LiFePo4 Akku als 2. Batterie

[PornX]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Hallo PornX

Mir geht es vor allem darum dass ich mehrere Tage autark "überleben" kann. Der Kompressorkühlschrank ist dabei der grösste Schluckspecht. Nach meinen Berechnungen sollte eine 90Ah LiFePo4 je nach Temperaturen für etwa 4 Tage reichen.

Und genau diesbezüglich mach ich mir sorgen, wenn ich die dünnen Kabel betrachte die VW im T5 verlegt.
Vom Relais zur 2. Batterie sind es 10mm2. Das Relais ist jedoch für 100A ausgelegt und es hat nachgeschaltet eine 80A Sicherung. Meiner Meinung nach reicht dieser Querschnitt bei weitem nicht. Oder irre ich mich da?

Gruss
/moudi

Wenn es nur darum geht, eine grössere Autarkie zu haben, sind Li-Akkus viel zu teuer. Ich habe aktuel eine 100 Ah AGM-Batterie unter dem Fahrersitz (Drehkonsole) // http://www.reimo.com/de/850518-green_power_agm_batterie_100ah_335x170x210/ . Diese Batterie hat laut Hersteller nach 1000 Entladungen auf 30% immer noch eine Kapazität von 80Ah. Aus meiner eigenen Erfahrung braucht mein Kühlschrank im T5 ca. 20Ah pro Tag. 4 Tage sind so gesehen nicht unmöglich. Ein kleines Solarpanel wäre natürlich auch eine Überlegung wert...

Die Verkabelung der Versorgerbatterie(n) des T5 ist nicht auf die Leistungsfähigkeit von Li-Batterien ausgelegt, was auch richtig ist, da ab Werk ja keine verbaut sind. Die Originalkabel gehen nicht kaputt wenn eine Li-Batterie eingebaut ist, sie bremsen die Batterie aber beim Laden während dem Fahren aus.
Ein Ladebooster erhöt die Ladeleistung der Versorgerbatterie je nach Ladezustand der Starterbatterie um 20-50%. Ich kann den Ladebooster in meinen T5 manuel Ein- und Ausschalten und beobachte gerne den Amperemeter dabei.

Mir persönlich würde eine 200 Ah Li-Batterie unter dem Fahresitz sehr gut gefallen die man mit 100A wärend dem Fahren laden könnte bis sie fast ganz voll ist. Dazu müsste neben dickeren Kabeln verlegt, aber auch die LiMa übersteuert werden mit HPR-Technik. Ein Ladebooster reicht da nicht mehr.

LG Roger

 

[frusa]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Bei relativ kurzen und dicken Anschlusskabeln bringt ein Booster nicht mehr viel, denn die LiMa (jedenfalls meine) regelt bereits auch bei hoher Strombelastung auf 14,5V. Booster regeln normalerweise auch ungefähr auf diese Spannung.
Der Nachteil der Ladung ausschließlich mit der LiMa ist daher hauptsächlich der Spannungsverlust durch die Anschlusskabel bei hoher Stromstärke..
Mit den vielleicht 0,5V mehr Spannungsabfall bei z.B. 50A Ladestrom kann man m.E. gut leben, denn 50A fließen bei einer Begrenzung auf 14,5V und teilentladener Batterie nicht übermäßig lange.

Booster sind hauptsächlich da wichtig, wo entweder die LiMa keine ausreichende Spannung zum schnellen Laden bietet und/oder der Abstand zwischen Ladetechnik und Verbraucherbatterie tatsächlich groß ist (z.B. Autark-Batterien im Wohnwagen oder Bugstrahlruder in Yachten)

Abgesehen davon, hat auch ein Booster immer noch Anschlusskabel zur Batterie, die natürlich auch einen Spannungsabfall haben und möglichst abgesichert sein sollten. Der ist dann natürlich kleiner.
Der Booster muss außerdem noch irgendwo extra untergebracht werden (wo installiert man den batterienah und möglichst unauffällig, wenn der Sitz in dem die Batterie untergebracht ist, bereits vollständig durch die Batterie besetzt ist?) und kostet natürlich nicht unerheblich Geld.

Meine Meinung: Im T5 durchaus verzichtbar

 

[moudi]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Hallo zusammen

Wenn es nur darum geht, eine grössere Autarkie zu haben, sind Li-Akkus viel zu teuer. Ich habe aktuel eine 100 Ah AGM-Batterie unter dem Fahrersitz (Drehkonsole) // http://www.reimo.com/de/850518-green_power_agm_batterie_100ah_335x170x210/ . Diese Batterie hat laut Hersteller nach 1000 Entladungen auf 30% immer noch eine Kapazität von 80Ah. Aus meiner eigenen Erfahrung braucht mein Kühlschrank im T5 ca. 20Ah pro Tag. 4 Tage sind so gesehen nicht unmöglich. Ein kleines Solarpanel wäre natürlich auch eine Überlegung wert...

Das Problem bei der Bleibatterie ist, dass du maximal 50% der angegebenen Kapazität nutzen kannst. Danach ist die Spannung bereits so tief abgesunken, dass nichts mehr geht. Bei einer 100Ah Bleibatterie kannst du also max. 50Ah nutzen (wenn sie neu ist). Bei meiner 72Ah Batterie welche 4 Jahre alt ist, kann ich noch ca. 20Ah nutzen.
Deshalb möchte ich auch auf die LiFePo4 wechseln. Bei deren Ladekurve siehst du, dass je nach Belastung man 80-100% der Kapazitàt nutzen kann bevor die Spannung in den Keller sinkt.


Ich habe übrigens Antwort gekriegt bezüglich Laderegler. Ein Laderegler wird definitiv nicht benötigt. Man kann die LiFePo4 problemlos direkt mit der Lima laden. Eine bestimmte Ladekurve wird nicht benötigt. Es ist lediglich wichtig dass man die Spannungslimiten einhält.
Des weiteren sollte man absichern, dass die LiFePo4 nicht über das Bordnetz entladen werden kann. Die Empfehlung dazu ist eine Trenndiode zu verwenden.

Ich frage mich allerdings, ob ein klassisches Relais das mit D+ geschaltet wird nicht auch ausreicht? Zu beachten wäre in diesem Fall dass möglicherweise Ausgleichsströme fliessen. Dies vorallem gleich nach Start. Wie hoch kann so ein Ausgleichsstrom werden, wenn die Lima bereits läuft?

Was auch empfohlen wird ist den Ladestrom einzuschränken. Optimal wären 0.5C. 1C wären auch noch vertretbar. Das maximum für diese Batterien ist zwar 3C, das hat dann aber sehr schlechten Einfluss auf die Lebensdauer. In meinem Fall würde das heissen die Batterie im Optimalfall mit ca 45A - 90A zu laden und das maximum von 270A nicht zu überschreiten. Soviel ich weiss liefert die Lima im T5 maximal 160A. Wieviel bleibt davon für die Zusatzbatteie übrig?

Cheers
/moudi

 

[frusa]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Also, wenn du nach Entnahme von 50% der angegebenen Kapazität unter 11,5V Leerlaufspannung an der Batterie misst, ist schlichtweg das Verhältnis von angegebener Kapazität zu real noch vorhandener Kapazität deutlich ins Ungleichgewicht geraten:

--Entweder lädst du deine Batterie nicht richtig voll (relativ unabhängig vom Ladegerät mindestens ca 24 Stunden),
--oder du hast die Kapazität nicht mit der angegebenen Strombelastung ermittelt (und/oder mit der falschen Ladeschlussspannung)
--oder deine Batterie ist aus bestimmten Gründen schon sehr gealtert
--oder eine beliebige Mischung aus diesen 3 Punkten.

Bei einer 72Ah-AGM-Batterie, die nur 4 Jahre alt ist und der nur noch 20Ah zu entnehmen sind (welche Entladungskriterien hast du dafür angesetzt?) stimmt etwas nicht.
Zu nennen wären da in jedem Fall die ersten beiden der o.a. Punkte und/oder zusätzlich:

---richtige Ladetechnik (wurde die Batterie öfters über das ganze Jahr hinweg mal wirklich voll geladen (Netzladegerät), bzw. stand sie längere Zeit im teilentladenen Zustand herum? Wurde die Batterie öfters stark entladen? Ist das Ladegerät geeignet?)

Erst wenn diese Punkte 100%-ig geklärt sind, kann man die Vermutung anstellen, dass die Batterie einen Defekt hat.

Ich habe ein paar Versorgungs-Batterien(-packs) von Yachten über das Winterhalbjahr in Pflege, darunter übrigens auch eine 75Ah-AGM-Batterie (als Versorgungsbatterie), die 6 Jahre alt ist. Dass eine Versorgungs-Batterie nach 4 Jahren nur noch gut 25% ihrer Nennkapazität besitzt, hatte ich, bis auf einen Fall mit Plattenschluss, noch nie. Die besagte 6-jährige 75Ah-AGM-Batterie hatte vor der aktuellen Saison noch rund 75% ihrer Nennkapazität.
Von daher ist entweder deine Batterie ein "bedauerlicher" Einzelfall oder es stimmt irgend etwas beim Betrieb dieser Batterie nicht.

. Es ist lediglich wichtig dass man die Spannungslimiten einhält.
Des weiteren sollte man absichern, dass die LiFePo4 nicht über das Bordnetz entladen werden kann. Die Empfehlung dazu ist eine Trenndiode zu verwenden.

ein klassische Trenndiode ist eher keine gute Empfehlung, da du dann, aufgrund von mindestens 0,3V-Spannungsabfall an dieser Diode, die Batterien garantiert nicht mehr vollständig geladen bekommst.
Außerdem solltest du noch mal die Ladeschlussspannung dieser Li-Blocks genau checken, denn wenn die wirklich bei 4V/Zelle liegt, wie ich gelesen habe, hättest du schon mit der normalen Regelspannung deiner LiMa (also schon ohne Trenndiode) von ca 14,5V (= 3,63V/Zelle) keine Chance mehr, die Batterie wirklich voll zu laden.

Natürlich reicht ein klassisches Trennrelais völlig aus, denn das funktioniert ja schließlich auch mit anderen Zweitbatterien und du hast beim Trennrelais nahezu keinen Spannungsverlust.
Wenn du eine neuwertige 100Ah-AGM-Batterie als Zweitbatterie verwendest, diese gerade einen Ladezustand von z.B. 30% hat und du dann die Zündung anschaltest, fließt definitiv ein anfangs relativ heftiger Ausgleichsstrom von der (fast immer vollen) Starterbatterie zu der Zweitbatterie.
Das ist also prinzipiell immer so, wenn diese Art der Ladetechnik verwendet wird.

Zustand: Motor aus Zündung eingeschaltet (sofern das Trennrelais über Klemme 15 angesteuert ist):
Ob dieser Ausgleichsstrom bei einer neuwertigen 100Ah-AGM soviel geringer ist, wie bei einer vergleichbaren Li-Batterie und es dadurch zu einer Auslösung der 80A Sicherung kommen könnte, ist noch die Frage. Dazu müsste man mal den Innenwiderstandwert (und zwar der, wenn die Zelle mindestens Teilentladen ist) der in Frage kommenden Zellen genau in Erfahrung bringen. (Eine grobe Abschätzung habe ich ja bereits gemacht). Außerdem spielt natürlich auch der Innenwiderstand der Starterbatterie dabei eine gewichtige Rolle.
Außerdem: die Li-Zellen darfst du ja angeblich nur bis 2,8V entladen. Damit hätte die Li-Batterie dann immerhin noch 11,2V. Eine volle Starterbatterie hat ca 12,7V, so dass nur ca 1,5V Spannungsdifferenz herrschen dürften.
Da kann aufgrund der Innenwiderstände beider Batterien und der gesamten Verkabelung usw. kein extrem hoher Strom mehr auftreten.

Zustand: Start des Motors:
Beide Batterien geben Strom quasi nur an den Starter ab. In dem Moment gibt es keinen direkten Ausgleich der Batterien untereinander.

Zustand: Motor läuft, Lima lädt.
So weit ich es weiß, haben T5-LiMa's 140 oder 180A. Das ist aber jeweils nur die Spitzenleistung bei höherer Drehzahl. Bei Leerlauf sind es ca gut 2/3 der angegebenen Werte.
(meine 140A-LiMa aus einem Vorgänger-Auto konnte im Leerlauf ca 110A abgeben, bis die Spannung an der Batterie (14,5V) sich deutlich verringerte.)

Dieser Strom steht aber niemals vollständig zur Ladung der Zweitbatterie zur Verfügung, denn alle Steuergeräte wollen mit Strom versorgt werden, die Dauerbeleuchtung ebenfalls und die Lüfter der Klimaanlage haben auch einen nicht unerheblichen Leistungsbedarf. Außerdem will auch die Starterbatterie, gerade kurz nach dem Start, Ladestrom haben.

90A-Ladestrom nur für die Zweitbatterie wird es meiner Schätzung nach nicht so leicht geben.

Da die Original-Absicherung der Ladeleitung 80A betragen soll und diese Sicherung offenbar keine Probleme damit hat, wenn z.B. neuwertige 100Ah-AGM-Batterien daran hängen, würde ich mir eigentlich keine großen Gedanken machen. Wenn du die Batterie ohnehin nicht bis ultimo entladen willst, sowieso nicht.
Interessant wäre es aber in jedem Fall, den Innenwiderstand dieser Li-Zellen (möglichst im teilentladenen Zustand, oder noch besser, ein Diagramm des Innenwiderstandes) in Erfahrung zu bringen.

PS: insofern könnte ein Booster (z.B. B2B-Lader von Sterling) unter Beibehaltung der Originalverkabelung einen Vorteil bringen, denn dessen Maximalstrom ist ladeseitig auf z.B. 50A begrenzt.
Für die bestehende Verkabelung würde das dann bedeuten, dass mit einem Maximalstrom von ca 60A von der Starterbatterie bis zum Booster gerechnet werden muss (so ein Booster kann nicht zaubern und hat deswegen z.B., wie jedes Ladegerät auch, einen höchstens ca 90%-igen Wirkungsgrad)
Für knapp 400€ wäre das in meinen Augen allerdings eine teure Variante, zu hohe Ströme begrenzen zu wollen.

Billiger wäre es da wohl, im Zweifelsfall ein stärkeres Trennrelais zu verwenden und die Sicherung auf 100A auf zu stocken. 100A sind mit dem vorhandenen 10mm²-kabel durchaus machbar und da ein Strom in dieser Größenordnung kaum über längere Zeit fließt, wird es auch zu keiner übermäßigen Erwärmung kommen.

 

[PornX]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

In den vorigen Beiträgen ist viel Unsicherheit heraus zu lesen...

Fact ist, dass es verschiedene Typen von „Bleibatterien“ gibt mit unterschiedlichen Eigenschaften.

Eine „Versorger/Solar-Bleibatterie“ hat etwa die gleiche nutzbare Kapazität wie eine Li-Batterie. Allerdings nicht in der gleichen Zeit.

Wenn ich mein Akku ein paar Mal pro Tag auf 30% entladen will (wie in einem Elektrokart), brauche ich eine Li-Batterie, wenn ich es nur ein paar Mal pro Jahr machen will (wie in einem Camper), reicht eine Bleibatterie. Bei einer Bei-Versorgerbatterie bricht bei 50% SOC die Spannung nicht zusammen, wenn sie mit 0.05C belastet wird (der Kühlschrank im T5 zieht ca. 4A).

In einem Hybrid-Fahrzeug sind übrigens nur etwa 50% der NiMH-Batteriekapazität freigegeben, in einem reinen Elektrofahrzeug etwa 75% der Li-Batteriekapazität.


Fact ist auch, dass es verschiedene Li-Batterien gibt mit verschiedenen Leerlauf- und Ladeendspannungen.

Klassische Li-Co-Akkus haben eine Leerlaufspannung von 3.6-3.7V und eine Ladendspannung von 4.1-4.2 V.

Die reaktionsträgeren und dafür auch sichereren Li(Mn)FePO4-Akkus haben Leerlaufspannungen von 3.2-3.3 V und Ladeendspannungen von 3.6-3.7 V pro Zelle. Das O wird übrigens gross geschrieben weil es sich auf den Sauerstoff in der Phosphatgruppe bezieht (PO4) und nicht auf Po-lymer.

Mit Li(Mn)FePO4 können 12V-System gut abgebildet werden, da sich die Zellspannungen genau um den Faktor 1.5 von Bleizellen unterscheiden. Mit Li-Co-Zellen geht das nicht so gut.

Eine Herausforderung beim Laden von Li-Zellen ist die saubere Beendigung der Ladung auf einer definierten und stabilen Ladeendspannung mit der Möglichkeit zum Balanchen der Zellen. Das ist mit einer LiMa ohne zusätzlichem Laderegler unmöglich. Wie soll eine LiMa die nicht für Li-Zellen gebaut wurde und mit genau einem Signaleingang ausgerüstet ist zwei unterschiedliche Batterien definiert fertig laden können?
Möglich wäre allerdings ein 2-stufiges Ladekonzept mit einem fastcharge mit der LiMa auf ca. 80% und einer sauberen Endladung mit einem 230V-Ladegerät auf 100%.

Die Winston, wie auch die von mir vorgeschlagenen GBS-Zellen müssen zudem richtig gepackt und temperaturüberwacht werden.

Die Integration eines leistungsfähigen Li-Akkupaketes in einen T5 ist eine anspruchsvolle Arbeit, bei der man mit Halbwissen höchstens einen Fahrzeugbrand provoziert!

LG Roger

 

[max50]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Bei Schiffen haben wir auch das Problem Energie. AGM Batterien, Solarzellen, Brennstoffzelle geben da Sicherheit. Ich würde auf zusätzliche Technik beim T5 verzichten. Wenn schon mal keine 220V zur Verfügung hast, dann lass mal den Motor laufen. Und wenn du regelmässig lange Zeit in der Wildnis stehst, dann kauf die 600W Generator. Kann mir nicht vorstellen, das der T5 für so lange Stehzeiten komfortabel genug ist.

 

[moudi]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Hallo zusammen

In der Zwischenzeit war ich mit einer Firma in Kontakt die grosse Erfahrungen auf diesem Gebiet hat und schon seit mehreren Jahren solche Systeme in Krankenwagen, Feuerwehrautos etc. verbaut: http://www.leab.ch

Also, wenn du nach Entnahme von 50% der angegebenen Kapazität unter 11,5V Leerlaufspannung an der Batterie misst, ist schlichtweg das Verhältnis von angegebener Kapazität zu real noch vorhandener Kapazität deutlich ins Ungleichgewicht geraten:

Die 50% habe ich nicht einfach irgendwo aus der Luft gegriffen. Neben meiner persönlichen Erfahrung wurde mir dies auch von 2 verschiedenen Autoelektrikern bestätigt (neue AGM maximal 60%). Des weiteren wird in den Unterlagen der Leab bei einer Entladung >50% bereits von einer Tiefenentladung gesprochen!!
Ich lasse mich allerdings gerne eines besseren belehren: bitte zeigt mir doch einfach eine Entladekurve einer Bleibatterie die bei 80% Entladung noch über 11V hat.

Dass meine 72Ah Batterie nach 4 Jahren bereits schwächelt, hat wohl damit zu tun dass sie ein/zwei Tiefenentladungen hatte und etwa 1 Jahr ohne geladen zu werden rumlag. Vielleicht habe ich das in den vorherigen Posts nicht genau beschrieben, aber für mich ist es keine Überraschung dass sie bereits jetzt stirbt.

ein klassische Trenndiode ist eher keine gute Empfehlung, da du dann, aufgrund von mindestens 0,3V-Spannungsabfall an dieser Diode, die Batterien garantiert nicht mehr vollständig geladen bekommst.

Es gibt Trenndioden die mit MOSFET's arbeiten. Da hat man einen Spannungsabfall von ca. 0.02 Volt. Als Beispiel wären da von Victron Energy die Argo FET's oder die Cyrix Relais.

Außerdem solltest du noch mal die Ladeschlussspannung dieser Li-Blocks genau checken, denn wenn die wirklich bei 4V/Zelle liegt, wie ich gelesen habe, hättest du schon mit der normalen Regelspannung deiner LiMa (also schon ohne Trenndiode) von ca 14,5V (= 3,63V/Zelle) keine Chance mehr, die Batterie wirklich voll zu laden.

Mit den 14.5V (also 3.6V) kriegt man die Zellen zu ca. 98% voll. Die 4 Volt werden lediglich für die letzten 2% bis maximal 5% benötigt (laut Leab).

Die Leab baut einen Ladestromverteiler mit dem sie zusammen mit LiFePO's selber bereits mehr als hundert Fahrzeuge ausgestattet hat: http://www.leab.ch/leab/wDeutsch/Pr...pt/product_files/396/13011714xx_MAN_DE_02.pdf
Ich gedenke denjenigen mit der 40A Ladestrombegrenzung einzubauen. Somit kann ich die bestehenden 10mm2 Kabel weiterhin nutzen und der empfohlene Ladestrom von 0.5C wird nicht überschritten.
Zusätzlich kann mit dem bestehenden Relais des T5 der Ground des Ladestromverteilers geschaltet werden. Somit ist garantiert dass er nur durchschalten kann wenn der Wagen läuft.

Alles in allem haben mich die Gespräche mit der Leab und deren Erfahrungen bestärkt in meinem Unterfangen. Ich weiss jetzt dass es funktioniert und werde mir das so über den Winter einbauen. Fotos werden folgen

Cheers
/moudi

 

[moudi]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Übrigens noch dazu:

Interessant wäre es aber in jedem Fall, den Innenwiderstand dieser Li-Zellen (möglichst im teilentladenen Zustand, oder noch besser, ein Diagramm des Innenwiderstandes) in Erfahrung zu bringen.

Winston gibt für die 90Ah Zellen einen nominalen Innenwiderstand von <= 0.6mOhm an. Das sind bei 4 Zellen in Reihe <= 2.4mOhm.
http://www.ev-power.eu/docs/pdf/Winston-InternalResistance.pdf
Als Vergleich: eine neue AGM hat "etwa" 25mOhm welcher sich dann nach relativ wenigen Zyklen schnell durchaus verdoppeln kann.

Cheers
/moudi

 

[frusa]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

@moudi:

Die 50% habe ich nicht einfach irgendwo aus der Luft gegriffen. Neben meiner persönlichen Erfahrung wurde mir dies auch von 2 verschiedenen Autoelektrikern bestätigt (neue AGM maximal 60%). Des weiteren wird in den Unterlagen der Leab bei einer Entladung >50% bereits von einer Tiefenentladung gesprochen!!
Ich lasse mich allerdings gerne eines besseren belehren: bitte zeigt mir doch einfach eine Entladekurve einer Bleibatterie die bei 80% Entladung noch über 11V hat.

Ich habe jeden Winter mehrere Yachtbatterien (meist AGM) in Pflege und ich mache zu Anfang der Saison nahezu immer einen echten Kapazitätstest, der mit ca C/20 und einer Entladeschlussspannung von 10,5V durchgeführt wird.
Davor wird die Batterie wirklich voll aufgeladen.
Wenn ich die Kapazität zugrunde lege, die ich bei der Ladeschlussspannung erreicht habe (also die real entnehmbare Kapazität), dann war es bisher durchschnittlich immer so, dass bei rund 11,3-11,5V noch ca 20% Restkapazität vorhanden ist.
Zum Schluss der Entladung sinkt die Spannung bei gleicher Entladungsrate recht schnell. Von 11V bis 10.5V (Ladeschlussspannung) kannst du daher nach meinen Erfahrungen keine 20% der maximal möglichen Kapazität mehr entladen.

Wenn du nach 50% Entladung mit der üblichen Entladerate bei Kapazitätstests (C/20) schon 11,5V misst, stimmt etwas nicht. Was daran nicht stimmen könnte, hatte ich bereits aufgelistet.
Wahrscheinlich waren die 50% aber keine 50% mehr, da die reale, maximal entnehmbare Kapazität bereits deutlich geringer als die Nennkapazität war und dann stimmt die Aussage auch wieder.

Des weiteren wird in den Unterlagen der Leab bei einer Entladung >50% bereits von einer Tiefenentladung gesprochen!!

Wo steht bei LEAB das >50% Entladung eine Tiefentladung ist?
Der Batteriemonitor von LEAB (DCC 6000) ist standardmässig so eingestellt, das er den Nutzer bei unter 50% warnt und er warnt den Nutzer auch noch so lange, bis wieder 80% Ladezustand hergestellt sind... Von einer Tiefentladung ist zumindest da überhaupt keine Rede und wann der BM letztendlich warnt, kann vom Nutzer ohnehin frei eingestellt werden.

Hier mal die Definition zum Thema Tiefentladung des Batterieherstellers Exide (AGM-Handbuch):

Wenn verschlossene AGM-Bleibatterien auch als widerstandsfähig
gegenüber Tiefentladungen (Entnahme von mehr als 100% der
Nennkapazität) gelten, muss doch mit einer Minderung der
Brauchbarkeitsdauer bei zu vielen und aufeinanderfolgenden
Tiefentladungen gerechnet werden.

@moudi:

Dass meine 72Ah Batterie nach 4 Jahren bereits schwächelt, hat wohl damit zu tun dass sie ein/zwei Tiefenentladungen hatte und etwa 1 Jahr ohne geladen zu werden rumlag. Vielleicht habe ich das in den vorherigen Posts nicht genau beschrieben, aber für mich ist es keine Überraschung dass sie bereits jetzt stirbt.

Diese "kleinen, unerheblichen Begleitumstände" hattest du im vorherigen Post nicht ungenau beschrieben, sondern leider gar nicht!
Meine vorherige Schätzung war dann völlig richtig:
auch da stimmte etwas nicht; in dem Fall lag es dann offensichtlich an der falschen Handhabung der Batterie.
Bei der Behandlung ist es tatsächliche keine Überraschung, wenn sie jetzt schon tot ist.
Bei richtiger Behandlung könnte sie ohne weiteres noch ein paar Jahre eingesetzt werden.
Wenn du etwas ähnliches (mehrfache Tiefentladungen) mit den LiFe-Zellen veranstaltest, werden die auch nicht lange halten.

Es gibt Trenndioden die mit MOSFET's arbeiten. Da hat man einen Spannungsabfall von ca. 0.02 Volt. Als Beispiel wären da von Victron Energy die Argo FET's oder die Cyrix Relais.

deswegen schrieb ich auch ganz bewusst von "klassischen" Trenndioden, weil du in deinem vorherigen Beitrag keine genaue Angabe zu Trenndioden gemacht hattest.

Als Vergleich: eine neue AGM hat "etwa" 25mOhm welcher sich dann nach relativ wenigen Zyklen schnell durchaus verdoppeln kann.

Entschuldige bitte, aber das ist komplett falsch.

Guck z.B. einfach mal bei den Optima AGM-Batterien in den techn. Daten nach.
Dort wird z.B. die 75Ah-Yellow-Top mit 2,5mOhm-Innenwiderstand angegeben.

Damit liegt die im vollgeladenen Neuzustand im gleichen Innenwiderstandbereich, wie die von dir genannte 4-zellige LiFe Batterie mit 90Ah und bei der kommen dann noch mal 3 Verbinder dazu, die den Innenwiderstand der Batterie erhöhen.
Von daher muss man wohl nicht gleich seine komplette Elektrik umbauen, weil es aufgrund des niedrigen Innenwiderstand der Li-Zellen zu erheblich höheren Strömen kommen kann.

Wenn so eine Batterie einen 10fach größeren Innenwiderstand hätte, so wie du ihn genannt hast, dann wären die angegebenen Kaltstartströme (die ja nicht mal eine Impulsbelastung darstellen und bei immerhin minus 18Grad abgegeben werden müssen) völlig unmöglich.
Der Hersteller gibt für die genannte AGM-Batterie 975A (EN) an. Das entspricht ca 575A laut DIN.
Laut DIN muss die Spannung bei dem Prüfstrom nach 30sec noch 9V betragen.

Wenn die Batterie einen Innenwiderstand von 25mOhm hätte, müsste die Spannung bereits sofort und auch bei 20Grad plus nach einer Belastung mit 575A auf 0V zusammen gebrochen sein:
575 x 0,025 = 14,3V!
Da sie aber selbst bei 18Grad minus, nach einer immerhin 30sec Belastung mit 575A noch 9V hat, kann man einen Innenwiderstand der Batterie in der Größenordnung von 25mOhm 100%-ig sicher ausschließen.

Wie kommst du zu der zusätzlichen Behauptung, dass sich der Innenwiderstand bei AGM-Batterien "nach ein paar Zyklen schnell durchaus verdoppeln kann"?
Ich messe den Kaltstartstrom jeder Batterie. Somit bekomme ich sowohl den Neuzustand, den Sollzustand laut Datenblatt, als auch den aktuellen Zustand mit und kann die in Relation zueinander setzen und ich kann dir versichern, dass eine Verdoppelung des Innenwiderstandes (der ja direkt mit dem Kaltstartstrom in Beziehung steht), nach "ein paar Zyklen", sofern die Batterie keinen Defekt hat, ausgeschlossen ist. Nach ein paar Zyklen wird der Innenwiderstand normalerweise sogar noch etwas kleiner als ganz zu Anfang, was man sogar mit den kleinen ARGUS-Batteriemonitoren feststellen kann.

Wenn das nicht so wäre und alle Bleibatterien bereits nach ein paar Zyklen eine verdoppelten Innenwiderstand hätten, dann könnte man so eine Batterie ja bereits nach 2 Wochen nicht mehr zum Starten einsetzen.
Tatsache ist aber, dass auch eine intakte AGM-Batterie, die z.B. nach 5 Jahren nur noch 80% ihrer Nennkapazität hat, durchaus noch in der Lage ist, einen Motor sicher zu starten und das auch dann noch, wenn sie z.B. nur noch halb geladen sein sollte. Von einer Verdoppelung des Innenwiderstandes kann m.E. durchschnittlich nicht mal nach ein paar Jahren ausgegangen werden.

 

[moudi]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Hallo frusa

Wo steht bei LEAB das >50% Entladung eine Tiefentladung ist?

Das war in Schulungsunterlagen die ich bekam. Ich bin mir nicht sicher ob ich die hier einfach so veröffentlichen darf.

Zu den Punkten Kapazität und Innenwiederstand von Bleibatterien kann ich eigentlich nur das wiedergeben was Profis die täglich solche Batteriesysteme verbauen oder sogar herstellen mir mitgeteilt haben. Wer jetzt recht hat kann ich nicht wirklich beurteilen, dazu fehlt mir das nötige Fachwissen und die Erfahrung auf dem Gebiet. Deshalb denke ich bringt die Diskussion diesbezüglich nicht mehr viel.

Cheers
/moudi

 

[frusa]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Was eine Tiefentladung ist, sollte zumindest ein großer Batteriehersteller wie Exide (LEAB verkauft übrigens Exide Batterien, stellt aber selbst m.E. keine Batterien her) wissen.
Eine Tiefentladung ist dann vorhanden, wenn man mehr als 100% entlädt. Das dürfte unstrittig sein und wenn "Batterieladegerätehersteller" eine andere Interpretation haben, weicht die in jedem Fall von Definition der Batteriehersteller ab.

Die Nennkapazität jeder Bleibatterie bezieht sich immer auf 100% Entladung. Das ist daher der vom Batteriehersteller vorgesehene Einsatzbereich. Erst wenn dieser Einsatzbereich unterschritten wird, ist eine Tiefentladung vorhanden.

Etwas anderes ist die Empfehlung nicht tiefer als bis auf 20,30,40 oder 50% zu entladen. Denn je tiefer ich entlade, desto weniger Zyklen sind möglich und das gilt analog auch für LiFe.
Eine Entladung von etwas mehr als 50% ist aber in keinem Fall eine (laut Hersteller) schädliche Entladung.

Wie tief ich entlade, solange ich im normalen Einsatzbereich laut Hersteller bin, ist eine reine Abwägungssache.
(Z.B. Kaufe ich eine kleinere, günstigere Batterie und entlade die immer bis auf 30% Ladezustand oder kaufe ich mir eine größere und teurere Batterie und entlade die aber nur bis auf 50%, so dass die eine längere Lebensdauer hat. Was ist auf Dauer günstiger usw?)

Ich empfehle unbedingt mal die Batteriehandbücher der Firma Exide oder ähnliche sehr präzise Herstellerangaben für den Umgang mit Batterien zu lesen. Die gibt es für auch speziell für AGM-Batterien.
Was da ein Elektronic-Hersteller schreibt, ist mir nicht ganz so wichtig.
Wichtig ist, was die schreiben, die die Batterien herstellen und dafür Garantie geben müssen.

Zu den Innenwiderständen:
Wenn du den Innenwiderstand, der dir für die LiFe-Zellen vom Hersteller/Importeur genannt wurde glaubst, dann gibt es wohl keinen Grund an den Innenwiderstands-Angaben mehrerer bekannter AGM-Batteriehersteller (bei Exide kann man die Innenwiderstände auch nachlesen) zu zweifeln, oder siehst du das anders?
Da würde ich mich im Zweifelsfall erst mal auf die Herstellerangaben verlassen und nicht auf das, was mir "Fachleute" so sagen. Erst wenn ich selbst oder andere abweichende Messergebnisse dazu hätten, die nach der entsprechenden Norm durchgeführt wurden, kann man das relativieren.

Und wenn ein Fachmann meint, dass z.B. die von mir hier angegebenen Kaltstartströme (575A nach DIN) mit einem Batterieinnenwiderstand von 25mOhm zu bewerkstelligen seien, dann ist er definitiv kein Fachmann. Mehr kann man zu diesem Punkt eigentlich nicht sagen.

 

[PornX]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Übrigens noch dazu:

Winston gibt für die 90Ah Zellen einen nominalen Innenwiderstand von <= 0.6mOhm an. Das sind bei 4 Zellen in Reihe <= 2.4mOhm.
http://www.ev-power.eu/docs/pdf/Winston-InternalResistance.pdf
Als Vergleich: eine neue AGM hat "etwa" 25mOhm welcher sich dann nach relativ wenigen Zyklen schnell durchaus verdoppeln kann.

Cheers
/moudi

Diese beiden Aussagen sind leider falsch!
Die Winston-, früher Thundersky-Batterien, haben real gemessen höhere Innenwiederstände. Glaubt doch nicht irgend einem chinesischen Werbefaltblatt! Nach meiner Erfahrung haben die 90Ah-Zellen knapp 2mOhm Innenwiederstand, was für einen 4er-Block mit guten Zellverbindern ca. 8mOhm ergibt, was immer noch deutlich tiefer ist, als bei einer vergleichbaren AGM-Batterie. Der deutsche Importeur der von mir angegebenen GBS-Zellen, musste übrigens den Wert der 100A-GBS-Zellen von ursprünglich 0.9 mOhm auf 1.8 mOhm korrigieren.

Der Innenwiederstand einer neuen 100Ah-AGM Batterie ist zwar etwa bei 25-30 mOhme, verdoppelt sich aber nicht nach wenigen Zyklen, zumindest wenn man die Batterie vernünftig behandelt. Das kann dir hier im Form wohl jeder bestätigen, der solche AGM-Batterien im realen Einsatz hat.

Unter
http://zorro.li/fotos/T5/productsheet_830115060B922.pdf
habe ich ein Datenblatt einer guten Varta AGM-Batterie hochgeladen, das zuunterst aussagekräftige Entladekurven der Batterie enthält, die sich mit meinen eigenen Beobachtungen decken (für Entladeströme bis 20A).

Auf den Kurven sieht man sehr schön, dass sich eine gute AGM-Versorgerbatterie eine gewisse Zeit linear, bzw. hoch reversibel verhält, bevor die Spannung anfängt zusammenzubrechen. Ab dem Knick kommt es zu irreversiblen Prozessen und damit zu (leichten) Schädigungen in der Batterie.

Es ist schon so, dass der Knick bei Li-Batterien etwas später kommt. Ich bezweifle aber sehr stark, dass dies im Campingeinsatz so entscheidend ist und den viel höheren Preis rechtfertigt.
1kW/h Li-Batteriekapazität kostet 1'000 - 2'000 Euro, 1kW/h Blei-Batteriekapazität kostet 100-300 Euro. In Einsatzfahrzeugen die täglich intensiv genutzt werden, spielt die höhere Zyklenfestigkeit eine grössere Rolle als in einem Campingbus.

Wenn es um die Gewichtsersparnis geht, würde ich wenn schon, Akkupakette mit modernen 18650 Li-Ion-Zellen verwenden, die nochmals einen grössere Energiedichte haben als die LiFePO4-Zellen. Eine 30 kg 100Ah Blei-Batterie kann mit 100 Stück bzw. 5 kg 18650 Li-Ion-Zellen ersetzt werden. Bei 200Ah wären das 50kg Gewichtsersparnis auf 2500kg Gesamtgewicht. Die meisten kommen wohl zum Schluss, dass ihnen das keine 3'000-4'000 Euro wert ist.

Zum Schluss noch eine Bemerkung zum CCA und Innenwiderstand
Der Innenwiederstand einer Blei-Batterie für den reversiblen Einsatz als Versorgerbatterie kann nicht ohne weiteres aus dem CCA abgeleitet werden. Bei der Bestimmung des CCA wird eine Bleibatterie irreversibel geschädigt. Die in der Batterie ablaufenden chemischen Prozesse unterscheiden sind gegenüber denen beim reversiblen Entladen und daher kann auch der Innenwiderstand nicht linear extrapoliert werden. Man sieht das auch sehr schön auf den Entladekurven im verlinkten Dokument. Als Vergleich: Bei einem Conconi-Test bei Menschen steigt nach Erreichen der anaeroben Schwelle der Puls auch nicht mehr linear zur erbrachten Leistung an. Dafür wird Lactat in den Muskeln abgelagert und die Muskeln übersäuern.

LG Roger

 

[frusa]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

@PornX:

Die Winston-, früher Thundersky-Batterien, haben real gemessen höhere Innenwiederstände. Glaubt doch nicht irgend einem chinesischen Werbefaltblatt!

...und den Angaben durchaus renommierter Hersteller darf man auch nicht glauben?

Guck dir z.B. mal die Übersicht der Sonnenschein (Exide)-Batterien an, dort findest du zu fast allen Typen auch den Innenwiderstand.

Um es vorweg zu nehmen:
Kein Innenwiderstand einer Batterie von um die 100Ah ist schlechter als 6,9mOhm (Typ A400, 100Ah). Der beste Wert liegt bei 3,7mOhm (Marathon M, 90Ah).

Die schlechteste Optima (YT S 2.7, 38Ah) soll laut Datenblatt 4,6mOhm haben und die beste Optima (RT S 2.1, 50Ah) soll 1,9mOhm haben.

Die Angaben dieser beiden Hersteller sind deiner Meinung nach also frei erfunden, da ja AGM- Batterien in der Größe um die 100Ah deiner "Erfahrung" nach ca 25 - 30mOhm haben?

Alles klar...

Zum Schluss noch eine Bemerkung zum CCA und Innenwiderstand
Der Innenwiederstand einer Blei-Batterie für den reversiblen Einsatz als Versorgerbatterie kann nicht ohne weiteres aus dem CCA abgeleitet werden. Bei der Bestimmung des CCA wird eine Bleibatterie irreversibel geschädigt. Die in der Batterie ablaufenden chemischen Prozesse unterscheiden sind gegenüber denen beim reversiblen Entladen und daher kann auch der Innenwiderstand nicht linear extrapoliert werden. Man sieht das auch sehr schön auf den Entladekurven im verlinkten Dokument. Als Vergleich: Bei einem Conconi-Test bei Menschen steigt nach Erreichen der anaeroben Schwelle der Puls auch nicht mehr linear zur erbrachten Leistung an. Dafür wird Lactat in den Muskeln abgelagert und die Muskeln übersäuern.

Ohne weiteres kann der Innenwiderstand ganz bestimmt nicht aus den CCA-Werten abgeleitet werden, aber man kann mit Sicherheit sagen, dass der tatsächliche Innenwiderstand kleiner sein muss, als der, den man anhand des CCA inkl. des dort anfallenden Spannungsabfall berechnen kann.

Wenn eine volle Batterie z.B. 12,8V hat und diese Spannung auf 9V bei 575A (mein Beispiel mit der Optima-Batterie) absinkt, errechnet man einen Innenwiderstand von (12,8-9) / 575 = 6,6mOhm
Da der Innenwiderstand aber normalerweise über den Spannungsabfall bei nahezu impulsartiger Belastung bei 20Grad plus bestimmt wird und nicht erst nach 30sec Wartezeit bei voller Belastung, muss der nochmals deutlich kleiner sein.
Dass man aber den CAA grundsätzlich über den Innenwiderstand (und anscheinend ausreichend genau) bestimmen kann, zeigt allein schon die Tatsache, dass jedes übliche Kaltstartstromprüfgerät genau das macht.

Zu deinem Beispiel mit der Varta-AGM-Batterie.
Bei C/20 Belastung(5,75A) hat die nach einer Minute eine Spannung von ca 12,9V. Bei 3C Belastung (345A) hat sie nach 1 Minute ca 11,1V. Allein nur die Innenwiderstandsabschätzung anhand dieser beiden Zustände würde einen Innenwiderstand von (12,9 - 11,1V) / (345-5,75A) = 5.3mOhm ergeben.

Dein 25-30mOhm kannst du daher auch für dieses Beispiel vergessen. Die Spannungsdifferenz muss (das ist Grundlagen-Physik und daher nicht verhandelbar) mit 25mOhm erheblich größer werden.(345-5,75) x 0,025 = 8,48V...)

Wenn man 25-30mOhm bei 100Ah-AGM-Batterien misst, dann gibt es u.a. mehrere Möglichkeiten:
1. die Batterie ist schon defekt
2. die Batterie ist relativ weit entladen
3. man miss nicht direkt an den Batteriepolen
4. man lässt sich zwischen den beiden Messpunkten zu viel Zeit.
(Eine Innenwiderstandsmessung kann man eigentlich nur mit einer nahezu impulsartigen Belastung messen, genau so, wie es die automatisierten Kaltstartstromprüfer normalerweise machen.)

 

[PornX]

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(Eine Innenwiderstandsmessung kann man eigentlich nur mit einer nahezu impulsartigen Belastung messen, genau so, wie es die automatisierten Kaltstartstromprüfer normalerweise machen.)

Das ist doch genau der springende Punkt!

Ich habe gerade nachgeschaut, ob es Definitionen gibt, wie ein Innenwiderstand bestimmt werden muss und habe nichts Brauchbares gefunden.

Die Werte, die bei Messungen mit einem Impusmessgeräten wie dem ELV RIM1000 ermittelt werden, sind aus meiner Erfahrung nur bedingt Praxistauglich. Die relativen Werte stimmen einigermassen, aber die absoluten Werte sind zu tief.

Wir haben schlussendlich ein eigenes Messprotokoll entwickelt:
1. Zellen definiert vollladen bei 20 Grad.
2. Zellspannung messen
3. Zellen mit einem gekühlten Präzisionsleistungswiderstand (an fingerdicken 35qmm-Kabeln) 30s belasten.
4. Strom und Spannung am Ende der Belastung messen.
5. Spannung nach 30s ohne Belastung messen.

Den Widerstand haben wir jeweils so gewählt, dass eine Belastung von ca. 0.5C resultierte (z.B. 0.05 Ohm für eine 100Ah LiFePO4-Zelle).
Die ermittelten Werte sind praxisrelevant, aber deutlich höher als die ursprünglich vom Importeur angegebenen Werte.

So gesehen, kann ich mir schon vorstellen, dass mit einem Impusmessgerät sehr tiefe Werte für den Innenwiderstand einer 12V-Batterie in einem bestimmten Zustand bestimmt werden können.

Es ist aber etwas irreführend den Innenwiderstand als absolute Zahl anzugeben, da der Innenwiderstand eine Funktion mit mehreren Variablen wie dem SOC, SOH oder der Temperatur ist. Bei Li-Batterien ist der Innenwiederstand stabiler als bei Bleibatterien und kann eher noch als absolute Zahl angegeben werden.

Ich bleibe bei meiner Aussage, dass der Innenwiderstand einer guten 100Ah AGM-Versorgerbatterie im für uns interessanten Bereich (beim Entladen mit 5-20A) bei 25-30 mOhm liegt, womit man gut leben kann in einem T5. Das Starten der Standheizung (ca. 20A) führt so zu einer Spannungserniedrigung von 0.5 -0.6 V was ok ist. Und ich bleibe auch bei meiner Aussage, dass der Innenwiderstand nicht nach ein paar Ladezyklen in die Höhe schnellt, wenn man die Batterie vernünftig behandelt.

LG Roger

 

[frusa]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Es geht ja um Vergleichswerte und so wie, zumindest die bekannten, Hersteller messen, ist ein Vergleich zwischen den unterschiedlichen Batterien möglich.

Was nachher praxisrelevant ist, ist eine ganz andere Frage.
(Beim Auto sind auch die Verbräuche gem. NEFZ vergleichbar, nur in der Praxis durchschnittlich kaum zu erreichen.)

Wenn alle Batteriehersteller sich an eine Art der Innenwiderstandsmessung halten, dann habe ich erst mal gar kein Problem damit.

Der Innenwiderstand kann auch durchaus als absolute Zahl angegeben werden, da alle Hersteller diese Angabe gewöhnlich nur für beste Bedingungen machen:
Neue Batterie, voll aufgeladen, 20Grad.
Wie sich der Innenwiderstand bei unterschiedlichen Entladungstiefen verhält, kannst du dir bei seriösen Herstellern (z.B. Exide) in Diagrammen ansehen.

Die Batterie-Kapazität wird übrigens auch nur unter Ideal-Bedingungen angegeben!

Der CCA wird immer unter ganz präzisen Bedingungen angegeben und diese Bedingungen sind eindeutig heftiger, als die, die du bei deinem Messungen anwendest:
1. Die Messung erfolgt bei minus 18Grad anstatt bei 20Grad und
2. Die Messung erfolgt nicht mit ca 0,5C, sondern durchaus mit bis zu 10C (also mal kurz das 20-fache)

Auch bei dieser Messung (wenn sie nach DIN erfolgt), wird die Belastung 30 sec konstant gehalten und dann muss mindestens 9V gemessen werden (nach EN müssen 7.5V nach 10sec mindestens noch vorhanden sein).

Du kannst es gerne nachrechnen:
Bei jeder gewöhnlichen Starterbatterie um die 100Ah (nimm als Beispiel bewusst mal eine "08/15" Varta Black Dynamic 90Ah, CCA EN 720A = 8C!), bekommst du bei den Kaltstartangaben einen niedrigeren Widerstand, als 25mOhm heraus:
Diese Batterie muss bei EN-Belastung, also 720A, nach 10 sec noch 7,5V aufweisen. Bei einer anfänglichen Leerlaufspannung von angenommenen 12,8V entspricht dies einem Innenwiderstand von (12,8 - 7,5) / 720 = 7,4mOhm.
Wie gesagt: das ist keine AGM-, sondern nur eine ganz gewöhnliche 90Ah-Säure-Starterbatterie und die Messung erfolgt bei minus 18Grad.

Das sind durch die Wartezeit von 10sec und die Messtemperatur eindeutig erschwerte Bedingungen und somit muss der "echte" Innenwiderstand zwangsläufig kleiner sein.
Wenn du diese Werte anzweifelst, dann unterstellst du jedem Batteriehersteller Betrug, denn für die Ermittlung dieser Werte gibt es nun wirklich eindeutige Bedingungen.

Zu deiner Mess-Prozedur:
Wenn du mit relativ geringer Belastung misst (0,5C ist nun mal im Verhältniss zu 8-10C bei der Kaltstartmessung relativ wenig) und als Ausgangsspannung, die Spannung fest gelegt wird, die kurz nach dem echten Vollladen im Leerlauf vorhanden ist, wird man immer einen Fehler machen, wenn man mit der zweiten Ablesung so lange (30sec ist bei einer vollen Batterie und dann noch bei immerhin 0,5C lange) wartet.

Ich habe schon viele Messungen gemacht und dazu auch die grafische Verlaufsanzeige der Spannung beobachtet:
Blei-Batterien die gerade komplett vollgeladen sind, haben ganz oft eine Leerlaufspannung von über 13V.
Diese Spannung fällt in der Anfangszeit der Entladung immer sehr schnell ab. Da reicht sogar die Standard-Kapazitätsmess-Belastung von C/20 völlig aus. Wenn ich daher den Innenwiderstand anhand des Spannungsabfalls während der ersten Sekunden mit C/20 bestimmen würde, würden völlig überhöhte Innenwiderstandswerte dabei heraus kommen.
Je kleiner die Belastung, desto schlimmer wirkt sich diese anfängliche Spannungsüberhöhung bei der Berechnung aus.

Was du eigentlich misst, ist eine Art Warmstartstrom (30sec bei 20Grad, anstatt 30sec bei minus 18Grad) mit geringer Belastung (0,5C statt bis zu 10C).
Eine reine Innenwiderstandsmessung bei Batterien ist das nicht, denn die muss bei Batterien in jedem Fall möglichst ohne Zeitverzug nach der Laständerung erfolgen.

Wenn du den Innenwiderstand einigermaßen genau messen willst, würde ich z.B. folgendermaßen vorgehen:
Batterie vollladen.
Batterie mit C/20 so lange belasten (dauert meist so um die 5 Minuten) bis die Spannungs-Entladekurve sich stabilisiert (also bis eine deutlich geringere Spannungsänderung/Zeit als anfänglich zu erkennen ist.
Dann die Spannung ablesen (direkt auf den Batteriepolen und nicht an den dort montierten Anschlussklemmen!)
Dann zusätzlich mit der 0,5C Last entladen und unverzüglich danach die veränderte Spannung ablesen.

Ich messe den Innenwiderstand ähnlich, nur benutze ich eine sehr kurzzeitige Belastung und daher ein Speicher-Oszilloskop für das Ablesen der Spannungsänderung. In der Praxis hat sich für mich aber heraus gestellt, dass die kleinen Batteriemonitore der Fa. Argus (die ermitteln jede Sekunde den Leitwert (1/Ri) einer Batterie mit ca 100A-Impulsen) sehr brauchbar sind.
Die teuren Werkstattmonitore der Fa. Argus arbeiten nach genau dem gleichen Prinzip, haben aber noch weitere Funktionen)

 

[PornX]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Das heisst also mit anderen Worten, dass man Marathonläufer anhand ihrer 100m-Zeiten selektionieren kann und sich dann wundern sollte, wenn sie schon vor der Hälfte der Strecke schlapp machen?

Im verlinken Datenblatt der Varta PROFESSIONAL DEEP CYCLE AGM ist mit gutem Grund kein Innenwiderstand als absoluter Wert angegeben. Auf den Entladekurven sieht man wie sich der Innenwiederstand je nach Belastungsart verändert und für keine Lasten etwas 25 mOhm beträgt. Entgegen den gemachten Mutmassungen wird der Innenwiederstand bei grossen Strömen, auf Kosten der Reversibilität, kleiner und nicht grösser, was bei genauem Hinsehen gut erkannt werden kann.

Es ist ein grosser Unterschied ob man Zellen selektionieren will und sie daher möglichst aussagekräftig aber trotzdem so schonend prüft, dass keine bleibenden Schäden entstehen, oder ob man Volllastprüfungen bei Stichproben macht und dabei die Zerstörung der Batterie billigend in Kauf nimmt!
Bei den von mir erwähnten Messungen ging es um Versorger-Li-Batterien mit LiFePO4-Chemie.

Wenn die Angaben auf dem verlinkten Datenblatt der AGM-Batterie einigermassen stimmen „Exceptionally long lasting – up to eight times the cyclic stability of conventional batteries“ und ursprünglich eine unterdimensionierte, schlecht behandelte, konventionelle Batterie verbaut war, bringt eine vernünftige AGM-Batterie die gewünschte Verbesserung der Energieversorgung. In meinem T5 war es jedenfalls so und ich komme mit meiner 100Ah AGM-Batterie trotz ca. 100 Vollladezyklen immer noch sehr gut durch.

Dieses Wochenende habe ich übrigens erstmals wieder am Morgen die Standheizung ohne Probleme angeworfen.

LG Roger

 

[frusa]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Jeder kann die Bedingungen für eine Innenwiderstandmessung bei Batterien selbst festlegen. Da gibt es meines Wissens keinen gesetzlichen Schutz o.ä.. Du machst das ja auch völlig willkürlich (ich natürlich auch).
Die Bedingungen für eine Kaltstartstromprüfung sind dann letztendlich auch nichts anderes, als eine Art Innenwiderstandsmessung unter besonderen Bedingungen.
Dagegen ist auch überhaupt nichts ein zu wenden, sofern alle unter den gleichen Bedingungen testen.
Wenn es Testgerätehersteller nur aufgrund von impulsartigen Innenwiderstandsmessungen mit selbst erdachten Bedingungen schaffen, mit guter Treffergenauigkeit auf den noch vorhandenen Norm-Kaltstartstrom zu schließen (kann man an neuen Batterie gut testen), zeigt das, dass es auch herstellerübergreifend eine gute Vergleichbarkeit gibt.

Entscheidend ist:
Wenn man sich herstellerseitig auf bestimmte Bedingungen geeinigt hat (und das ist z.B. bei den üblichen Kaltstartstromangaben definitiv der Fall), dann sind die Angaben, sei es nun Stromstärken die so und so lange gehalten werden müssen oder auch Milliohmwerte vergleichbar.

Dann kann man nicht einfach kommen und ohne wenn und aber behaupten, dass diese Angaben falsch sind!

Die sind nur dann falsch, wenn die angegebenen Werte unter den genannten Bedingungen nicht erreicht werden können. Aussagen darüber können aber nur getroffen werden, wenn man unter genau diesen festgesetzten Bedingungen prüft.
Das hast du m.E. nicht getan.

Deine 25-30mOhm stehen quasi fest im Raum.
Dass du die unter frei festgelegten, individuellen Bedingungen ermittelt hast, die nicht den Bedingungen entsprechen, die die Hersteller zwecks Vergleichsmöglichkeit angeben, hattest du vorher nicht genannt.

Einige Hersteller geben ja auch die Norm an, nach der sie die Innenwiderstände ermitteln. Oftmals ist das die EN 60986.
Die dortigen Bedingungen lauten, soweit ich das erkennen kann:
4 x I10 für 20sec, danach 20 x I10 für 5 sec.
(wie man sieht, wird auch dort "vorbelastet", da sonst bei vollen Bleibatterien keine verwertbaren Ergebnisse erzielt werden können.)

Interessant wäre es natürlich, mal zu erfahren unter welchen Bedingungen/Normen die Li-Zellen vom Hersteller getestet werden.

Außerdem:
Es gibt durchaus deutliche Unterschiede bei den Innenwiderständen von AGM-Batterien.
Auch das wird mit deiner pauschalen Aussage zum Innenwiderstand nicht gewürdigt.
Die spiralgewickelten Batterien (z.B. Optima) haben aber nun mal ungefähr nur den halben Innenwiderstand bei vergleichbarer Batteriegröße, wie "normale" AGM-Batterien. Da spielt es überhaupt keine Rolle, unter welcher Bedingung du das misst. Die entsprechenden, ebenfalls nach fester Norm ermittelten Kaltstartströme, unterstreichen diese Aussage.

Nochmal zum Ausgangspunkt der Diskussion:
Es ging ja darum, dass man aufgrund des Innenwiderstandes eventuell befürchten muss, dass es beim Parallelschalten der Starter- mit der Li-Versorgungsbatterie zu so hohen Ausgleichsströmen kommt, dass die anscheinend meist vorhandene Sicherung auslöst (bzw. Verkabelung und/oder Trennrelais zu schwach sind).
Dabei geht es immer um eine nahezu impulsartige Belastung (die höchste Stromstärke wird immer nur kurzzeitig vorhanden sein) und dann sollte man auch den Innenwiderstand zugrunde legen, der mit impulsartiger Belastung ermittelt wurde.
Belastungen mit einer Länge von 1/2Minute sind nach meinem Verständnis nicht gerade impulsartig.
Eine 50Ah-Optima mit 2,5mOhm (Norm-) Innenwiderstand spielt da wohl schon in der gleichen Liga wie eine 90Ah-Batterie aus 4 LiFe-Zellen.

Da der größte Widerstand bei der üblichen T5-Konstellation aber durch die Verkabelung zwischen den Batterien, die Sicherung, die Kontakte und das Trennrelais entsteht, braucht man meines Erachtens nichts ändern, wenn man eine 90Ah-Li-Batterie o.ä. einbaut.

 

[PornX]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Dann kann man nicht einfach kommen und ohne wenn und aber behaupten, dass diese Angaben falsch sind!

Die sind nur dann falsch, wenn die angegebenen Werte unter den genannten Bedingungen nicht erreicht werden können. Aussagen darüber können aber nur getroffen werden, wenn man unter genau diesen festgesetzten Bedingungen prüft.
Das hast du m.E. nicht getan.

Deine 25-30mOhm stehen quasi fest im Raum.
Dass du die unter frei festgelegten, individuellen Bedingungen ermittelt hast, die nicht den Bedingungen entsprechen, die die Hersteller zwecks Vergleichsmöglichkeit angeben, hattest du vorher nicht genannt.

(...)

Da der größte Widerstand bei der üblichen T5-Konstellation aber durch die Verkabelung zwischen den Batterien, die Sicherung, die Kontakte und das Trennrelais entsteht, braucht man meines Erachtens nichts ändern, wenn man eine 90Ah-Li-Batterie o.ä. einbaut.

Auf die 25-30mOhm bin ich primär gekommen weil ich im T5 einen (hoffentlich) genauen Shunt und einen Spannungsmesser direkt an der Versorgerbatterie verbaut habe und die von mir angegeneben Werte regelmässig beobachte im Versorgerbetrieb (mit 1-15 A entladen bis auf ca. 40% SOC).

Ich habe nie behauptet, dass meine Starterbatterie einen Innenwiderstand von 25-30 mOhm beim Starten des Motors hat. Ich wollte das mal messen, hatte aber nicht genügend schnelle Messinstruimente.

Die systematischen Messungen mit den Li-Zellen habe ich für Antriebsbatterien für Elektrofahrzeuge gemacht.

Dass die Verkabel im T5 nicht auf Li-Zellen ausgerrichtet sind stimmt natürlich und wirft die Frage auf, wie sinnvoll der Einbau von Li-Zellen ist, wenn, und das ganze Potenzial richtig nutzen zu können, die Verkabelung ink. Relais ersetzt oder zumindest ergänzt werden muss. Bei Einsatzfahrzeugen kann das schon Sinn machen, bei Champern aber nicht.

LG Roger

 

[frusa]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

Ich habe nie behauptet, dass meine Starterbatterie einen Innenwiderstand von 25-30 mOhm beim Starten des Motors hat.

nein, das hast du nicht (habe ich dir in der Form auch nie unterstellt! Obwohl das Starten des Motors der Belastung einer Batterie bei plötzlicher Parallelschaltung, darum ging es in diesem Thread, deutlich näher kommt, als die schwachen Belastungen, mit denen du getestet hast)

Du hast ursprünglich geschrieben:

Die Winston-, früher Thundersky-Batterien, haben real gemessen höhere Innenwiederstände. Glaubt doch nicht irgend einem chinesischen Werbefaltblatt! Nach meiner Erfahrung haben die 90Ah-Zellen knapp 2mOhm Innenwiederstand, was für einen 4er-Block mit guten Zellverbindern ca. 8mOhm ergibt, was immer noch deutlich tiefer ist, als bei einer vergleichbaren AGM-Batterie. Der deutsche Importeur der von mir angegebenen GBS-Zellen, musste übrigens den Wert der 100A-GBS-Zellen von ursprünglich 0.9 mOhm auf 1.8 mOhm korrigieren.

Der Innenwiederstand einer neuen 100Ah-AGM Batterie ist zwar etwa bei 25-30 mOhme, verdoppelt sich aber nicht nach wenigen Zyklen, zumindest wenn man die Batterie vernünftig behandelt. Das kann dir hier im Form wohl jeder bestätigen, der solche AGM-Batterien im realen Einsatz hat.

Unkommentiert kann man diese allgemeine Aussage ganz bestimmt nicht stehen lassen, wenn man sich etwas mit Akkus aus kennt:

Wenn du irgendwie auf 25-30mOhm gekommen bist (was ja durchaus sein kann), ist das eine Sache. Dann solltest du mindestens gleich beschreiben, wie du gemessen hast und möglichst darauf eingehen, weshalb deine Messung so eklatant von den Herstellerangaben abweicht.
Das es durchaus unterschiedliche AGM-Batterien mit durchaus unterschiedlichen Innenwiderständen gibt, ist von dir unterschlagen worden.

Ähnliches gilt wohl für deine Aussagen zu den Li-Zellen.
Auch da hast du "irgendwie" gemessen, ohne zu erwähnen, dass deine Messbedingungen höchstwahrscheinlich von denen des Herstellers abweichen.
Von daher, ich kenne die Messbedingungen die der Hersteller der Li-Zellen angewendet hat nicht, kann man mit Sicherheit ebenfalls nicht einfach indirekt behaupten, dass der Hersteller mit seinen Angaben gelogen hat.

Wenn du AGM-Bleibatterien mit Li-Zellen ähnlicher Kapazität ernsthaft vergleichen willst, solltest du z.B. die bekannten Messbedingungen der EN 60986 anwenden.

Dass die Verkabel im T5 nicht auf Li-Zellen ausgerrichtet sind stimmt natürlich ...

ich hatte im vorherigen Beitrag eher das Gegenteil behauptet, aber egal.

 

[PornX]

AW: LiFePo4 Akku als 2. Batterie

nein, das hast du nicht (habe ich dir in der Form auch nie unterstellt! Obwohl das Starten des Motors der Belastung einer Batterie bei plötzlicher Parallelschaltung, darum ging es in diesem Thread, deutlich näher kommt, als die schwachen Belastungen, mit denen du getestet hast)

Unkommentiert kann man diese allgemeine Aussage ganz bestimmt nicht stehen lassen, wenn man sich etwas mit Akkus aus kennt:

Wenn du irgendwie auf 25-30mOhm gekommen bist (was ja durchaus sein kann), ist das eine Sache. Dann solltest du mindestens gleich beschreiben, wie du gemessen hast und möglichst darauf eingehen, weshalb deine Messung so eklatant von den Herstellerangaben abweicht.
Das es durchaus unterschiedliche AGM-Batterien mit durchaus unterschiedlichen Innenwiderständen gibt, ist von dir unterschlagen worden.

Ähnliches gilt wohl für deine Aussagen zu den Li-Zellen.
Auch da hast du "irgendwie" gemessen, ohne zu erwähnen, dass deine Messbedingungen höchstwahrscheinlich von denen des Herstellers abweichen.
Von daher, ich kenne die Messbedingungen die der Hersteller der Li-Zellen angewendet hat nicht, kann man mit Sicherheit ebenfalls nicht einfach indirekt behaupten, dass der Hersteller mit seinen Angaben gelogen hat.

Wenn du AGM-Bleibatterien mit Li-Zellen ähnlicher Kapazität ernsthaft vergleichen willst, solltest du z.B. die bekannten Messbedingungen der EN 60986 anwenden.

ich hatte im vorherigen Beitrag eher das Gegenteil behauptet, aber egal.

Meines Wissens und nach meinen Beobachtungen wird die Versorgerbatterie beim und direkt nach dem Starten des T5 nicht belastet! Das Trennrelais schaltet erst durch, wenn die LiMA läuft und Booster haben Dioden eingebaut. Und für eine Li-Versorgerbatterie braucht es eh noch zusätzliche Ladetechnik. Wenn schon, wird ohne zusätzliche Ladetechnik, eher die Starterbatterie von den leeren Verbraucherbatterien leergesogen nach dem Start.

Meine Angaben haben sich immer auf die Verwendung von AGM-Batterien als Versorgerbatterien und nicht als Starterbatterien bezogen.

Ich nehme an, dass die sehr tiefen Werte für die Li-Zellen mit Methoden für Starterbatterien gemessen wurden. In der Praxis werden die Zellen aber meist als Versorgerbatterien verwendet und die Spannungserniedrigungen unter Last entsprechen nicht den errechneten Werten. So gesehen sind die Werte schon falsch oder zumindest irreführend. Der Deutsche Importeur, der die Zellen ja selber auch in Verbraucherbatterien einsetzt, hat das ja eingesehen und die Angaben korrigiert.

Im Campingeinsatz interessiert vor allem die reversibel nutzbare Kapazität im Verhältnis zum Preis einer Batterie, was keinen einfachen linearen Zusammenhang mit dem Innenwiderstand hat. Ab besten wären so gesehen wohl Blaie-Batterienen für 100 Euro das Stück. Die könnten 30 Mal ersetzt werden, bis das Preisniveau der Li-Batterie errreicht ist!!!

Ob die Kastration der Li-Batterien im T5 gut oder schlecht ist, kommt auf die Betrachtungsweise an. Ich persönlich finde Kastration immer schlecht!

LG Roger