Abweichung bei mehrzelligen LiPo / LiIon - Akkus

[Moppi]

Hallo,

mir ist gerade ein Gedanke gekommen:
wie groß wohl eine Abweichung unter den Zellen eines Akkus sein kann.

Ich habe immer nur gelesen, dass das nicht so viel sein soll. Abweichungen von 0.3V oder gar 0.5V (nach Erinnerung) werden manchmal schon als Defekt bezeichnet. Bei einem einfachen LiPo-Lader z.B. fällt das nicht auf, solang der Akku nicht entladen wurde. Da ich aber schon auf den Hinweis getroffen bin, bei Spannungskontrolle an einem LiPo, nicht unter Nennspannung zu entladen, drängt sich mir der Verdacht auf, dass eventuell größere Abweichungen, zwischen den Zellen eines mehrzelligen Akkus, durchaus vorkommen könnten.

Vielleicht weiß hier jemand mehr dazu?

Ich habe einen intakten LiPo gemessen, den ich mal aufgeladen habe.
Dort habe ich 4,03V zu 4,04V zu 4,02V an den Zellen.

Kann es bei Tiefentladung sein, dass i.R. nur eine Zelle gravierend geschädigt wird und dann eine wesentlich höhere Abweichung, gegenüber den anderen Zellen, hat?



MfG

[Rabenauge]

Ja, möglich.
Mir ist neulich einer hochgegangen (nix passiert, aber aufgebläht-den hab ich dann schleunigst völlig entladen und entsorgt), der war vermutlich _einmal_ knapp zu tief entladen.
Beim Laden fing es plötzlich an, zu knistern (Hardcase).....nich lustig bei einem 2s2p mit über 4000mAh.

Anständige Ladegeräte balancieren deshalb die Zellen _immer_ aus, um es gar nicht so weit kommen zu lassen...aber das funktioniert nur bis zu nem gewissen Punkt, wie man sieht.
Ich hab natürlich nen Balancer dran, und nutze den auch.

Im Fall von meinem war es vermutlich so, dass ich den mal etwas tief entladen hatte vor ner Weile- der war in nem RC-Car, wo er anfangs ziemlich gestresst wurde. Vermutlich hatte er da schon was abbekommen.

[Siro]

Ja Moppi,
die Zellen können sich erheblich unterschieden durch Alterung, Tiefenentladung oder was auch immer.
Bei meinen 3 bzw. 4S LiPos stirbt meistens nur eine Zelle bzw. lässt erheblich nach.
Da geht dann der Innenwiderstand hoch.
Das Problem: wenn man ihn läd fällt das meist noch garnicht auf.
Wenn er aber dann belastet oder leer wird, dann sieht man deutlich die Spannungsunterschiede,
die Zellenspannung bricht dann sehr schnell ein.

Ein gutes Ladegerät zeigt Dir auch die "einzelnen" Innenwiderstände der Zellen an, das ist wirklich sehr hilfreich.
Generell gehen durch das Altern die Innenwiderstände hoch. Das scheint aber von Typ zu Typ (und auch Chargen bedingt) sehr unterschiedlich zu sein.

Siro

[Moppi]

Danke Euch!

Dann ist die Einzelzellenüberwachung wohl doch ganz gut, wenn man eine gewisse Untergrenze erreichen will, beim Entladen. Ansonsten lieber nicht so tief entladen.
So wäre jetzt mein Fazit.

Ich habe nur kein Ladegerät was noch Messwerte anzeigt. Das mit dem Innenwiderstand habe ich noch nicht kontrolliert. Ich weiß nur inzwischen, wenn so ein Akku seine Zeit hinter sich hat, dass das Aufladen dann extrem lange dauert. Das geht dann sogar rel. schnell, dass der Zustand eintritt, wie ich jetzt zweimal oder dreimal festgestellt habe. Kann sein, dass so ein Akku noch geladen wird, aber wenn ich sehe, dass die Ladezeit doppelt so lang ist, wie sie sein sollte, dann gehe ich kein Risiko mehr damit ein; der Akku kann äußerlich dennoch völlig intakt aussehen.

MfG

[Rabenauge]

Das kann ein Indiz für Drift sein, ja.
Mein Lader balanciert nämlich während und nach dem laden die Zellen aus- wenn die zu weit auseinander gedriftet sind, wird das länger dauern.
Aber sicher bin ich da auch nich....

[Moppi]

Ich meine den Ladevorgang vorher schon.

[Klebwax]

Typische einfache Lithium-Lader (https://www.aliexpress.com/item/32950127354.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.7c2a6fb 9LXsiDW&algo_pvid=7531b309-feca-4879-9045-c4bfd499e8c8&algo_expid=7531b309-feca-4879-9045-c4bfd499e8c8-0&btsid=0b0a187b15976694370606020ece5b&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb 201603_) sind im Prinzip Festspannungsregler mit Strombegrenzung. Wenn also die Summe der Zellenspannung gleich oder größer als die Spannung des Laders ist fließt kein Strom mehr.

Hat jetzt eine Zelle eine geringere Spannung, z.B. wegen eines Defektes, werden die anderen Überladen.


Dann ist die Einzelzellenüberwachung wohl doch ganz gut,

Dafür gibt es Battery Management Systeme in großer Zahl. Die überwachen die Spannung an allen Zellen getrennt. Außerdem haben sie zwei Schalter (FETs), der eine beendet die Ladung, wenn eine Zellenspannung höher als die Ladeschlußspannung wird, der andere schaltet die Last ab, wenn eine der Zellenspannung unter die Entladeschlußspannung fällt. Bessere Teile (https://www.ebay.de/itm/10S-36V-35A-Li-Ionen-Akku-lipolymer-BMS-PCB-mit-Balance-for-Ebike-Escooter-DE/293611001556?_trkparms=ispr%3D1&hash=item445c9456d4:g:ANQAAOSwo1Ze409u&enc=AQAFAAACYBaobrjLl8XobRIiIML1V4Imu%2Fn%2BzU5L90 Z278x5ickkvjzWOStkxwnlDuxSI1PVVkM2ue0IWJy3dE%2F%2F fx8ykCx7i%2BSbU5m8UxT0U45Beg%2FPL1%2BW6gKuf7QRlXDe IKRgg6vHFBjivNgagE0I4nbhzDU%2FvwMx9t4HZz1vYd5DEPuD c8%2BybVREJMpB94WGMcIpVjQuEsM%2FjubB%2FDN7PqKK6V7o h2CKb3jTH0npDGBauPJ4gmHrEu51sITLWizqnrwXumJsC8HWaO Qtb7EE%2BZI6bbFxkWu8c2Sp%2BsSGFHtETwuMfiMJWGysKQfm FTQobHsByFvobwfORJn7pS5oacPByFha3S0WjzkNTu7iFEdq5I OR92JLIvhyhp7Tinmqxtv64pKhk3av5bx%2FUbxOtM03wfSIwX TYwIoeeohwXKR2pFyqjBhKBaBdJVRRUQnQ1NczHlicUyMbyZoV ayX0Rd0eupe6wM21fW7Pq7cfOP9Mhy3GXd6mSkDO7IXwufgw9w q2gfomszj7AHlKe7tdpw6dRD%2FRL%2F%2FFL%2FUDAYdKYcVk vkirFSfSpae%2BZ9IOA%2BWo7dFL6XdFGlREHGzSmBlpF2vA%2 BzOsCsmcZ9gNApCnKCLunT6%2BkzXbePjsTj57oejmpwswNK1G brPXO75BWMCbD%2FbDOZIoHmpajQbyl3NM%2BLUaAlK4hphB2f ZGiitsOsxdv2EeOQZpQ8clw1LZiorf7DiA4dZnog8PBmVwy9sR RU8nQcbwp%2B3pW3%2Bv50b%2FqYbMH7w5zDTSU4Oag9mVLKje 1e09ucT1ioQYcbrUoNKox5sG7JOt&checksum=2936110015561fa870fec647456b80d27c826cbc2 ddc) überwachen auch noch die Ströme und sowohl bei zu großem Ladestrom als auch bei zu großem Laststrom ab. Und noch bessere balancieren den Akku beim Laden zusätzlich.

Ich hab letztens einige getestet, die haben auch so funktioniert. Die Konsequenz ist, daß die nutzbare Kapazität eines Packs von der schlechtesten Zelle bestimmt wird. Sie erreicht als erste die Ladeschlußspannung und die anderen werden nicht voll und erreicht auch als erste die Entladeschlußspannung, obwohl die anderen noch nicht leer sind. Leider wird die Zelle nicht angezeigt, man muß das extra ausmessen. Dazu habe ich mir dieses Gerät (https://www.aliexpress.com/item/4001290359233.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.61da6 5f8WmaHMb&algo_pvid=be0eff07-6937-462b-9a6d-d9e239103cb7&algo_expid=be0eff07-6937-462b-9a6d-d9e239103cb7-26&btsid=0b0a0ae215976708776362028ef2cc&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb 201603_) besorgt. Man muß dann aber ein passendes Anschlußkabel basteln.

MfG Klebwax

[Siro]

Diese Teile (LiPo-Tester / Batterie Guard) gibt es von diversen Herstellern und sehen äußerlich alle gleich aus, mal abgesehen von der Farbe..
Ich kann diese Teile auch empfehlen, ich glaube alle aus unser Heligruppe haben ein solches Teil.
Durch das Ansehen/Durchsteppen der einzelnen Zellenspannung kann man meist schon eine defekte Zelle erkennen.

Meines von Graupner, kann aber keine 1S Akkus messen. :(
Geht das bei Dir Klebwax ? hast Du das mal probiert ?

Ich habe mein Graupnerteil (Preis übrigens damals über 30 Euro) dann umgebaut und jetzt kann ich auch 1S messen.
Der Umbau ging aber leider nicht mit allen Modellen, da sie alle sehr unterschiedlich intern aufgebaut sind.

35198

Siro

[Klebwax]

Meines von Graupner, kann aber keine 1S Akkus messen. :(
Geht das bei Dir Klebwax ? hast Du das mal probiert ?

Ich hab zwei verschiedene. 35199

Das kleine zuckt gar nicht an einer Zelle, das große zeigt ganz schwach etwas an. Ich denke das liegt daran, daß sich das Geräte aus dem Akku versorgt und eine Zelle zu wenig für den Spannungsregler ist. Aber bei einem 1S kann man auch einfach ein Multimeter nehmen und die Spannung messen. Der Wert ist dann auch gleich der Wert für die höchste Zellspannung und die niedrigste Zellspannung.

MfG Klebwax

[Siro]

Okay, danke fürs probieren Klebwax, dann ist das also auch bei anderen Modellen ein Problem,

Ja genau, die versorgen sich über den Akku
und bei meinem Graupner hat man die Versorgung für den internen Spannungsregler einfach an der 2ten Zelle abgegriffen.
Wenn ich also 1S anstecke, bekommt die Schaltung gar keine Spannung.
Das konnte ich ändern mit einer zusätzlichen Diode bei meinem Modell.

Auch ein anderes kleines Modell konnte ich in dieser Weise umbauen.

Hast natürlich recht, bei 1S tut es jedes Multimeter, aber ich hab meistens keines bei wenn ich fliegen gehe,
aber diverse 1S Modelle bzw. Akkus, daher wollte ich, dass es auch bei 1S funktioniert.
Mir gefällt zudem die Prozentangabe bei diesen Teilen, wobei ich das mal durchgefahren habe, das verhält sich nicht linear
und hat natürlich auch seine Berechtigung.
Eine Tabelle kann ich gern mal reinstellen:


Siro

[Klebwax]

Hast natürlich recht, bei 1S tut es jedes Multimeter, aber ich hab meistens keines bei wenn ich fliegen gehe,

Als Multimeterersatz könnte so ein USB Tester (https://www.ebay.de/itm/USB-Ladegerat-Doktor-Spannung-Messer-Amp-Volt-Strommessgerat-Tester-Detektor/143568752804?hash=item216d5d50a4:g:~D8AAOSwPjNegx7 Y) herhalten. Wenn der Strom dafür zu heftig ist, muß man es ja nicht in den Strompfad einschleifen. Die Spannung zeigts trotzdem an.

MfG Klebwax