Zusatzakku : LiFePo4- oder Bleisäure-Technologie? Vergleich

[Knoxville]

So, hier mal die Fakten.

[attachment=1:34tn2loq]Headway 40160SE Entladestrom 1,60...8,00 A.gif[/attachment:34tn2loq]
Das erste Diagramm zeigt die Entladekurve der Zelle 4 (SN: 080169).
Die Zelle wurde die ersten 300 Minuten (5 Stunden) mit einemm Konstantstrom von 0,1C 1,60 A entladen.
Danach wurde der Entladestrom bis zum Erreichen der Entladeschlussspannung (2,50 V) auf 0,5C 8,00 A angehoben. Zeitdauer hier weitere 60 Minuten.

Die Gesamtkapazität liegt bei 16,0 Ah ( 49,4 Wh) mit einem rechnerisch ermittelten ri=(dU/dA) von 10,2 mOhm bei einer Restkapazität von 8 Ah (also Akku halb leer).
Zellentemperatur: Tstart = 20 °C, Tend = 24 °C

[attachment=0:34tn2loq]Headway 40160SE Entladestrom 40,00 A.gif[/attachment:34tn2loq]
Der zweite Kurvenverlauf zeigt die Entladekurve der Zelle 1 (SN: 077566) mit einem Konstantstrom con 2,5C 40,00A.
Die Zeitdauer bis zum erreichen der Ladeschlussspannung (2,5 V) betrug 24 Minuten.
Die Gesamtkapazität liegt wiederum bei ~16,0 Ah (47,3 Wh).
Zellentemperatur: Tstart = 21 °C, Tend = 45 °C

Im Anschluss wurde die Zelle 1 mit einem Konstantstrom von ~3C 50,00A bis zum Erreichen der Ladeschlussspannung (3,65 V) beaufschlagt.
Zeitdauer: ~15 Minuten
Zellentemperatur: Tstart = 35 °C, Tend = 44 °C

Also von den Temperaturen beim Laden/Entladen her - soweit alles im grünen Bereich.


Gruß
...Knoxville...

 

[Heibeck]

So, hier mal die Fakten.

Hi Knoxville,
deine bisherigen Ergebnisse decken sich ja nahezu mit meinen Beobachtungen, nur eben etwas professioneller ausgeführt.

Also von den Temperaturen beim Laden/Entladen her - soweit alles im grünen Bereich.

Nicht nur von den Temperaturen her. Auch die Leistungsfähigkeit der kleinen Kraftmeier spricht für sich und stellt jeden Bleisäure-Zellenverbund deutlich in den Schatten!

Allerdings halte ich einen Ladestrom von 3C im Auto an der Lima für die absolute Ausnahme und kann eigentlich nur bei absolut leeren Zellen, und dann auch nur sehr kurzfristig, auftreten.

Gruß Heinz

 

[Knoxville]

Hallo Heinz,

Nicht nur von den Temperaturen her. Auch die Leistungsfähigkeit der kleinen Kraftmeier spricht für sich und stellt jeden Bleisäure-Zellenverbund deutlich in den Schatten!

JA, die Entladekurven sprechen schon eine deutliche Sprache. Da kann keine mir bekannte Bleizelle auch nur annähernd mithalten.

Zu meinem Erstaunen ist die "entladene" Headway-Zelle nicht hochohmig geworden (der Innenwiderstand erhöht sich max. im Bereich einiger 10 mOhm). Der Entladestrom kann relativ ungehindert weiterfließen. Das wird unweigerlich zu schwerer, irreparabler Schädigung der Zelle führen (auch wenn die Zellspannung danach wieder I.O scheint und die Zelle vorübergehend wieder Ladung aufnimmt).

FAZIT:
Es wäre eine funktionierende Unterspannungsabschaltung, welche beim Erreichen der Entladeschlussspannung die weitere Energieentnahme stoppt – damit die Zelle sich nicht selbst schädigt – mehr als wünschenswert.

Allerdings halte ich einen Ladestrom von 3C im Auto an der Lima für die absolute Ausnahme und kann eigentlich nur bei absolut leeren Zellen, und dann auch nur sehr kurzfristig, auftreten.

Also meine (zuvor auf 100% DOD entladene) Zelle hat sich 15 Minuten lang (ca. 75-80% EOC) den auf 50,00 A begrenzten Ladestrom reingezogen.
Hätte ich ein Niederspannungsnetzteil da gehabt, dass mehr Strom liefern kann – hätte die Zelle den bestimmt auch aufnehmen wollen.

Der Temperaturanstieg bei der durchgeführeten 3C- (50A) Ladung sah jetzt OK aus, man muss es aber auf Dauer und im Sinne der Lebenserwartung der Zelle nicht darauf anlegen.

Zur Sicherheit können ja mehrere der 4s (16 Ah) Zellenverbunde parallelgeschaltet werden.
... 4s2p - 32 Ah, 4s3p – 48 Ah oder sogar 4s4p mit 64 Ah wären durchaus denkbar.


Gruß
….Knoxville…

 

[LiDoNi]

Hallo,

Aus meiner Sicht ist der kaususknacksus der im Carhifi anvisierte einsatzzweck.

Wir wollen im Prinzip die lipos wie eine zusatzbatterie zur Stützung und pufferung einsetzten. Das bedeutet bei laufendem Motor und dadurch angeschalteter Lima haben wir den Entnahme und zuführungszyklus gemeinsam.

Der eigentlichen Einsatz der lipos sieht aber vor das diese 2 Vorgänge komplett getrennt sind, also es gibt die ladezeit und dann die einsatzzeit.

Enfach den lipo Pack parallel zur hauptbatterie oder die Lipos an sich als Hauptbatterie nehmen ist also nich da die Zellen einzeln geregelt und balanciert werden müssen.

Die Ladeelktronik muß auch richtig kräftige Ströme können zum fast directversorgen der HiFi Elektronik , die Zellenblöcke immer einzeln überwachen zum Balancen der einzelnen Zellen.

Und ganz ehrlich' eine Elektronik mit uC für unter 100€ wäre doch im Verhältniss für die Möglichkeiten nicht teuer.

Ich bin sehr gespannt was der Knox da auf die Beine stellt.

Grüße

Dominic

 

[ChrisDui]

Aus meiner Sicht ist der kaususknacksus der im Carhifi anvisierte einsatzzweck.

Wir wollen im Prinzip die lipos wie eine zusatzbatterie zur Stützung und pufferung einsetzten.

Hier:

http://shop.lipopower.de/LiNANOZ-Booste ... Zusatzakku

gibt es das sogar schon "serienmäßig".


Selbstbau ist natürlich interessanter und vor allem kostengünstiger.


Was wäre erst alles möglich, wenn man diese 90 C (!!!) LiPo´s nehemen würde.

http://www.modellbau-berlinski.de/Shop/ ... 14048.aspx


Der kritischste Punkt scheint mir immer noch die Elektronik zum Schutz der LiPo´s vor Unter- und Überspannung sowie die Intergration einers Balancer´s für eine mnöglichst lange Lebensdauer zu sein. In Einzelteilen alles eigentlich nur Cent-Artikel...


Sehr interessantes Thema. Bin sehr gespannt wie es weiter geht.


Gruß

Christian

 

[LiDoNi]

@Chris DUI,

sagen wir mal so, mit 90C Lipo´s bei großzügigen 20Ah wäre man auf jedenfall mal richtig gut bei

Grüße

Dominic

 

[juniorfuzzi]

@Chris DUI,

sagen wir mal so, mit 90C Lipo´s bei großzügigen 20Ah wäre man auf jedenfall mal richtig gut bei

Grüße

Dominic

Kenne nur leider keine Zelle die überhaupt 60C dauerhaft macht.

 

[Knoxville]

Hi Christian,

Aus meiner Sicht ist der kaususknacksus der im Carhifi anvisierte einsatzzweck.

Wir wollen im Prinzip die lipos wie eine zusatzbatterie zur Stützung und pufferung einsetzten.

Hier:
http://shop.lipopower.de/LiNANOZ-Booste ... Zusatzakku
gibt es das sogar schon "serienmäßig".

hinter der auf den Akkupack aufgesetzten Platine wird sich (wie bei vielen anderen Anbietern auch) leider nur eine simple Komparatorschaltung mit aufgeschalteten Lastwiderständen verstecken.
Das Prinzip ist für unsere Anwendung denkbar ungeeignet, weil wir im Kfz ja mit dem Drehstromgenerator als Energiequelle im Extremfall so viel Strom "wegdrücken" müssten, dass die Auslegung der Last-Widerstände mit >1kW ausfällt.

Die im Netz häufig unter dem Namen "Balancer" angebotenen Produkte verfahren fast alle nach dem gleichen Prinzip: Bei erreichen einer vorher festgelegten Zellspannung, wird ein Lastwiderstand zugeschaltet, der die überschüssige Energie in Wärme umsetzt.
Diese Begrenzerschaltung funktioniert nur dann, wenn das Ladegerät/Netzteil in diesem Moment weniger Leistung liefert - als die Widerstände thermisch dauerhaft vertragen.

Selbstbau ist natürlich interessanter und vor allem kostengünstiger.

Der kritischste Punkt scheint mir immer noch die Elektronik zum Schutz der LiPo´s vor Unter- und Überspannung sowie die Intergration einers Balancer´s für eine mnöglichst lange Lebensdauer zu sein. In Einzelteilen alles eigentlich nur Cent-Artikel...

Also, dass hochwertiger Selbstbau kostengünstiger sein kann als ein kommerzielles (in Fernost gefertigtes) Produkt - ist mir schon Jahrelang nicht mehr passiert.
Wie soll das gehen?


Gruß
...Knoxville...

 

[Knoxville]

Hallo,

@Chris DUI,

sagen wir mal so, mit 90C Lipo´s bei großzügigen 20Ah wäre man auf jedenfall mal richtig gut bei

Grüße

Dominic

Kenne nur leider keine Zelle die überhaupt 60C dauerhaft macht.

wieso sollen es >60C sein?
... mir ist noch nicht mal eine Bleizelle bekannt, die überhaupt 3C bei Nennkapazität abliefern kann!


Gruß
...Knoxville...

 

[juniorfuzzi]

Hallo,

@Chris DUI,

sagen wir mal so, mit 90C Lipo´s bei großzügigen 20Ah wäre man auf jedenfall mal richtig gut bei

Grüße

Dominic

Kenne nur leider keine Zelle die überhaupt 60C dauerhaft macht.

wieso sollen es >60C sein?
... mir ist noch nicht mal eine Bleizelle bekannt, die überhaupt 3C bei Nennkapazität abliefern kann!


Gruß
...Knoxville...

Sollen es nicht.

Ich halte hier 20-30C für völlig ausreichend.

 

[taaucher]

Ich habe mich hier jetzt auch mal durchgelesen und finde es mal wieder eine sehr interessante Geschichte. Was wäre denn mit 4 der folgenden Zellen:

http://litrade.de/shop/Akkus-Zubehoer/S ... 40AHA.html

Dann hätte man 40Ah zusammen, das sind doch auch LiFePo4 Zellen.

Grüße
Frank

 

[Knoxville]

Hallo Frank,

Ich habe mich hier jetzt auch mal durchgelesen und finde es mal wieder eine sehr interessante Geschichte. Was wäre denn mit 4 der folgenden Zellen:
http://litrade.de/shop/Akkus-Zubehoer/S ... 40AHA.html
Dann hätte man 40Ah zusammen, das sind doch auch LiFePo4 Zellen.

ich kann Dir zu den Zellen nicht wirklich was sagen, es gibt leider zu wenig stichhaltige Informationen. Auf der Herstellerseite lassen sich auch keine umfassende und stichhaltige Fakten finden. Die gelisteten, sognannten Datenblätter sind allesamt Produktflyer/Werbeblätter.

Für diese Zellen: http://litrade.de/shop/Akkus-Zubehoer/L ... 40AHA.html gibt der Hersteller zumindest eine "Temperaturverträglichkeit" von Minusgraden an. Wie das im Einzelnen genau aussehen soll …


Gruß
…Knoxville…

 

[domi1711]

Hi an alle!
Erstmal muss ich euch zu den tollen tests gratulieren und mich bedanken

Mich würde der Einsatz von 12 Stück der LiFeYPo4 zellen mit je 160Ah reizen, die Winston Einzelzellen, sind eh im litrade shop
Dadurch könnte ich 70Kg einsparen in meinem Celica und hätte eine Ladeschlussspannung von 16V, und generell eine höhere Spannungslage und meine SPL Dynamics D9s geben noch mehr Leistung ab. Es gibt auch fertige 12V Blöcke, aber die werden nur als Starter Ersatz empfohlen vom hersteller. Bei zyklischer belastung sollte man Einzelzellen verwenden.
Angeblich werden in der Praxis mit einem 90Ah LiFeYPo4 die gleichen Motorlaufzeiten (beim Betrieb in einem Boot) erzielt wie mit einem 180Ah AGM Akku.

Ich rede noch mit meinem Teamchef und dann wollen wir testweise ein paar zellen bestellen, bin in Kontakt mit Winston Battery in China.

Wegen der Balancierung:
Da meine Celica hauptsächlich Democar ist, werde ich auf automatisches balancieren verzichten, höchstens diese kleinen 300mA ableiter installieren, und ggf die Zellen einzeln laden von zeit zu Zeit.

lg, Dominik

 

[Heibeck]

So,

bin endlich dazu gekommen, meiner Beifahrerin weitere 5cm Fussraum abzuquatschen, mein Akkupack im Innenraum zu installieren und die ersten 100 Testkilometer sowie diverse Testhörungen im Stand und Startversuche durchzuführen.

Ihr ahnt es bestimmt schon: Vollkommen problemlos!

[attachment=2:y8m35qdd]LiFePo in Beifahrerfussraum.JPG[/attachment:y8m35qdd]

[attachment=1:y8m35qdd]... mit Überwachungselektronik.JPG[/attachment:y8m35qdd]

[attachment=0:y8m35qdd]... mit Überwachungselektronik und manueller Notabschaltfunktion.JPG[/attachment:y8m35qdd]

Falls sich diese Technik bei mir bewährt, hab ich jetzt noch Platz für weitere 4 Zellen und damit 32Ah Gesamtkapazität!

Ich hoffe, dass von den Spezies in naher Zukunft eine brauchbare Elektronik entwickelt wird, die dann auch bei mir Einzug halten wird.

Zur Zeit läuft ein Test zum Pflegeladen der Bleibatt mit dem CTek bei parallelgeschalteter FePo. Aber auch hier erwarte ich Null Probs.

Gruß Heinz

 

[domi1711]

Gefällt mir

Achja, die günstigsten Preise in Europa hat die Firma: http://3xe-electric-cars.com/index.php? ... ttery.html

hab verglichen

 

[Heibeck]

Achja, die günstigsten Preise in Europa hat die Firma: http://3xe-electric-cars.com/index.php? ... ttery.html

hab verglichen

Ahhh ja,
ich komme für die "polnische" Headway 40160 Einzelzelle bei diesem Händler auf knapp 34,-€ das Stück. Zzgl. Fracht und ohne Garantie oder Gewährleistung.

Da kauf ich lieber zu 28,50 in D-Land und hab im Falle eines Falles einen erreichbaren Händler als Ansprechpartner und das deutsche Gewährleistungsrecht im Rücken.

 

[domi1711]

jo, die headways zählen ned,
nur die dicken Winston

rechne mal wieviele headways ich brauch bis ich 20 KW rausziehen kann ^^

 

[Heibeck]

rechne mal wieviele headways ich brauch bis ich 20 KW rausziehen kann ^^

Da brauch ich gar nicht erst anfangen zu rechnen. Mein Kofferraum fasst eh nur 286 Liter.

 

[domi1711]

achso, der reicht also grad für eine ordentliche Stromversorgung ^^

ne, im ernst: hab leider echt nur die Winston Preise verglichen :S aber die sind günstig

 

[Heibeck]

Zur Zeit läuft ein Test zum Pflegeladen der Bleibatt mit dem CTek bei parallelgeschalteter FePo. Aber auch hier erwarte ich Null Probs.

Auch dieser Test ist jetzt positiv getestet und wie schon orakelt: Keinerlei Probleme!

Das CTek hat sowohl die Bleibatt als auch den parallel angeschlossenen FePo problemlos geladen.

Spannungslage beider Akkus: Stabile 13,60 Volt!, aber geringer Ausgleichsstrom von ca. 0,5 - 0,8A in Richtung Bleibatt. Mal sehen, auf welche Spannung die beiden sich morgen früh geeinigt haben.

Gruß Heinz

Ach ja, fast vergessen.
Zelldrift nahezu Null. Einzelzellspannungen 3,4 - 3,41 - 3,39 - 3,39