Zusatzakku : LiFePo4- oder Bleisäure-Technologie? Vergleich

[Stergi]

Ich habe mal aus interesse eine 4s6p (90AH) von den Maßen und Volumen her einer Optima YT und einer Stinger SPV 70 gemacht
Fazit: ca. 1/3 weniger Volumen, die man auch noch aufteilen kann wie man will ( und mehr AH, ich hab in dem Vergleich Leistungsmäßig kleinere Blei/AGM Batterien genommen)
Stringer:12,076Liter
Yellow: 12,76Liter
4s6p: 8,1 Liter

als Grundmaß für das LiFePo Volumen habe ich die (Plastik-)Verbinder genommen (Maße 85*43mm) sowie die Zellenlänge inkl. Anschlüsse(18,8cm) und auf volle cm aufgerundet (19cm)

hier mal ein bildlicher Vergleich, die 4s6p ist dreireihig aufgebaut:
[attachment=0:1gi9g37e]Vergleich.jpg[/attachment:1gi9g37e]

 

[Heibeck]

Hi,

Hallo MeisterEIT

garnicht schön. Also wohl kein Wunderakku.

Von Wundern oder Wunderakku war auch nie die Rede.
Aber dass mein Akkupack nach den Startversuchen (auf Seite 11 dieses Freds beschrieben) ein wenig beleidigt war und dies mit Kapazitätsverlust quittierte, wundert mich jetzt im Nachhinein nicht. Schließlich wurde er von mir mehrmals deutlich ausserhalb der Spezifikation betrieben (Entladestrom 500A statt max 320A, Entladespannung 6V statt min. 10V).

Aber was mich doch ein wenig wundert ist, dass er jetzt einfach so zur Tagesordnung übergeht und einwandfrei weiter funktioniert, als wäre nichts gewesen. Zwar mit verminderter Kapazität, aber sonst wie gehabt.

Bitte mal ein paar Stunden an 14,4V lassen und dann messen.

Hab ich die Tage gemacht! Kein Zellendrift provozierbar, selbst bei 14,8 Volt Ladespannung über mehrere Stunden hinweg nicht.

Normal, wenn nicht geladen wird.

Das beruhigt mich jetzt!

Sicher das alle Zellen nur noch 11Ah haben?
Oder sind die vielleicht nur debalanced?

Ja, sicher! Und nicht debalanced!

Gruß Heinz

 

[ChrisDui]

Hallo,

solange die entnommene Leistung nicht deutlich über der der lima liegt
würd ich behaupten dass der lifepo jeder und zwar JEDER bleilösung überlegen ist
schon allein durch das hörere Spannungsniveau und nichts anderes wollen wir ja beim puffern
die spannung soll nicht übermässig schwanken

Dem kann ich nur zustimmen und das zwei Mal!

selbst bei einem monsterbleiakku mit 200AH fällt die spannung erstmal auf die nennspannung der bleibatterie
dass er dann liefern kann klar
aber bei einer kombination aus bleiakku und einem lifepo kommt der bleiakku im grunde gar nicht zum zuge
dass haben ja auch unsere messungen gezeigt dass die hauptlast vom lifepo getragen wird

Und das war ebenfalls ein für mich total überraschendes Ergebnis;
also dass die LiFePo ihre Arbeit lt. den vielen Messeungen und Messergebnissen wirklich so extrem gut machen!

Die NSB 125 ist mit 55 kg nicht gerade ein Leichgewicht;

sie kann aber fast ohne Ende Strom liefern.


ABER selbst bei der "extrem" - Messung mit 3 KW Last,
d.h. für 0,01 Sek ca. 600 A Peak Last und für 0,99 Sek. ca. 260 A Dauerlast,
in der Variante:

- Motor an
- 8 * 1 F
- und 4s2p LiFePo

fällt die Spannung nicht unter ca. 12,5 bis 12,6 Volt!!!
Die minimale Spannung von ca. 12,5 Volt wird natürlich beim ca. 600 A Peak erreicht.

Damit wäre dieses 55 Kg-Monstrum eigentlich unnötig.

Für mich heißt das bei meinem nächsten Einbau, dass bei einem rel. "normalen" max. bzw. peakmäßigem Leistungsbedarf von ca. 3 kW Eingangsleistung und ca. 1,5 Musikleistung weder Zusatzbat. noch eine verstärkte Starterbat. notwendig sind!

Es ist ja nicht so, dass die NSB schwächlich wäre. Es zeigte sich, dass der LiFePo die NSB beim Autostart derart gut unterstützte, dass der Anlasser vor lauter Kraft im Überfluss "nicht schnell genung anlassen kann". Als wäre der 3 Liter Diesel nur ein Spielzeugmotor, der ganz leicht zu starten ist.


Da 8 *1 F Kondis auch nicht gerade wenig sind,
noch ein Vergleich zur obigen Messung ohne Cap´s.

Die minimale Spannung beim 600 A Peak geht auf ca. 12 V zurück
und dieser Spannungsbuckel nach unten , der durch den A-Peak entsteht und nur ca. 1/10 Sek. andauert, ist ausgeprägter.

Die durchschnittliche Spannung unter Last reduziert sich nur sehr geringfügig auf 12,5 Volt.


@ Heinz, Alex, Basti: habt Ihr schon ein paar schöne Diagramme, um das alles noch einmal optisch zu unterlegen und weitere Schlussfolgerungen zu ermöglichen?


Gruß

Christian

 

[Counterfeiter]

Meine Excel liegt auf der Dropbox.. wenn du das selbe noch mal mit 3 kW anzeigen möchtest, dann einfach excel sheet kopieren und an den entsprechenden Stellen die entsprechenden Messungen rein... Leistungsberechnung geht dann automatisch...

MfG

Basti

 

[Gundis]

Würde es sinn machen eine wenn ich 8 Zellen verbauen will 4 vorne und 4 Hinten einzubauen? Die Bleibatterien würden bleiben...

 

[yoda44]

hi gundis

nö mach keinen sinn
lass eine bleibatterie drin als starter so ganz normal
ein kabel nach hinten und den lifepo dran evtl noch kondensator dann is gut

bei den lifepos sind ja meine a123 immer noch meine favorites
auch wenn die verarbeitung im gegensatz zu den headaways ungleich aufwendiger ist
doch bei den headaways sind zwar pro strang 160A burst möglich
aber das finde ich zuwenig also müssste man min 2 paralell setzen

und dann bin ich kostenmässig nicht mehr weit von den a123 weg
die kapazität ist ja nicht so relevant



übrigens haate ich gestern ma meine alte stinger spv 20
an die last gehängt, nur dem amperemeter und stoppuhr

traurig.....
keine träne wein ich dem ding nach...

bei 2KW war nach ca 90sek schluss spannung auf 10V und ohnehin sofort auf unter 12 also so 11,8--11,5 eine minute und dann
gings runter auf 10V
den lifepo hatte ich in dieser konstellation
6min 30sek am laufen und abschaltspannung 11V!!


den akku ruhen lassen dann nochmal laden (die lademenge enstprach in etwa dem entnommen )

nach dem laden nochmal mit 500W dran
hier hielt er 16 min durch bis er auf 10V abgefallen ist

testweise hab ich nach 10min mit 500W nur mal so ein zwei sek insg 2 KW draufgegeben
ein jammertal spannung auf 8,6V runter die lampen eher gelb als weiß

ich denk wenn ich nach dem laden mal 50W dranhänge hält das ding vielleicht mehr als 10V bis die 20AH raus sind

vom verhalten her das vermutete
nur voll bringt der akku in etwa das was draufsteht
legt man den angebenen burst an ist nach kürzester zeit nix mehr los mit dem ding

würd ich bei den messungen die 11V als schluss annehmen hätt ich wohl bei dem 2KW
test nach ca 60SEK abbrechen müssen

das ist das
hier wird rumgeeiert von wegen "wunderakku"
wenn ihr tatsächlich wüsstet wie schlecht die bleiakkus sind ...
oder wer hat seine agm schon mal nachgemessen'?
die stinger wurde jetzt seit dem ausbau mehrfach geladen an einem guten lader und ist auch erst ca 1,5 Jahre alt
hat so 100 € gekostet und im grunde nie das gemacht was sie sollte ...




und naja
der vergleich hmmm

ein 50cm³ chinaroller gegen 125³ KTM crosser kommt hin

 

[Heibeck]

Würde es sinn machen eine wenn ich 8 Zellen verbauen will 4 vorne und 4 Hinten einzubauen? Die Bleibatterien würden bleiben...

Technisch gesehen würde da nichts gegen sprechen und wird auch funktionieren. Allerdings hast du dann auch doppelten Aufwand bei der Verkabelung mit Sicherung und einer eventuellen Unterspannungsabschaltung via Trennrelais.

Bedenke auch, dass deine hintere Bleibatt durch den Fepo nahezu/komplett arbeitslos wird und du dann nur noch einige (viele?) Kilogramm "nutzlose" Fracht spazieren fährst.

Ich würde es auch so halten, wie vom Yoda bereits vorgeschlagen:
Die hintere Bleibatt rauswerfen und durch nen Fepo ersetzen, dann noch nen Cap zur Spannungsglättung hinzu und fertig.

Gruß Heinz

 

[Gundis]

Okay ...
dann habe ich definitiv nen Problem
Ich bekomme die Optima vorne nicht unter im Corsa und rauswerfen werde ich sie bestimmt nicht die ist erst ~3 Monate alt
damit hat sich das ganze für mich auch schon erledigt ... vllt beim nächsten Auto

 

[Heibeck]

doch bei den headaways sind zwar pro strang 160A burst möglich
aber das finde ich zuwenig also müssste man min 2 paralell setzen

Hi Alex,

ich finde es auch sehr schade, dass für die Headway-Zellen keine vernünftigen Datenblätter verfügbar sind. Einzig von den 38120 hab ich ein Datenblatt gefunden, da ist aber nicht ersichtlich ob es sich um die "SE" Zellen handelt.

Meist ist die 8AH(10AH?)-Zelle (38120SE) bei den Händlern mit einem maximalen Dauerentladestrom von 10C, also 80A angegeben, der kurzzeitige Entladestrom (ca. 3-5 Sek.) mit 20C / 160A. Für die größere 16AH-Zelle (40160SE) finde ich nur Angaben zum maximalen Dauerentladestrom, der auch hier bei 10C liegt, also 160A. Angaben zum kurzzeitigen Entladestrom hab ich nicht gefunden.

Da beide Zellentypen aus der gleichen Baureihe stammen und sich lediglich durch die Kapazität unterscheiden, gehe ich für die 16AH-Zelle auch von einem Burststromvermögen von 20C aus, was 320A bedeuten würde.

Also lege ich folgende Leistungsdaten zugrunde:
Headway 8AH Typ 38120SE: max. Dauerentladestrom 10C / 80A, Spitzenstrom 20C / 160A
Headway 16AH Typ 40160SE: max. Dauerentladestrom 10C / 160A, Spitzenstrom 20C / 320A

Ob diese (meine persönliche) Betrachtung korrekt ist, weiss ich aber nicht.

Gruß Heinz

 

[Heibeck]

Okay ...
dann habe ich definitiv nen Problem
Ich bekomme die Optima vorne nicht unter im Corsa und rauswerfen werde ich sie bestimmt nicht die ist erst ~3 Monate alt

Hi Gundis,
dann häng doch einfach ein Fepo-Pack parallel zur Optima. Du musst sie ja nicht rauswerfen, und schädlich ist sie in Verbindung mit den Fepos ganz sicher auch nicht. Sie dient dann quasi als Backup-Batterie für die FePos. Mein Vorschlag bezog sich lediglich darauf, Gewicht einzusparen und hatte sonst keinen technischen Hintergrund.

Bei unseren Messungen ist uns aufgefallen, dass Christians dicke NSB in Verbindung mit einem FePo nichts mehr zum Entladestrom beitragen konnte, da die Spannungslage zu hoch für die Bleibatt war, als dass sie noch nennenswert Pufferwirkung entfalten konnte.
Daraus entstand dann die fiktive Überlegung, dass man durchaus das 125AH/55kg-Monster durch eine gesittete 70AH Starterbatt oder so ersetzen könnte, ohne irgend welche Leistungsnachteile in kauf nehmen zu müssen.

Gruß Heinz

 

[yoda44]

hi heinz

bei den headaway zellen sind nur die 8AH zellen mit 20C burst angeben und 5C Dauerentladung


die relativ niedrige dauerentladerate hatte mich persönlich zu den A123 greifen lassen

auch hier dauerentladung 46A und burst 120A
allerdings nur die hälfte der zellenkosten pro strang

 

[Heibeck]

Hi Alex,
hast du eine Quelle dazu? Die Angaben in den diversen Shops sind echt zum heulen!

Aber wie man es auch nehmen und interpretieren mag, der FePo ist der Bleibatt als Pufferakku deutlichst überlegen! Das haben unsere Messungen eindeutig gezeigt.

Daran ändern auch ein paar "C" mehr oder weniger nichts mehr. Und die A123 finde ich auch sehr interessant! Wenn da nur nicht der hohe Aufwand bei Konfektionierung und Wartung wäre. Ich persönlich mag es lieber einfach und übersichtlich mit 4 oder max. 8 Einzelzellen.

Gruß Heinz

 

[Gundis]

bei 2KW war nach ca 90sek schluss spannung auf 10V und ohnehin sofort auf unter 12 also so 11,8--11,5 eine minute und dann
gings runter auf 10V
den lifepo hatte ich in dieser konstellation
6min 30sek am laufen und abschaltspannung 11V!!

Wobei man hier ja sagen muss das die Stinger hält was sie verspricht ....
Eig sollte bei 220Amper nach ca 30sek bei -18° 9,5V erreicht werden...
von daher is da wohl nix versprochen was nicht einlösbar wäre ....

Natürlich kein Vergleich zu den Fepo´s

@Heinz
Gut dann werde ich mir die Fepo´s so anhängen das ich sie im Wettbewerb oder während der fahrt dazuschalten kann
und werde daher nur auf 4 16ner Headway´s aufbauen

Für den Normalen Gebrauch (nach dem bewerten, im Stand hören) werde ich sie nicht wirklich brauchen,
da machen meine ~130ah genau das was ich erwarte

 

[yoda44]

hi gundi
ich würde dir empfehlen bei den headaways die 8AH Zellen zu nehmen, dann hast bei nur wenig mehr aufwand das doppelte an max Strom
also 4s2p
und bei den wettbewerben kanns auch sein dass du sie nicht verwenden darfst wegen selbstbau

rein spasseshalber werd ich demnächst den A123 mal tiefkühlen und dann an die last hängen mal sehen was passiert

 

[krotzn]

hi all,

ich bin vor einiger zeit auch auf das thema lifepo´s gestossen
und hab mir jetzt mal einen pack gebaut ;-)

24 stck A123 also 4s6p
laut datenblatt sollten die 420A dauerentladerate liefern können und 720 burst (10sek)
also perfekt für carhifi
link zu datenblatt:
http://info.a123systems.com/Portals/133 ... 0sheet.pdf

...

das löten des pack´s war auch nicht ganz einfach
da die becher der zellen aus alu sind, und nur mit einem speziellen lot verlötet werden können
die erhältlichen zellenverbinder waren mir zu dünn, daher hab ich 1mm kupfer verwendet
also 12mm² die paralellverschaltung wurde mit einer kupferschiene 6x10mm realisiert
vor dem ersten einsatz hab ich die zellen alle einzeln geladen
die zellen waren sehr gleichmässig so ca 20mv differenz und beim laden auch in etwa 50-100 ma differenz
(laut lader) das ladegerät ist auch fein bringt 50w und kann alles laden was der markt hergibt und ist für ca 50€ zu bekommen
sogar ein balancer für 6 zellen is drin


hier ein paar bilder
[attachment=4:1wj3xag8]a123_2.jpg[/attachment:1wj3xag8][attachment=3:1wj3xag8]a1231.jpg[/attachment:1wj3xag8]
[attachment=2:1wj3xag8]accu-oben.jpg[/attachment:1wj3xag8][attachment=1:1wj3xag8]accu seite.jpg[/attachment:1wj3xag8][attachment=0:1wj3xag8]accu innen.jpg[/attachment:1wj3xag8]

Hi.

Wie schlimm wäre es denn wenn ich die A123 Zellen mit den orig. Lötfahnen verlöte?

Mit welchem Lader haste die Zellen geladen? Die zusätzlichen Leitungen am Akkupack sind für das Balancing gedacht?

Wie oft hast Du das Pack extern geladen oder läuft es seit damals die ganze Zeit nur im Auto?

 

[krotzn]

Ich nochmal...

Hatte mit jemandem von modellbaufuchs.de E-Mail-Kontakt, da ich dort zu den A123's was bestellt hatte. Ich erhalte von denen folgenden Hinweis:

Starterbatterie 4s6p original A123 ANR26650M1B, 13,2V 15Ah, ca. 67x110x156mm, ca. 2000g, industriell punktverschweisst mit HILUMIN-Hochstromverbindern (Querschnitt der Hilumin-Verbinder beträgt 5qmm; ausser dem Querschnitt ist auch die spez. Leitfähigkeit des Materiales relevant), Smart Balancing Modul (microcontrollergesteuertes Balancing, balanciert die Batterie bereits im Nennspannungsbereich, mit Tiefschlafmodus), 6x6 Hochstrom-Silikonlitzen 6qmm, 15cm lang. Man kann die einzelnen 6qmm-Kabel zusammenfassen, mit einer Löthülse, und dann mit 35qmm weitergehen oder man fasst die Kabel auf einen 120A Anderson-Stecker zusammen, das wäre eine hübsche und saubere Lösung. Löten kann man die A123-Zellen nicht, sie vertragen die Hitze nicht.

Erklärungen:
Entscheidend für die Funktion einer LiFePo4-Hochstrombatterie ist die Verteilung des Stromes auf die einzelnen Zellen. Daher splitten wir die Anschlusskabel so, dass jeder P-Strompfad eine Zuleitung aus 6qmm Silikon-Feistdrahtlitze als Zu-und Ableitung bekommt. Die Batterie selbst ist mit HILUMIN-Verbindern verschweisst, so dass die Verlustleistung möglichst gering bleibt und sich die Batterie beim Starten nicht stark aufheizt. Das "State of the Art" Balancing Modul "kappt" nicht wie üblich bereits aufgetretene Überspannungen an Einzelzellen, sondern vermeidet sie im Vorfeld, was zur Sicherheit und zum langen Akkuleben beiträgt. Der große Vorteil ist, dass es nicht erst bei Überladung einzelner Zellen eingreift, sondern quasi immer arbeitet, und nur bei sehr tiefer Entladung in einen Tiefschlafmodus übergeht. Beachten sollten Sie auch, dass diese Batterie so niederhomig wird, dass sowohl der Ladestrom von der Lima als auch der Laststrom des Anlassers zunächst in diese /aus dieser Batterie fließt. Man sollte sie möglichst weitgehend vom Bordnetz abkoppeln - bis auf den (begrenzten) Ladestrom.

Wie soll ich denn einen Akkupack vom Bordnetz abkoppeln??? Und was macht dieser Balancer? Arbeitet der nur, wenn ich den Akku ausbaue und über ihn ein Ladegerät anschließe oder hat der auch eine andauernde Funktion bei angeschlossenem Akkupack an mein Bordnetz?

 

[Stergi]

Abkoppeln: Trennrelais
Balancer: so wie ich das lese ist dieser feste in der Batterie integriert? dann arbeitet dieser auch immer

 

[krotzn]

Abkoppeln: Trennrelais
Balancer: so wie ich das lese ist dieser feste in der Batterie integriert? dann arbeitet dieser auch immer

Dazu hatte Heibeck ja schon geschrieben, da das verlinkte nur 20A abkonnte: "Mit dem potentialfreien 20A-Kontakt könnte man ja auch ein leistungsfähigeres externes (Trenn-) Relais schalten."

Für mich erstmal "BAHNHOF".

Also woher kriege ich dieses leistungsfähigere Relais?

 

[yoda44]

also ich find den modellbaufuchs preislich etwas hoch
vergleich http://shop.lipopower.de
und der ist beileibe nicht der günstigste wer sucht wird finden ändert sich dauernd da
die verfügbarkeit sehr unterschiedlich ist



schon bei dem lader kann man durch bezug vom importeur viel sparen
http://www.zj-hobbyshop.de/imax-b6ac-p-113.html?cPath=2

die sache mit dem löten stimmt teilweise
die zellen halten ein rumbraten nicht aus ist also nur was für leute die über erfahrung
im löten verfügen und auch über einen lötkolben über 100W verfügen
(ich habe die zellen mit einem gaslötkolben mit großem kupferstück gelötet)


trennrelais kriegste entweder aus dem womo sektor oder auch bei vielen carhifi händlern
so wie die bilder aussehen wüsst ich nicht wo da ein balancer sein soll
zudem werben sie ja damit dass ein balacieren in der anwendung als startbatterie nicht nötig ist
allerdings ist ein anschluss vorhanden so dass man einen externen anschliessen kann wenn ich das richtig verstanden habe



gruß

 

[Counterfeiter]

Relais, gibts doch wie Sand am Meer... da gibts die Standardrelais die viele benutzen um ihre Zusatzbatterie mit der Starterbatterie zu trennen und noch viele weitere, vielleicht auch höherwertige Marken, die nicht als CarHiFi Lösung verkauft werden:

z.B., das hab ich bei schneller google Suche gefunden:

http://www.kramp.com/shop/action/itemca ... r+12V+300A