Lithium-Akkus sollen bekanntlich nicht tiefentladen werden. Daher gibt
es Schutzschaltungen, die beim Unterschreiten einer Grenzspannung
üblicherweise den Minuspol der Batterie vom Verbraucher (V_out_-) über
ein Mosfet trennen. Der Kontakt wird erst wieder geschlossen, wenn eine
Ladespannung > Grenzspannung anliegt.
Meine Frage ist nun, ob / wie man parallelgeschaltete Akkus individuell
schützen kann.
Ich habe dabei eine PowerPack-Schaltung im Kopf, bei der mehrere
Li-Akkus ähnlicher Nenn-Kapazität aber unterschiedlichen Alters parallel
geschaltet sind. Daher würde ich auf unterschiedliche Kapazitäten und
Selbstentladeströme tippen.
Macht es Sinn, die Akkus einzeln zu schützen? Und wie würde man das am
besten machen? Die oben beschriebene Schaltung würde ja erst greifen,
falls alle Zellen sich auf / unter die Grenzspannung entladen haben.
Hallo,
abgesehen davon, daß man das gerade bei Li-Akkus tunlichst vermeidet:
Wie sollen bei einer Parallelschaltung von Zellen an den Zellen
unterschiedliche Spannungen zustande kommen?
Die Stromverteilung wird je nach Innenwiderstand usw. unberechenbar
verschieden sein, deshalb nimmt man ja neue und identische Zellen und
schaltet die fest parallel, damit sie gleichmäßig belastet werden und
altern.
Gruß aus Berlin
Michael
Ganz genau das. SO ein Schrott-Akkupack ist genau das, was der Name
hergibt: Schrott. Vergiss' den Mist und nimm' Zellen des gleichen
Herstellers, mit derselben Geschichte (sprich: Neu!), idealerweise aus
derselben Charge.
Für parallelgeschaltete Zellen kannst du eigentlich nur eine
Schutzschaltung für das Gesamtpaket schnüren. Da die Zellen nicht
getrennt angesprochen werden können, erscheinen selbst die komplett
kaputten 0V-Zellen als (Durchschnittsspannung aller Einzelzellen in
Abhängigkeit von Belastbarkeit/Innenwiderstand).
Mach' es bitte richtig.
Lediglich einen wichtigen Aspekt würde ich hinzu fügen: Wenn man zwei
LiPos mit stark unterschiedlichem Ladezustand parallel schaltet, kommt
es zu enormen Ausgleichsströmen. Ich habe es nicht studiert, aber dabei
können sie meines Wissens nach durchaus auch abfackeln.
Ansonsten schließe ich mich dem Tipp
>Vergiss' den Mist und nimm' Zellen des gleichen Herstellers, mit derselben>Geschichte (sprich: Neu!), idealerweise aus derselben Charge. - Mach' es>bitte richtig."
nicht aus vollem Herzen anschließen. Es kann ja sein, dass deine
Alternative zu "alte Zellen parallel schalten" nicht "Alles neu kaufen"
sondern "dann mache ich halt nix und schmeiße die alten Zellen weg" ist.
Warum dann also nicht mit den alten Zellen experimentieren?
Im Prinzip geht es genau darum.
Es sind (Ersatz-) Akkus von einem alten, defekten Handy. Die
Nennkapazitäten sind mit 2400 bzw. 2600 mAh recht ähnlich, wie häufig
jedoch welcher verwendet wurde kann ich nicht sagen.
Da die Akkus jedoch noch funktionieren, würde ich gerne noch etwas
sinnvolles damit machen. Daher kam ich auf den Akkupack.
Daniel H. schrieb:> Da die Akkus jedoch noch funktionieren, würde ich gerne noch etwas> sinnvolles damit machen. Daher kam ich auf den Akkupack.
Etwas "SINNVOLLES"?
Hast Du denn schon mal gemessen welche Kap. sich noch bis 3,3V bei
welcher Belastung entnehmen läßt? - Vernünftiges Equipment (Lipolader
usw.) vorhanden? Übrigens sind Handyakkus in der Regel der letzte
Schrott bezgl. Belastbarkeit (1..2C),- je älter umso höher der Ri.
Falls Du nicht von Deinem "GEIZ IST GEIL"-Vorhaben ablässt, entferne vor
dem parallelen verschalten der Zellen zunächst die Schutzschaltungen und
bringe sie auf gleiche Spannung.
Viel Spaß, Feuer frei und berichte (wie tausend andere Youtuber), von
Deinen sinnfreien Experimenten! - Deren Folgen übrigens von keiner
Versicherung gedeckt sind!
Hallo Peter,
nanu, hat dir jemand auf die Füße getreten? Wieso unterstellst du, dass
sein Vorhaben nicht sinnvoll ist? Vielleicht ist nicht jedes Experiment
sinnvoll, aber warum dieses hier nicht?
Was soll das mit dem "GEIZ IST GEIL"? Hast du nicht verstanden, was das
Ziel ist? Dass die Alternative zu "Basteln mit Schrott" nicht "Basteln
mit neu gekauften Zellen" sondern "wegschmeißen und fernsehen" ist?
"Viel Spaß, Feuer frei" - jetzt lass' aber mal die Kirche im Dorf. Hast
du dich eigentlich auch schon mal mit elektrischem Strom befasst?
Natürlich. Hat es dabei auch schon mal geknallt und gefunkt? Natürlich.
Hast du daraus die Lehre gezogen, die Finger grundsätzlich vom
Elektrischen zu lassen? Solltest du eigentlich.
Sowohl du, als auch ich und der Daniel wissen, das ein bisschen Vorsicht
geboten ist. Also zwei Zellen anti-parallel schalten und dann den Raum
verlassen oder so was. Wenn die Belastbarkeit der Zellen wirklich nicht
höher als 1 bis 2C ist, sind die Dinger nicht kritischer als
Kohl-Zink-Batterien. Aber neue Zellen sind da ganz bestimmt kritischer!
Also: älter = sicherer.
Technische Rückfrage: Wozu die Schutzschaltungen entfernen? Es klang
nicht nicht so, dass es ironisch gemeint war. Nur kann ich es nicht
anders verstehen.
Ältere Zellen sind sicherer?
Ältere Zellen altern - man mag es kaum glauben - chemisch. Dabei lagert
sich metallisches Lithium ab, Stichwort Dendritenbildung. Durchsticht
irgendwann den älteren, schlechteren, nach aktuellem technischen Stand
minderwertigen Separator. -> Thermal Runaway.
Ältere Zellen sind wesentlich gefährlicher als neue. Deren
Lebensgeschichte ist unbekannt, der innere Zustand unberechenbar. Damit
experimentiert man nicht oder nur im freien, wo das Abfackeln nur einen
giftigen Umweltschaden hinterlässt, aber nicht die eigenen vier Wände
niederbrennt.
Die üblichen Vorsichtsmaßnahmen (Laden unter Aufsicht, auf feuerfester
Unterlage), sowie ausschließliches Verschalten von Zellen gleicher
Spannung um die Ausgleichsströme zu verhindern sind mir wohl bekannt.
Bei meiner vorliegenden Ladeelektronik komme ich pro Modul auch nicht
auf über 1A, wären also 0.4C bei einer Zelle bzw. entsprechend weniger
beim parallelen Laden.
Auch bekannt ist mir der chemische Alterungsprozess durch
Dendritenbildung. Aber genau das ist IMO ein interessanter Punkt: Klar,
dass identische Zellen mit einer identischen Beanspruchung ähnlich
altern werden. Trotzdem ist es zufällig, ob / bei welcher zuerst ein
Kurzschluss durch einen Dendritenpfad entsteht. Wie wird in großen
"Zellarrays" so eine defekte Zelle entdeckt und von den restlichen
Zellen getrennt?
Eine Diode würde den Kurzschlussstrom verhindern, doch gleichzeitig
natürlich auch die nutzbare Spannung reduzieren.
Hallo,
die Chemie von Li-Io ist recht komplex, ich habe mich da nur grob
durchgelesen.
Im Betriebsbereich sind die Dinger recht unkompliziert. Überladung lasse
ich jetzt mal weg, bei Entladung unter die zulässige Spannung passieren
aber etlche Effekte. Da gibt es auch noch den Unterscheid, ob aktiv
tiefentladen wird (das soll das BMS mit der Abschaltung verhindern) oder
ob eine ohnehin fast leere Zelle durch Selbstentladung tiefentladen
wird.
Ein Teil der Vorgänge kann dann eben dazu führen, daß sich die Zelle
recht normal wieder aufladen läßt und hinterher "in Flammen" aufgeht.
Ungeladen kann sie es nicht, weil die Energie nicht reicht, nach den
Laden kann es aber eben passieren.
Die Zellen sollen zwar eigensicher sein, darauf verlassen würde ich mich
aber auch nicht.
Hier liegt ein altes "Netbook" mit schön nach oben gewölbtem Akku-Fach
und einem dicken Akku. Als es vor wohl 2 Jahren in den Schrank gelegt
wurde, waren Fach und Akku noch in Ordnung, allerdings war es wohl im
StandBy und nicht ausgeschaltet...
Ich recycle auch gern, die 18650 aus einem Notebookakku mit 2,2V
Zellenspannung schaue ich troetzdem besorgt an. Ein Testladen einer
Zelle vor 3 Wochen hat die Bude noch nicht abgefackelt, trotzdem...
Gruß aus Berlin
Michael
Uwe B. schrieb:> Hallo Peter,>> nanu, hat dir jemand auf die Füße getreten? Wieso unterstellst du, dass> sein Vorhaben nicht sinnvoll ist? Vielleicht ist nicht jedes Experiment> sinnvoll, aber warum dieses hier nicht?
Hallo Uwe,
Nur wer keine Lust hat, sich selbst zu informieren
(google/Battery-University/youtube usw.) macht sich verdächtig,
ausgerechnet in diesem Forum jemanden zu finden der bereit ist, total
"abgelutschte" Themen rauszukramen, für "ihn" detailiert aufzubereiten!
Resümee: ist getestet, wird allerdings schon allein der aufwendigen
Technik wegen, nur in "GRÖSSEREN" Speicheranlagen eingesetzt. Warum also
das Rad neu erfinden,- für pillepalle daher sinnfrei.
Uwe B. schrieb:> Was soll das mit dem "GEIZ IST GEIL"? Hast du nicht verstanden, was das> Ziel ist? Dass die Alternative zu "Basteln mit Schrott" nicht "Basteln> mit neu gekauften Zellen" sondern "wegschmeißen und fernsehen" ist?
Ich habe sehr wohl verstanden. Und Daniel soll Basteln, nur bitte seine
dann möglicherweise zu Schrott gebastelten Zellen nicht"wegscheißen",
sondern beim Werkstoffhof entsorgen, - danach dann von mir aus
fernsehen.
Uwe B. schrieb:> Wenn die Belastbarkeit der Zellen wirklich nicht> höher als 1 bis 2C ist, sind die Dinger nicht kritischer als> Kohl-Zink-Batterien. Aber neue Zellen sind da ganz bestimmt kritischer!> Also: älter = sicherer.
Quatsch (willst mich auf die Palme bringen?)
1..2C ist die Nennbelastbarkeit, während der sich die Nennkap. der Zelle
einstellen sollte! Beim äusseren oder intern Kurzschluß sind je nach Ri,
Ströme von 80C mit stark fallender Tendenz erreichbar. Soll heissen bei
2 parallelen 2,5Ah Lixx-Zellen, en Peak von 420A !!
Mit Zink-Kohle-Batterien nicht vergleichbar. Mit "älter = sicherer", war
wohl nix.
Uwe B. schrieb:> Technische Rückfrage: Wozu die Schutzschaltungen entfernen? Es klang> nicht nicht so, dass es ironisch gemeint war. Nur kann ich es nicht> anders verstehen.
Es ist auch durchaus ernst gemeint, denn verbaute "Schutzelektronic" ist
für solche Basteleien nicht geeignet, verhindert z.B. Ausgleichströme,
bzw. unterbricht sie auch schon bei kleinsten Überstrompeaks, - sprich
Abschaltung-Neustart durch Anlegen des Ladestroms.
Ich empfehle daher dringend, sich erstmal mit der Thematik zu befassen,
Literatur gibt's reichlich. Also lesen,lernen,lesen,lernen...mussten wir
alle durch.
Gruß Peter
