn man die Kapazität erhöht. Bei getrennten Akkus (also erst seriell, dann parallel) ist das auch unproblematisch.
Für die Sicherheit reicht es an sich wenn man die relevanten Parameter einhält, also Ladeendspannung, Entladeendspannung, Strom, Temperatur. Beim Strom kann es halt problematisch werden, wenn man sehr langsame Zellen mit sehr schnellen Zellen zusammenwirft. So wie bei dem Bungeeseil.
Und dann ist es natürlich so, dass der ganze Akku nur so lange lebt wie das schwächste Glied, bzw. das am meisten beanspruchte, das spricht auch prinzipiell dagegen.
 

sphr

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Für die Sicherheit reicht es an sich wenn man die relevanten Parameter einhält, also Ladeendspannung, Entladeendspannung, Strom, Temperatur. Beim Strom kann es halt problematisch werden, wenn man sehr langsame Zellen mit sehr schnellen Zellen zusammenwirft. So wie bei dem Bungeeseil.
Beim Bungeeseil meinst du vermutlich unkontrolliertes Schwingen, was dann letztlich z.B. auch zum Zerreißen des Seils führen kann. Meinst so ein Schwingen kann zwischen den Zellen entstehen? Davon hab ich noch nie gehört, dazu dürfte der Innenwiderstand viel zu niedrig sein.

Im Internet finden sich auch sehr sehr viele Leute, die gebrauchte Lithiumzellen einsetzen, zumeist in Solarspeichern. Und zwar nicht nur ein paar Zellen sondern viele hunderte bis tausende. Es gibt sogar einen richtigen Second Hand Markt für Lithiumzellen. Kauf im Hunderter Pack. Von Aufschwingen wurde da noch nie gesprochen. Maximal von Erwärmung und Zelltod, dieses Restrisiko hat man bei einem Lithiumspeicher immer. Also es gibt keinen Unterschied einen alten Akku im Fahrrad zu fahren oder Zellen daraus weiter zu verwenden. Ich würde das Risiko sogar als geringer einstufen, weil so ein alter Fahrrad Akku bisweilen katastrophale Leistungsdifferenzen in den Zellen hat und auch nicht abfackelt. Frisch geprüfte und selektierte Altzellen befinden sich dagegen in halbwegs ordentlicher Balance.
 

onemintyulep

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Beim Bungeeseil meinst du vermutlich unkontrolliertes Schwingen,
Nicht direkt. Ich bin kein Physiker und kein Eventorganisator, aber was ich meinte ist:
Wenn man unterschiedliche Gummiseile zusammenbindet kann das Seil reissen, obwohl jedes einzelne Gummiseil stark genug wäre, und man könnte ganz bald kaum noch berechnen ob Manne aus Gütersloh (85kg) jetzt unten aufschlagen wird oder nicht.
Das mögen andere widerlegen oder bestätigen :)
Gummiseile an sich sind jedenfalls eine gute Analogie für Akkumulatoren. Schon in einer einzelnen Zelle sind aber ein Haufen dieser Analogie-Gummiseile kombiniert, ein Akkumulator ist kein Kondensator.
Schwingen tut da aber hoffentlich nichts, wenn man sie so verwendet wie wir.
Das viele unbeschwert gebrauchte Zellen zusammenbasteln ist übrigens kein Argument. Ich z.B. bin Raucher...
 

sphr

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Das ist einfach unsere "German Angst", da passiert nichts schlimmes.

Kannst ja mal hier rein schauen:

oder hier (schon etwas unordentlicher):

und auch noch die Zellen verlötet, ohje. Aber! mit Sicherungsdrähten verkabelt. Der Typ ist übrigens Doktor der Ingenieurswissenschaften, also schon kompetent.

Was mir missfällt ist eigentlich der Einsatz eines Activ-Balancers, weil der bei einem Zelldefekt permanent Leistung transferiert und da ggf. Zelldefekte erst sehr spät auffallen. Aber bei einem Fahrrad Akku mit balancen lediglich beim Laden, fühl ich mich ziemlich sicher. Aktives balancen müsste eigentlich elektronisch überwacht werden, so wie im E-Auto.
 

sphr

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Heute Nacht gab es folgende Spannungsentwicklung: 23:30 Uhr = 37,33V, 7:25 Uhr = 37,36V

Die Spannung ging also etwas hoch. Ich vermute insb. die Altzellen brauchen um ihr chemischen Gleichgewicht zu finden.
 

sphr

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Da brauchst du etwas mehr geduld. Ich selektiere die Zellen aus die mehr als -2mV pro Monat haben. Bei 20 Grad Celsius.
OK, ist für den Alltagsbetrieb im Grunde unkritisch aber hilft problematische Zellen zu erkennen. Beim nächsten mal werde ich das vor Einbau mit einbeziehen. Von den 40 alten 26H waren immerhin zwei dabei wo die Ladeendabschaltung vom Charger nicht griff. und das Ladegerät nicht abschaltete. Da wäre eigentlich auch interessant auf wie viel mA der Ladestrom am Ende zurück geht. Zeigt mein Charger leider nicht an, nur dass immer weiter mAh angesammelt werden.
 

sphr

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Also nun musste ich die 26H doch komplett aus dem Akku entfernen. Als das BMS bei 2,8V eines Blocks abschaltete und die Gesamtspannung noch 34V betrug.

Nun bin ich dabei noch mal bei allen 26H die Ladekapazität zu prüfen. Dabei kam heraus, dass die Durchfallquote (Zelle erreichte nicht die nötige Reduzierung des Ladestroms und wurde heiß), bei bald 30% liegt. Das muss ich noch genau eruieren, aber es sieht so aus las ob das lade/Testgerät den Testvorgang trotzdem startet und das nur beim Aufladevorgang auffällt.

Das werde ich in Zukunft genauer bei allen Zellen beobachten: Wie stark fällt der Ladestrom bei 4,2V oder 4,1V Konstantspannung ab, also wie groß ist dort der Leckstrom.
 
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