Fragen zu Versorgungsakkus - allgemein

[ForSure87]

Hi
Ich habe ein paar Fragen bezüglich Versorgungsakkus (nicht nur Modellbau), weiss aber nicht, ob ich hierfür ein neues Thema aufmachen soll.
Ich stell sie einfach mal hier, ansonsten bitte was sagen.

1. Ich habe eine kleine Solar - Inselanlage in meinem Gartenschuppen um dort Strom für diverse Sachen zu haben. Da das Häuschen nicht isoliert ist, ist es halt so kalt oder warm wie es gerade ist. Ich habe dafür billige Lifepo4s von Ebay in 4s3p Konfig. verwendet. Da sie recht nachgelassen haben und eh zu klein dimensioniert waren, habe ich diese jetzt durch andere ersetzt.
Ich hab den 4s3p Akku auseinander gebaut und die Zellen einzel geprüft. Sie haben in der Kapazität zwischen 8 und 15% nachgelassen und alle Zellen sind recht aufgebläht.

Kann man solche Zellen noch weiterverwenden? Vorallem das sie teils stark aufgebläht sind macht mir sorgen, ich kenne das aber nur von Lipos und weiss nicht wie sich Lifepo4 diesbezüglich verhalten (dürfen).

2. Als Ersatzt für die oben genannten Akkus habe ich 4 Winston 90Ah Zellen besorgt. Für diese möchte ich gerne eine kontrollierte Umgebung bezüglich Temperatur schaffen und hab sie desshalb in eine Kühlbox mit Kühl - und Heizfunktion gepackt. Das ganze soll über eine Steuerung kontrolliert werden.

Was würdet ihr für ein Temperaturfenster empfehlen? von 5 bis 30°C. vielleicht?

Die 3. Frage stelle ich später (geht um einen Versorgungsakku aus 18650er Li Zellen)

Mfg Simon

[parkplatzflieger]

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Als Ersatzt für die oben genannten Akkus habe ich 4 Winston 90Ah Zellen besorgt. Für diese möchte ich gerne eine kontrollierte Umgebung bezüglich Temperatur schaffen und hab sie desshalb in eine Kühlbox mit Kühl - und Heizfunktion gepackt. Das ganze soll über eine Steuerung kontrolliert werden.

Was würdet ihr für ein Temperaturfenster empfehlen? von 5 bis 30°C. vielleicht?

Für die Winston-Zellen ist bei Faktor eine ständige Arbeitstemperatur von -35 Grad bis +85 Grad
angegeben. Warum der Aufwand mit der Kühl-/Heizbox?

[Ulli600]

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Wenn die Akkus stationär bleiben und Gewicht nicht entscheidend ist, werden doch üblicherweise Blei-Gel-Akkus genommen. Die sind zwar schwerer aber auch wesentlich unempfindlicher.

[Uija]

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Hmm, da kenn ich wohl andere Zahlen als du. Blei-Basierte Batterien (Gel, Fließ und was es alles gibt) haben gerade mal zwischen 0° und 20° ihre Arbeitstemperatur und lassen laut der Datenblätter schon darüber und darunter merklich in der Leistung nach.

Winston Zellen hingegen haben das Yttrium unter anderem dafür bekommen, um die Chemie Temperatur-Unabhängiger sein zu lassen. Daher der extrem breit gelagerte Arbeitsbereich.

[Gast]

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Den Aufwand, die LiFePo-Zellen zu heizen oder kühlen würde ich auch nicht betreiben.
Bei niederen Temperaturen ist das Laden, nicht das Entladen das Problem. Bei geringen Strömen möglich, bei hohen Strömen schlägt die Trägheit des Systems zu.

Die LiFeP-Zellen haben den Nachteil, das sie bei Tiefentladung metallisches Lithium an den Elektroden abscheiden und diese den Seperator durchstossen, was zum Kurzschluss führt. ßberladen bzw. Ladungen an der oberen Spannungsgrenze führen zum Zersetzen des Elektrolyts, was sich im Blähen der Zelle bemerkbar macht.

Normalerweise wird bei solchen Anwendungen die Zyklentiefe klein gehalten, d.h. Du nutzt nur ca. 50-70% der eigentlich verfügbaren Kapazität (bei Hybridfahrzeugen teilweise 20-30%) um den Alterungsprozessen entgegen zu wirken.

Ich denke mal, dass in deinem Gartenschuppen genug Platz für einen Energiespeicher zur Verfügung steht. Deshalb würde ich auch zu Blei-Gel Batterien tendieren, da sich eigentlich die Anschaffung und der Aufwand für Li-Ionen-Systeme gar nicht rechnen kann.

Interessant wären hierbei noch deine Verbraucher. Stationärverbraucher mit geringen Strömen sind unproblematisch, Samstags die 3kW Kreissäge alle 5 min anschalten macht da schon mehr Probleme.

[Ulli600]

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Wenn das Geld knapp ist oder man es lieber in einen Heli investiert, gibt es auch noch andere Möglichkeiten.

Notstrombatterien werden in öffentlichen Einrichtungen alle 2 Jahre erneuert (Zumindest hier in Hamburg) obwohl die Hersteller 6 - 9 Jahre Lebensdauer angeben. Wenn man mit etwas Geschick bei entsprechenden Firmen diskret anfragt, kann man sich mit etwas Glück für ganz kleines Geld mit Mega-Kapazitäten eindecken.

Ein besseres Recyckling kann es doch auch gar nicht geben

[ForSure87]

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Für die Winston-Zellen ist bei Faktor eine ständige Arbeitstemperatur von -35 Grad bis +85 Grad
angegeben. Warum der Aufwand mit der Kühl-/Heizbox?

Ja schon, aber bei den ebay Zellen war auch ein grosser Bereich angegeben und bei Temperaturen um die 0°C. war die Leistung sehr schlecht (Spannung brach recht stark zusammen). Ausserdem steigt im Sommer die Temperatur gerne mal auf etwa 35-40°C. oder höher was der Lebensdauer bestimmt nicht sehr gut tut. Ich könnte mir auch vorstellen, dass das Laden und Entladen bei den extremen Temperaturen mit verantwortlich für das starke Blähen in so kurzer Zeit ist.

[MENTION=61921]Catnova[/MENTION]

Naja der Platz ist nicht übermässig vorhanden, dass ist aber nicht der Grund für ein Lifepo System. Der Grund ist simpel, ich mag Bleibatterien einfach nicht sehr.

Ihr müsst das ganze von der Hobby Seite aus betrachten. Das System wird sich sowiso nie im Leben armotisieren, braucht es auch gar nicht, da ich einfach die Freude am Bauen/Werken/Basteln hab. Der Weg ist mitunter auch das Ziel.

Bezüglich Ströme, 3KW sind es schon nicht gerade aber 1KW werden es schon.

Ich mache damit mehrere Sachen, angefangen hat es ganz simpel mit Licht im Schuppen. Dann kam der gedanke das E-Bike der Frau (unsere Velos sind ebenfalls im Schuppen zu hause) und den Akkurasenmäher zu laden, dannach kamen die Bewässerungspumpe und die Elektrowerkzeuge an einem 1.5KW Inverter dazu. Seit kurzem habe auch ich ein E-bike für den Arbeitsweg und zukünftig soll auch noch der Versorgungsakku damit geladen werden. Dazu kommen noch zig kleinere Sachen.

Was denkt ihr den zu den geblähten Akkus, kann man die noch verwenden?

Mfg Simon

[Gast]

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Bedeutet, Du hast sehr geringe Ströme und keine hohen Spitzenlasten. Die 40°C sind nicht schlimm, so lange Du nicht noch Spitzenlasten abrufst, die die Temperatur nach oben treiben. Wenn Du noch unter den Bereich der min. und max. Spannung noch verleinerst, hast Du den Alterungsprozess auch noch im Griff.
Bleibatterien wären aber bei dem Entnahmeprofil eigentlich die bessere Wahl.
Wer aber basteln möchte... [emoji23] [emoji23] [emoji23]

[Gast]

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Wenn Akkus blähen hat in irgendeiner Form die Alterung schon eingesetzt. Wahrscheinlich hat sich das Elektrolyt über die Zeit zersetzt.
Ja oder Nein ist eher schwierig zu beantworten. Bei Rund- oder prismatischen Zellen mit festem Gehäuse bekommst Du den Effekt gar nicht so mit. Die blasen irgendwann einfach ab, wenn der Druck zu hoch wird. Meist sind sie davor aber schon nicht mehr zu gebrauchen.

[ForSure87]

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Wer aber basteln möchte...

Das war aber nicht auf Lifepo4 vs. Blei bezogen, sondern auf die Solaranlage generell. Ich könnte es auch ganz einfach machen und einfach eine 230v vom Haus ziehen/lassen.

Bleibatterien wären aber bei dem Entnahmeprofil eigentlich die bessere Wahl.

Warum, was spricht so sehr für Blei was Lifepo nicht kann?
Wie ich schon sagte Platz ist nicht im ßberfluss vorhanden. Ausserdem bräuchte ich für die gleiche Kapazität etwa 180Ah Blei und das müssen dann auch noch zyklen feste sein, womit der Preisunterschied nicht mehr so gross ist.

[Gast]

AW: Fragen zu Versorgungsakkus - allgemein

Ja basteln war auf die Solaranlage generell bezogen. Wenn es Spaß macht ist doch in Ordnung.
Aber so ein Winston 90Ah 12V Pack kostet ca. 600€, 180Ah Bleibatterie ca. 200€, oder liege ich da falsch?
Li-Ionen geht natürlich auch. Man braucht allerdings Zellüberwachung... Blei ist dagegen sehr einfach gestrickt.

[ForSure87]

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Nein, ich habe nicht so viel bezahlt, habe sie aber auch nicht von der Schweiz oder Deutschland, ausserdem war gerade Rabatt drauf (Zellen wurden ende 2015 produziert) sonst hätte ich die 60Ah genommen.
Für Zyklenfeste Blei-Gel Batterien würde ich in der Schweiz mehr bezahlen (über 500Sfr.) als das ich für die Winston bezahlt habe.

Zu einem anderen Thema.

Ich will mir einen Versorgungsakku fürs mobile Laden aus 18650er Zellen bauen. Eigentlich sollten es 20Stück werden, das ganze ist aber nicht ganz reibungslos verlaufen so das ich jetzt 40 Stück habe aber zwei unterschiedliche Kapazitäten (20St. + 20St.).

Meine Ausgangslage sieht nun so aus.

Momentan konzentriere ich mich mehr aufs racecopter fliegen das heisst kleine Akkus (4S 1300mah). Ich habe mir einen isdt Q6 Lader zugelegt und wollte mit den 20St. 18650 und 4*5 Zellenhalter eine ultra kompakte mobile Ladestation bauen.

Eigentlich wäre die Sache somit perfekt, da ich jetzt aber 40St. anstelle der 20St. 18650er habe, fängt bei mir das Dilemma an.

Ich habe noch diverse Helikopter (Blade 300X, Gaui X3, Protos 500) mit u. anderem auch grösseren Akkus die ich momentan zwar nicht flieg, aber 100% irgendwann wieder fliegen werde.
Jetzt wäre es natürlich sinvoll wenn ich den Versorgungsakku gleich so auslegen würde, dass ich später mit meinem Junsi 4010 Lader auch die grösseren Akkus laden kann.

Also ich habe jetzt

20St. 18650er 3400mah Zellen (die usrsprünglich bestellten)
20St. 18650er 2900mah Zellen (wenn ich sie schon hab, dann möchte ich sie wenns geht auch nutzen)
1* Isdt Q6 Lader (mobil für den Copter)
1* Junsi 4010 Lader (mom. zuhause und später mobil für die Helis)
4*5 Zellenhalter für die 18650er Akkus, die möchte ich gerne nutzen weil mir der Formfaktor extrem gut gefällt.

Ich habe mir überlegt daraus zwei 20Zellen Verbunde zu machen, also:

5 Zellen in Serie und dazu 4 Parallel (je 2St. 3400er und 2St. 2900er) würde 2 Akkus a 5S12.6Ah ergeben.

Somit könnte ich mit dem Copter fliegen gehen und einen solchen Akku mit dem Q6 Lader mitnehmen.
Gehe ich Heli fliegen, könnte ich die 2 Akkus in Serie zu einem 10S Akku schalten und mit dem Junsi 4010 die Grossen Heli akkus laden.

So weit so gut nur, was mache ich wenn mir die Kapa der 40 18650er nicht mehr reichen sollten?
Wie soll ich das System dann vernünftig erweitern?

Wie würdet ihr das mit den 40Zellen lösen?

Mfg Simon

[ForSure87]

AW: Fragen zu Versorgungsakkus - allgemein

Ich weiss es ist nicht optimal, aber hat niemand eine Meinung dazu?
Wie siehts denn mit dem Parallelschalten der 2 verschiedenen Zellen aus, kann man das machen?

[Gast]

AW: Fragen zu Versorgungsakkus - allgemein

Die 5S4P Anordnung macht schon Sinn, da Du somit "relative hohe Spannungen" sowohl für einen Block der dann am Isdt Q6 Lader hängt, als auch für die Serienschaltung zweier Blöcke für den Junsi 4010 Lader erhälst.

Da Du bei den Versorgungsakkus ja immer nur den Entladefall betrachtest, hast Du in der Serienschaltung 40 2900 mAh Zellen. Die 3400 mAh Zellen werden im Verbund einfach nicht so tief entladen.
Zum Laden musst Du allerdings, wenn Du das System noch erweitern willst, die Blöcke so gestalten, dass immer Zellen der gleichen Kapazität im 5S4P verbaut sind und die Blöcke einzeln geladen werden. Beim Entladen ist eine Erweitung wieder unkritisch.

Prinzipiell ist eine Parallelschaltung unterschiedlicher Kapazitäten und das Laden auch möglich. Dies führt allerdings zu unschonen Verteilungen der Ströme, da diese sich anhand des Innenwiderstands aber auch anhand der Kapazität aufteilen. Theoretisch sind die Spannungen bei der Parallelschaltung gleich, bei stark abweichenden Kapazitäten kann es,je nachdem wie schnell der Ausgleich ist, aber zu "ßberschwingern" der Spannung in einem Strang kommen.

[papads]

AW: Fragen zu Versorgungsakkus - allgemein

Theoretisch sind die Spannungen bei der Parallelschaltung gleich,

auch in der Praxis.

bei stark abweichenden Kapazitäten kann es,je nachdem wie schnell der Ausgleich ist, aber zu "ßberschwingern" der Spannung in einem Strang kommen.

nö, da wie gesagt die Spannung gleich bleibt.

lies mal hier, dann brauche ich nicht soviel zu schreiben.
Da ist zwar die Rede von Blei Akkus, aber aus technischer Sicht nichts anderes bei Lifepo Akkus.

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