Zusatzakku : LiFePo4- oder Bleisäure-Technologie? Vergleich

[Crazy-Potatogun]

Da ich ein intelligentes Batteriemanagement System habe, regelt der die Ladespannung je nach Bedarf. Beim Beschleunigen geht sie z.B komplett runter, damit mehr Leistung vorhanden ist. Bei Bergabfahrten mit Motorbremse geht es dann auch schon mal auf 14,8-14,9V hoch.

 

[Knoxville]

Hallo,

Da ich ein intelligentes Batteriemanagement System habe, regelt der die Ladespannung je nach Bedarf. Beim Beschleunigen geht sie z.B komplett runter, damit mehr Leistung vorhanden ist. Bei Bergabfahrten mit Motorbremse geht es dann auch schon mal auf 14,8-14,9V hoch.

hast Du das nachgemessen, sind das Prospektangaben oder stammen diese Werte aus einem VAG-Forum o.ä.?

Wenn da wirkliche (gemessene/verifizierte) Spannungswerte jenseits der Herstellerangabe (3,65V pro Zelle) an der LiFePo4-Batterie anliegen, ist die HEADWAY-Rundzelle von der Spannungslage her ungeeignet für Dein Kfz. Da ist einfach kein/zu wenig headroom.


Gruß
...Knoxville...

 

[Crazy-Potatogun]

Selbst gemessen.

Ich verstehe trotzdem nicht wo das Problem ist?
4x3,7V sind 14,8V und die erreiche ich nur in den seltensten Fällen und dann auch nur für kurze Zeit.

 

[Knoxville]

Hallo,

Selbst gemessen.

Ich verstehe trotzdem nicht wo das Problem ist?
4x3,7V sind 14,8V und die erreiche ich nur in den seltensten Fällen und dann auch nur für kurze Zeit.

der Hersteller gibt ganz klar maximal 3,65 V effektiv pro Zelle an.
3,70 V sind größer 3,65 V!

Und.
Deine 14,80 V verteilen sich (wenn die Zellen vollgeladen sind) mit sehr großer Wahrscheinlichkeit nicht symmetrisch auf die Einzelzellen.
Da kann es durchaus 3,71 | 3,65 | 3,61 | 3,83 Volt ausgehen.


Gruß
...Knoxville...

 

[Heibeck]

Hi,

ich konnte das vom Knoxville-Tom (und früher mehrfach vom Meister Eit) beschriebene Verhalten nahe der Ladeschlussspannung bei meinen Zellen im Auto bisher auch noch nicht beobachten. Hier mal ein Ausschnitt aus einer Messung während einer 20 minütigen Fahrt bei nahezu vollen Zellen. Ladespannung 14,4 Volt und alle Einzelzellspannungen etwa 3,6V. Man sieht, dass sie schön zusammen bleiben und das vermutete Auseinanderdriften nahe Ladeschlussspannung hier nicht erfolgt.

[attachment=0:1pb62yz4]FePo Fahrtest_11.12.2012 Ausschnitt.JPG[/attachment:1pb62yz4]

Ich teile aber die Auffassung, dass die Zellen nicht über längere Zeit mit Spannungen grösser der Ladeschlussspannung von 3,65V beaufschlagt werden sollten.

Gruß Heinz

 

[Crazy-Potatogun]

Wahrhaftig steht auf dem Zettel der dabei war 3,65 und auf vielen anderen Seiten was von 3,7 und genau diese Spannung ist im Ladegerät leider fest, da es wohl eben die Standartspannung für LiFe ist. Ich denke mal, dass HW damit nur auf der sicheren Seite sein will. Etwas Überladung wird die Zellen ja nicht gleich schrotten. Falls doch, habe ich Pech.

Gibt es eigentlich einen Balancer, den man dauerhaft an die Zellen anschließen kann, der diese dann durchgehend balanciert?

Wenn ich das richtig verstanden habe ist der EQmini und co. nur dazu da um bei abgeklemmter Batterie zu blancieren?

@ Heilbeck und Knoxville

Die 14,8V liegen echt nur sehr, sehr selten an und dann auch wirklich nur für kürzeste Zeit. Ich glaube das war sogar ausschließlich nur, wenn man Motorbremse + Fußbremse nutzt (Strom Rückgewinnung)
Ansonsten zeigt die Anzeige im Schnitt eher 14,4V an. Ich kann auch im Steuergerät angeben welcher Batterietyp etc. angegeben ist und dadurch die max. Spannung auch beeinflussen. Ich hatte es aber bei 14,8V gelassen, damit die AGM auch wirklich voll werden.

 

[Heibeck]

Gibt es eigentlich einen Balancer, den man dauerhaft an die Zellen anschließen kann, der diese dann durchgehend balanciert?

Wenn ich das richtig verstanden habe ist der EQmini und co. nur dazu da um bei abgeklemmter Batterie zu blancieren?

Den EQmini kannst du dauerhaft angeschlossen lassen. Er balanciert aber nur beim Ladevorgang ab einer Spannung von >= 3,48 Volt (also im Auto bei laufendem Motor) und einem Delta-U >= 10mV. Balancen während der Entladung oder im Ruhezustand bei Spannungen unterhalb 3,48 Volt kann er nicht.

Ich kann auch im Steuergerät angeben welcher Batterietyp etc. angegeben ist und dadurch die max. Spannung auch beeinflussen. Ich hatte es aber bei 14,8V gelassen, damit die AGM auch wirklich voll werden.

Wenn du den Luxus einer Einstellmöglichkeit der max. Ladespannung schon hast, würde ich auf Nummer sicher gehen und auf 14,4 oder 14,2 Volt begrenzen. Das tut der Leistungsfähigkeit der FePos keinen Abbruch.

Gruß Heinz

 

[Crazy-Potatogun]

Aber dann müsste ich die agm stets manuell Laden. Derzeit mache ich das nur einmal im Monat aus Gewissensberuhigenden Gründen.
Oder kann man nicht eine Spannungsbegrenzung vor die Lifepo Batterie schalten?

 

[Knoxville]

Hallo,

... Ich kann auch im Steuergerät angeben welcher Batterietyp etc. angegeben ist und dadurch die max. Spannung auch beeinflussen. Ich hatte es aber bei 14,8V gelassen, damit die AGM auch wirklich voll werden.

welche Ladespannung (die 14,8 V klingen plausibel) empfiehlt denn der Hersteller der AGM-Batterie? Die sollte eingehalten werden, damit Deine AGM auch wirklich vollgeladen wird. Wenn dem nicht so wäre, würde die Batterie verstärkt sulfatieren und extrem verfrüht ihre Leistungsfähigkeit verlieren.

Und dass die parallel zu Deiner AGM angeschlossene LiFePo4-Batterie "kurzzeitig" mit etwas mehr Spannung beaufschlagt wird, kann - muss aber nicht zwangsläufig - zur Beschädigung dieser führen.

Viel wichtiger ist, dass die einzelnen Zellspannungen bei einem solch hohen Spannungsniveau nicht auseinander driften.
Das solltest Du im Auge behalten.


Gruß
...Knoxville...

 

[Heibeck]

Ja, die korrekte Behandlung von AGM Batterien scheint eines der großen noch ungelösten Rätsel der Menschheit zu sein.

Ich weiss jetzt nicht, was für die Lebensdauer einer AGM schädlicher ist. Die Korrosion der Platten beim Ladevorgang oder die Sulfatierung beim Entladevorgang?

Meines Wissens kommt es beim Laden zu keiner Sulfatierung, so lange man die Ladevorschrift des Herstellers beachtet und die Mindest-Ladespannung einhält. Die liegt z.B. für eine Optima YT bei mindestens 13,65 Volt. Wohl aber kommt es beim Laden zu einer Korrosion der Platten, die um so höher ist, je höher die Ladespannung über die Zeit wirkt. Und so eine Korrosion ist ebenso schädlich für die Batt wie eine Sulfatierung.

Ich denke, so lange man sich innerhalb der Ladespezifikation bewegt (bei Optima YT min. 13,65 Volt - max. 15,0 Volt), sollte alles im Grünen sein.

Gruß Heinz

Ergänzung:

"Nasse und Rundzellen-Batterien werden die genannte Ladungsart (Anm: mit 15V Ladespannung) zwar überleben, aber sie altern dann schneller. Der wesentliche Alterungsprozeß ist dabei die Korrosion der Zellgitter an den Plusplatten. Die Korrosionsgeschwindigkeit verdoppelt sich bei jeder Spannungszunahme um 50mV/Zelle. Das bedeutet beispielweise für eine Optima Rundzellen Batterie, deren Lebensdauer mit 10 Jahren angegeben wird, bei einer Erhöhung der empfohlenen Float-Spannung von 13,8V auf 15V eine Verkürzung um den Faktor 4 (15-13,8)6 / 0,05) = 4.
Diese Verkürzung auf 2,5 Jahre wird in Wirklichkeit nicht eintreten, da ja nicht konstant mit 15V geladen wird, und sich der Einfluß der Überspannung lediglich auf die Erhaltungsladungsperiode bezieht. Dennoch: als Folge des häufigen Überladens wird die Lebensdauer verkürzt. Ähnliches gilt auch für alle nassen Batterien."

Quelle: Victron Energie - Immer Strom

 

[Knoxville]

Hallo Heinz,

Ja, die korrekte Behandlung von AGM Batterien scheint eines der großen noch ungelösten Rätsel der Menschheit zu sein.

Ich weiss jetzt nicht, was für die Lebensdauer einer AGM schädlicher ist. Die Korrosion der Platten beim Ladevorgang oder die Sulfatierung beim Entladevorgang?

Nochmal Grundsätzliches zur Bleibatterie:
Eine Bleizelle, die nicht 100% vollgeladen ist sulfatiert. Je weniger die Batterie vollgeladen - desto stärker der Sulfatierungsvorgang -> Sulfatkristalle.

Merke: Blei-Akku vollgeladen = optimaler Zustand.

Im Gegenzug kommt es nur beim Überschreiten der Ladeschlussspannung (Überladen - häufiges Gasen) der Bleibatterie zur nennenswerten Korrosion der Platten -> Verringerung des aktiven Materials, Schlackeablagerung.

Die Ladeschlussspannung ist aber keine fixe Größe - sondern temperaturabhängig! Und hier liegt das eigentliche Problem beim Einsatz im Automotive-Bereich.

Die Festlegung der Ladeschlussspannung (also ohne Berücksichtigung der Temperatur) ist kritisch und stets ein Kompromiss. Eine hohe Spannungsgrenze führt zu einer guten Batterieleistung, aber auch erhöht auftretender Korrosion. Eine tiefe Spannungsschwelle bewirkt die stärkere Sulfatierung.
Beides, Korrosion und Sulfatierung reduziert die Lebenserwartung der Blei-Batterie.

In der Praxis..
..werden die meisten Batterien im Sommer durch permanente Überladung (Korrosion, Schlackeablagerung) geschädigt. Die Batterien halten typische 2,5 Jahre - mit Abstrichen in der Performance auch bis zu 5 Jahre.

Kommt jetzt noch der Car-HiFi-Einsatz hinzu – mit permanentem Unterschreiten der Ladeschlussspannung aufgrund fehlender Generatorleistung – sind sehr viele Bleibatterien schon innerhalb der ersten 1,5 Jahre am Ende.


Gruß
…Knoxville…

 

[Heibeck]

Die Ladeschlussspannung ist aber keine fixe Größe - sondern temperaturabhängig! Und hier liegt das eigentliche Problem beim Einsatz im Automotive-Bereich.

Beides, Korrosion und Sulfatierung reduziert die Lebenserwartung der Blei-Batterie.

In der Praxis..
..werden die meisten Batterien im Sommer durch permanente Überladung (Korrosion, Schlackeablagerung) geschädigt. Die Batterien halten typische 2,5 Jahre - mit Abstrichen in der Performance auch bis zu 5 Jahre.

Hi Tom,

genau darauf wollte ich hinaus! Niemand kennt oder nennt oder beachtet die spezifische Ladespannung der Bleibatts (auch AGM) in Abhängigkeit von Umwelteinflüssen (hier: Temperatur).
- ist die Ladespannung zu hoch, geht sie wegen Korrosion (Überladung) und Elektrolytverlust (Austrocknung) vorzeitig kaputt
- ist die Spannung zu niedrig, geht sie aufgrund Sulfatierung frühzeitig über den Jordan

Es ist und bleibt ein Rätsel, dass wohl so schnell nicht aufgelöst werden wird. Wer hat schon für den Hausgebrauch ein Ladegerät mit temperaturkompensierter Ladekennlinie? Und mit "Schneeflocke-Pflegeladen" und "mittels Diode gepimpter Lima" tut man sich und seiner AGM m.M.n. eher einen Bärendienst an.

Ich teile deine Meinung, dass die meisten AGMs aufgrund zweifelhafter Hinweise und daraus resultierender falscher Behandlung wegen Überladung defekt gehen.


Aber jetzt zurück zum eigentlichen Bezug: Lukas' Lima mit temporären 14,8V Ladespannung

Was sprich in seinem Fall dagegen, die Ladespannung auf 14,4V zu begrenzen? Die Gefahr, seine AGM durch eine leicht niedrigere Ladespannung zu schädigen ist nach meinem Verständnis wesentlich geringer, als durch Überladung mit 14,8V die FePos zu schrotten.

Gruß Heinz

 

[MeisterEIT]

.....
Aber jetzt zurück zum eigentlichen Bezug: Lukas' Lima mit temporären 14,8V Ladespannung...

Hallo,

kurzzeitig ist relativ.

Meine A123 im Zyklenbetrieb für Modellbau lade ich seit einigen hundert Zyklen mit 3,75V Ladeschlusspannung.
Das sind wenige Sekunden bis Minuten, je nach Ladestrom. (1C bis 10C).

Theoretisch besteht bei LiFePO4 keine Gefahr des Überladens.

Das Problem des Driften bei der Ladung besteht allerdings nach wie vor, was die Lebensdauer verkürzt.

Grüße

 

[Heibeck]

Theoretisch besteht bei LiFePO4 keine Gefahr des Überladens.

Das Problem des Driften bei der Ladung besteht allerdings nach wie vor, was die Lebensdauer verkürzt.

Hallo Meister

Ist es nicht eher so, dass Spannungsdrift zwischen den Einzelzellen so lange unschädlich ist, wie die Zellen innerhalb ihrer Spezifikation betrieben werden, also in der Spannung zwischen 2,5 und 3,65 Volt liegen. Tritt Drift auf, erhöht sich aber die Gefahr deutlich, dass beim Laden eine Zelle "durch geht", ruck zuck oberhalb der Ladeschlussspannung liegt und durch Überladen/Überspannung geschädigt werden könnte?

Ich weiss, genau das wolltest du ausdrücken! Aber deine Aussage, dass bei den FePos keine Gefahr von Überladung besteht, könnte jemand in den falschen Hals bekommen und aufgrund dessen seine Zellen schrotten. Ich würde nie ohne Not die Zellen jenseits der empfohlenen Parameter betreiben. Aber ihr Modellbauer wollt ja eure Akkus im Zyklenbetrieb möglichst schnell wieder voll haben und geht dazu auch gewisse (und u.U. abschätzbare) Risiken ein.

Gruß Heinz

 

[Heibeck]

Nochmal Grundsätzliches zur Bleibatterie:
Eine Bleizelle, die nicht 100% vollgeladen ist sulfatiert. Je weniger die Batterie vollgeladen - desto stärker der Sulfatierungsvorgang -> Sulfatkristalle.

Hallo Tom,

hast du dazu mal was greifbares in Form von Literatur oder ner frei verfügbaren Dissertation, die das Thema ein wenig wissentschaftlicher betrachtet? Mir stellt sich hier die Frage, bei welchen Umgebungsbedingungen und welcher Spannung eine Bleibatt wirklich zu 100% vollgeladen ist? Und ab wann setzt eine Sulfatierung wirklich ein und bei welchen Bedingungen ist sie tatsächlich schädlich, da irreversibel?

Gruß Heinz

 

[MeisterEIT]

Moin,

ganz nett zu lesen die 162 Seiten:
http://www.dvddemystifiziert.de/batterien/carfaq.html

Man kann es auch downloaden:
http://www.dvddemystifiziert.de/

Über Bleiakkus gibt es soviele Infos im Netz, auch widersprüchlich, dass am Ende immernoch unklar ist was das beste für Bleiakkus ist.

Grüße

 

[Heibeck]

Danke Meister. Da werd ich mich im bevorstehenden Urlaub mal durchquälen, falls die Zeit reicht.

Gruß Heinz

 

[Counterfeiter]

Also in meinem Mazda 6 von 2004 ist bei Kälte eine Limaruhespannung von 14,5 Volt abzulesen und bei Hitze bin ich bei 14,2 Volt...

Also da geht schon was in die Richtung... ich denke, da ist was vom Autobauer beabsichtigt, obwohl ich nicht der Meinung bin das meine LIMA Modell hier eine große Intelligenz hat und ich denke da kann man sich bei Crazy-Potatogun seinem "schlauen Auto" darauf verlassen, dass es dort auch die Temperatur mit einbezieht.
Jetzt ist nur noch die Frage, auf was du die Ladeschlusspannung einstellen solltest. Ich denk mal die meinen die Angabe bei 20 oder 25 °C... 14,8 Volt klingt mir hier etwas viel, aber wenn es der Hersteller so vorschreibt?!

 

[Crazy-Potatogun]

Also ich kann im Steuergerät angeben welchen Typ (Hersteller/Größe) ich verbaut habe. Das war bei mir eine Varta AGM 70Ah oder so.

Am Masseanschluss sitzt dieses "intelligente Messsystem" und misst die Spannung, Ströme und die Temperatur. Also gehe ich einfach mal davon aus, dass das so ok ist, wie Audi sich das gedacht hat.

 

[Stergi]

das misst auch die Ströme? ist da ein Shunt dran oder wie macht es das?