Danke Peter
Das war mal ein interessanter Beitrag.
Es handelte sich also um einen Produktionsfehler, nicht um ein grundsätzliches Problem.
Gruss Martin
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Button TextDanke Peter
Das war mal ein interessanter Beitrag.
Es handelte sich also um einen Produktionsfehler, nicht um ein grundsätzliches Problem.
Gruss Martin
Wir haben Solar und eine LiFePO4 mit dem Votronic VBCS 45/30/350 Triple.
Hat 2 Wochen prima funktioniert, dann könnte über Netzanschluss nicht mehr geladen werden und kurz darauf auch über die beiden anderen Möglichkeiten nicht mehr.
Das Triplegerät wurde hierauf ausgetauscht und funktioniert jetzt seit einer Woche. Hoffe, es bleibt so.
Der Grund des Totalausfalls ist mir nicht bekannt.
Wenn ich hier lese dass die Lithium Akku Nutzer ihre Akkus immer auf 100 % aufladen und womöglich sehr lange auf diesem Ladezustand halten, stelle ich mir die Frage ob sie lange Freude an ihrem Akku haben werden.
Jeder der Notebooks/Handy nutzt weiß dass die Akkukapazität innerhalb von 2-3 Jahren rapide absinkt, und dies liegt in erster Linie daran, dass die Akkus immer auf 100 % aufgeladen werden, und wenn sie am Netz stecken auch bei 100 % gehalten werden. Einige Notebook Hersteller haben dieses Problem erkannt und eine entsprechende Einstellung die dafür sorgt dass der Akku nur geladen wird wenn eine entsprechende Schwelle unterschritten wurde.
Zum besseren Verständnis möchte ich etwas ausholen. Wir haben zwei Mechanismen die zur Alterung von Lithium beitragen:
- Alterung durch den Gebrauch die durch die Vollzyklen beschrieben wird
- Kalendarische Alterung
Bei beiden Mechanismen spielt die Temperatur eine große Rolle. Ganz grundsätzlich fühlen sich Akkus bei Zelltemperaturen zwischen 15° und 35° am wohlsten. Entladen kann man die Zellen aber je nach Variante in einem Bereich von -20 - +50° C. Laden darf man sie in der Regel aber nur wenn sie eine Temperatur oberhalb von 0° C haben, da sonst sogenanntes Lithium Plating stattfindet, d.h. es lagert sich reines metallische Lithium an der negativen Elektrode ab. Dies reduziert nicht nur die Menge des verfügbaren Lithiums, sondern es besteht unter extremen Betriebsbedingungen auch die Gefahr dass es zu einem sogenannten Thermal Runaway kommt. Wenn man das Fahrzeug im Winter nutzt dann sollte man dafür sorgen dass der Akku erst deutlich über 0° C hat bevor man lädt.
Normale LiFePO4 Akkus haben eine Zyklenfestigkeit von etwa 2000 Vollzyklen, d.h. wenn man sie auf 100 % auflädt und wieder bis auf 0 % entlädt. Für ein Campingfahrzeug was 50 Tage pro Jahr genutzt wird wären das immerhin 20 Jahre.
Entsprechende Tests haben aber gezeigt, dass die Menge an durchgesetzter Energie sich dadurch vervielfachen lässt in dem man eben nicht die volle Kapazität nutzt. Allerdings zeigt sich der größte Effekt nicht dann wenn man z.B. nur auf 50 % Ladestand entlädt sondern dadurch dass man den Akku z.B. nur zwischen 10 und 90 % oder zwischen 20 und 80 % betreibt. Dadurch lässt sich die Energiemenge die man durch den Akku schieben kann unter Umständen vervierfachen.
Stellt sich die Frage, wann ist denn ein Ladestand von 100 % erreicht. Die Angaben der Hersteller für das Laden beziehen sich immer auf das Laden mit einem bestimmten Strom und bis eine bestimmt Spannung erreicht ist, z.B. Laden bis 3,60 V mit einem Strom von 0,3C. Im Wohnmobil könnte man aber höchstens mit dem Netzladegerät entsprechend laden, mit der Lichtmaschine oder mit PV dagegen nicht. Lädt man mit anderem Strom dann ist aber die Ladeendspannung für 100 % Ladung eine völlig andere. Ist der Strom höher dann ist auch die Ladeendspannung höher, ist der Strom niedriger dann ist die Ladeendspannung niedriger. Die Gefahr dass die Zellen überladen werden ist sehr groß.
Im Prinzip reichen also schon 3,4 V/Zelle oder 13,6 V um die Zellen voll zu bekommen, vorausgesetzt man lädt lange genug. Lädt man mit höherer Spannung dann bekommt man vielleicht noch ein paar zusätzliche Ah rein, aber die Zellen werden überladen und auf dauer geschädigt. Wer also sicherstellen will dass seine Zellen nicht überladen werden, sollte mit der Ladespannung unter 3,5 V/Zelle oder 14,0 V (gemessen an der Zelle) bleiben, besser noch darunter. Dies reduziert schon mal einen Einflussfaktor auf die Degradation.
Aber trotzdem kann diese neben dem Batteriecomputer für eine Abschätzung genutzt werden, wenn gerade sehr kleine Ströme fließen.
Die erreichte Zyklenzahl ist aber in der Praxis gar nicht so aussagekräftig. Die Tests zur Ermittlung der Zyklenzahl erfolgen über einen kurzen Zeitraum. Wenn eine Zyklenzahl von 2000 bei einem Test über mehrere Monate ermittelt wurde heißt das nicht dass man über einen Zeitraum von 20 Jahren auch so viele Zyklen erreicht. Denn wie oben schon geschrieben gibt es auch noch die kalendarische Alterung. Je nach Temperatur und durchschnittlichem Ladestand schreitet dieses unterschiedlich schnell fort. Je höher die Temperatur und der Ladestand desto schneller, da im Elektrolyt chemische Prozesse ablaufen.
Hier wurden Zellen bei unterschiedlichen Temperaturen und Ladeständen 9 Monate gelagert und danach die Kapazität und der Innenwiderstand ermittelt. Wie man sieht haben LFP Zellen bei einem durchschnittlichen Ladestand von mehr als 70 % und 20° C nach 9 Monaten rund 5 % ihrer Kapazität verloren. Hätte man einen durchschnittlichen Ladestand von weniger als 70 % dann beträgt die Degradation nur die Hälfte. Das Bestreben den Lithium Akku wie den Blei Akku immer voll zu halten ist also für die Lebensdauer sehr nachteilig.
Ideal wäre es wenn man den Ladestand die meiste Zeit bei 50 % halten würde und nur bei Bedarf so viel Laden würde wie nötig ist. Dabei macht es auch nichts aus wenn man mal auf 100 % auflädt, vorausgesetzt man verbraucht die Energie bald wieder.
Leider wird das alles nicht durch die gängigen BMS unterstützt, deshalb muss man hier selbst eingreifen. Die meisten nutzen in der Regel nur 10-20 % der Kapazität täglich.
Warum also mit der PV-Anlage nicht nur bis maximal 70 % laden, wenn absehbar ist dass man nicht mehr Energie braucht?
Wenn man die Ladespannung beim PV-Regler nicht einstellen kann sollte man zumindest die Module manuell vom Regler trennen können. Bei den gängigen Komplettsystemen muss man allerdings trotzdem gelegentlich bis 3,6 V laden damit das Balancing der Zellen stattfindet. Abhilfe würde hier nur aktives Balancing bei jeder Spannung schaffen, das aber nur in den seltensten Fällen eingesetzt wird. Es gibt auch geringen Anreiz für die Hersteller Systeme zu schaffen die die Lebensdauer optimieren, da die Garantiezeiten nur kurz sind und wenn das Batteriesystem nach spätestens 10 Jahren keine ausreichende Kapazität mehr hat, dann halt ein neues System gekauft werden muss.
Ich betreibe seit 4 Jahren mehr als 800 Ah/25,6 V Batteriekapazität im Wohnmobil. Angefangen habe ich mit Batteriemodulen die ich mir in China habe fertigen lassen, und die ich mit speziellen BMS mit niedrigeren Spannungsgrenzen für das Balancing versehen habe. Diese waren zur Hälfte der Batteriebank aus Blei parallel geschaltet. Der Rest der Bleibatterien wurde dann durch selbst gebaute Batteriemodule mit aktivem Balancing ersetzt.
Die PV-Ladung ist auf 26,6 V eingestellt so dass normalerweise 70-80 % Ladestand erreicht wird. Dies reicht in den Sommermonaten auch völlig aus, da die PV-Anlage 2 kWp hat. Der Überschuss wird für die Warmwasserbereitung genutzt. Stromanschluss brauchen wir keinen.
Bei längeren Standzeiten werden die Zellen auf 50 % SoC, entsprechend 13,2 V bei einem 12 V entladen und dann komplett vom Bordnetz getrennt. Selbst nach Monaten haben die Zellen dann noch die gleiche Spannung.
Fazit:
Lithium Akkus sind mittlerweile praxistauglich. Will man aber sicherstellen dass sie lange halten sollte man bei der Nutzung einige Dinge beachten:
- möglichst nicht dauernd bis 100 % laden und dort halten
- möglichst nur soviel über 50 % laden wie man braucht
- Spannung der Ladetechnik senken, insbesondere von PV
- Lagerung bei nicht mehr als 13,2 V Spannung
Ein BMS kann dies in der Regel nicht leisten. Es schützt nur vor extremer Fehlbenutzung. Wenn man selbst etwas darauf achtet dann hat man lange Freude an der Batterie.
Ein toller, sehr informativer Beitrag, Emil!
Hab sogar ich als Laie verstanden!
Ganz herzlichen Dank dafür und auch für die Mühe, die Du Dir damit gegeben hast!
:respekt:
Hallo Emil,
Du hast sicherlich Techt mit Deinem Beitrag.
ZitatEin BMS kann dies in der Regel nicht leisten. Es schützt nur vor extremer Fehlbenutzung. Wenn man selbst etwas darauf achtet dann hat man lange Freude an der Batterie.
Aber vieles von dem was Du schreibst ist für mich Raketentechnik.
Ich habe doch kein teures Wohnmobil um selbst noch "Kohlen zu schaufeln". Wieso gibt es keine Technik, die mir genau diese Arbeit abnimmt? Kann nicht ein Computer den Ladestrom bei 90% abschalten und bei 15% wieder ein?
Ich versteh es nicht. Da wollen die Menschen zum Mars fliegen, schaffen es aber noch nicht einmal ein mitdenkendes Ladegerät zu bauen
Lieben Gruß
Gesine
Hallo Gesine,
das geht im Prinzip schon alles, aber die Firmen sind oft nur auf schnelles Geld aus. Und wenn er in 10 Jahren kaputt ist dann wird was Neues verkauft. Wenn niemand danach fragt dann bieten es Firmen auch nicht an. Erst wenn es vermehrt negative Erfahrungen gibt dann wird gehandelt.
Da es aber um einen langen Zeitraum geht dauert es einfach noch ein paar Jahre bis sich Leute beim Händler über den vorzeitigen Ausfall beschweren.
Am frühesten betroffen dürften in erster Linie Vielnutzer sein, die ein Campingfahrzeug nahezu ganzjährig nutzen und deshalb viele Zyklen haben. Hier ist auf jeden Fall Handlungsbedarf.
Wie ich schon schrieb ist die einfachste Maßnahme manuell die Ladespannungen so weit als möglich herabzusetzen, und auch die Nachladezeit auf 0 zu setzen. D.h. das Ladegerät geht sofort auf Erhaltungsspannung und wenn die max. Ladespannung erreicht wurde. Die Erhaltungsspannung sollte dann auch nicht mehr als 13,3 V betragen.
Bei der alten Bleibatterie war es letztlich auch nicht anders. Wer sich nicht weiter darum gekümmert hat, musste sie alle 3-5 Jahre tauschen. Das war zwar ärgerlich, aber man hat das als notwendiges Übel gesehen. Davon abgesehen waren die Kosten nicht so hoch. Wer sich um die Bleibatterien gekümmert hat und auch in richtige Ladetechnik mit Temperaturkompensation investiert hat, konnte auch die 2-3 fache Lebensdauer erreichen.
Wenn man möglichst lange was von einem Produkt haben will muss man es halt pfleglich behandeln. Wenn man wissen will was pfleglich bedeutet muss man sich gewisse Grundkenntnisse aneignen. Es ist zwar am Anfang Raketentechnik aber schon nach kurzer Zeit geht alles in Routine über.
Bei der alten Bleibatterie war es letztlich auch nicht anders. Wer sich nicht weiter darum gekümmert hat, musste sie alle 3-5 Jahre tauschen. Das war zwar ärgerlich, aber man hat das als notwendiges Übel gesehen. Davon abgesehen waren die Kosten nicht so hoch. Wer sich um die Bleibatterien gekümmert hat und auch in richtige Ladetechnik mit Temperaturkompensation investiert hat, konnte auch die 2-3 fache Lebensdauer erreichen.
Ich habe mich um nix gekümmert und meine 235 Ah - Bleibatterie im Wohnraum ist jetzt in ihrem 12. Lebensjahr und erfreut sich (und mich) höchster Zufriedenheit.
Die Starterbatterie hat im vergangenen Sommer nach immerhin 11 Jahren in Griechenland geschwächelt, so dass ich sie vor Ort für 130 Euro gegen eine etwas kräftigere BOSCH-Batterie ausgetauscht habe.
Moin,
um nochmal etwas (vielleicht überflüssigen) Senf beizusteuern:
Nach 10,5 Jahren sind ja auch meine Blei-Bordbatterie und die Gel-Aufbaubatterie offenbar immer noch intakt. Ich habe allerdings peinlich genau darauf geachtet, die "Geli" nie mehr als ca. 60-70 % zu entladen und auch in der Regel alle ein bis zwei Monate die Kiste mit Landstrom für min. 24 Std. zu verkabeln. (Solar habe ich nicht, Moppel sowieso nicht, obwohl ich mit beiden Ideen schon mehrfach schwanger war)
emil: Reicht das an "Kümmernis" / Pflege schon aus ?
Seid alle herzlich gegrüßt und feiert schöne und froh-freudige-friedliche Weihnachten
Wolf
Soweit ich informiert bin, ist es z. B. bei meinem BMW-Elektroscooter gar nicht möglich, den Akku ganz auf- bzw. zu entladen. D. h. wenn das Display 100% zeigt ist der Akku in Wirklichkeit nur zu 80 der 90% geladen, umgekehrt wenn das Display 0% Ldung anzeigt, ist in Wirklichkeit noch 20% drin (oder so ähnlich, die genauen Zahlen hab ich vergessen).
Ist das nicht bei allen Ladegeräten für Lithium-Akkus so?
Die Leute von Votronic lesen hier doch sicher auch ab und zu mit. Könnte ihr uns nicht mal aufklären, wie das nun genau ist, was man zur pfleglichen Behandlung alles braucht oder ob das nicht automatisch abläuft. Ist doch eigentlich alles nur eine Frage der Programmierung.
Los Jungs, haut in die Tasten!
Gruss Martin
Hallo Emil
Dies reduziert nicht nur die Menge des verfügbaren Lithiums, sondern es besteht unter extremen Betriebsbedingungen auch die Gefahr dass es zu einem sogenannten Thermal Runaway kommt.
Vielen Dank für Deine ausführlichen Betrachtungen zur Lithium-Technologie. Erlaube mir nur eine Frage: Hast Du Hinweise, dass sich jemals ein Thermal Runaway bei einer LiFePO4-Batterie ereignet hat?
LiFePO4 ist glücklicherweise sehr unanfällig gegen den Thermal Runaway, aber er lässt sich bei Misshandlung leider auch nicht ganz ausschließen, was viele Experimente gezeigt haben. Man findet dazu im Netz eine große Zahl an entsprechenden Tests.
Der einzige Unterschied ist dass dieser erst bei deutlich über 100° C anfängt und auch die Reaktionstemperatur weit niedriger ist als bei anderer Lithium Chemie, so dass die Auswirkungen beschränkt bleiben.
woffie (CS): Die Batterie nicht tiefentladen und ansonsten immer wieder mal auf 100 % zu laden ist schon mal die halbe Miete. Wenn die Batterien 10 Und mehr Jahre gehalten haben dann liegt es meist an sehr geringer Nutzung. Dies führt einerseits zu einer geringen Alterung, anderseits reicht die Kapazität oft auch noch wenn sie nur noch 50 % der ursprünglichen Kapazität ist. Und Gel halten so lange man sie nicht überlädt sowieso länger, da sie z.B. im Gegensatz zu AGM und Flüssigsäure Akkus keine Säureschichtung ausbilden.
Wenn die Batterien 10 Und mehr Jahre gehalten haben dann liegt es meist an sehr geringer Nutzung.
Wie gesagt: Meine 235 Ah Batterie ist in ihrem 12. Jahr. In den letzten 7 Jahren war ich jeweils von April bis Oktober mit dem Auto unterwegs. Der Kompressorkühlschrank war in dieser Zeit durchgehend in Betrieb, und auch die anderen Kleingeräte im Auto haben ihren Saft aus dieser Batterie gesaugt (außer Radio).
Ich führe die lange Lebensdauer auf die ständige Aufladung durch die 110W - Solaranlage zurück. Landstrom habe ich nie angeschlossen.
Also, um es nochmal auf den Punkt zu bringen: Mit DIESER Erfahrung im Rücken sehe ich keine Notwendigkeit, eine teure Lithiumanlage anzuschaffen.
Es ist ja keine “entweder oder” Frage. Wenn man die Vorteile der Lithium-Akkus nicht braucht, tut es auch der gute alte Bleiakku. Blei ist übrigens genauso ‘endlich’ wie Lithium. Zum Glück ist beides recycelbar.
Beste Grüße
Guido
Es gibt ja wohl auch noch andere Hersteller außer Dometic für Lithium Ionen Akkus....... und die sind sicherlich nicht schlechter
Gruß
Bernhard
Versuch die Lithium Diskussion hier fortzuführen. (danke Roman)
Zur Nachrüstung stimmt das natürlich, da hat man freie Wahl und Auswahl. Jedoch (noch?) nicht bei der CS-Sonderausrüstung (mein heutiger Kenntnis-stand, vielleicht täusche ich mich?)
Kann man als Sonderausstattung haben:
https://www.cs-reisemobile.de/de/cs-reisemob…sstattungen.htm
"Nach eingehender Prüfung haben wir uns entschieden, zukünftig nur noch die Dometic Lithium-Batterie anzubieten und dies in einem Paket, das zwei Batterien, also 2 x 100 Ah Kapazität bereitstellt und den 45 A Ladebooster der Firma Votronic enthält. Die Gesamtkosten für dieses Paket betragen 2.990 €." (Zitat CS)
Sind dann LiFePO4.
War gerade beim Bosch Bike Schwerpunkthändler - für Probkeme mit EBikes die der normale Händler nicht gelöst bekommt. Zufällig nur 1 km entfernt, hat 50 km Umkreis. ?
Aussage: die eBike LithiumBatterien kann man auch unter 5 Grad C ❄️ laden ABER dann werden sie automatisch durchs Lademanagement nur zu ca80% geladen. Macht man das öfters leidet die Lebensdauer U N D nach ca30x „quälen“ muss er die fast unbrauchbaren Akkus mit einem speziellen Program re-Setten sonst Bleibt es bei der geringeren Kapazität die auf 20% abfiele. Sei aber sehr selten da die User meist klug genug. Er rät dringend die RadAkkus erst mal 1 Std auf 20 Grad in der sehr zu erwärmen und dann erst zu laden. ?
Eine warme voll geladene Batterie kann man dann auch b Frost leerfahren mit voller (!!!) Kapazität da beim Entladen Wärme entsteht. Ggf Neoprenhülle anzuraten wenn länger im Freien. Meine Fotoakkus und das Handy habe ich bei Frost auch immer am Körper in der Jacke.... ?
Das wurde hier ja auch hier schon fürs Womo geschrieben: vor dem aufladen erst mal Auto u Staursum richtig durchheizen! Trotzdem, bin mal gespannt auf die Lebensdauer der Li Akkus im Womo. CS hat ja nicht ohne Grund den Hersteller 2 (?) mal gewechselt. ?
Gruß Peter?
Li Akku Das mit den Minustemperaturen
Wann sind denn genau am Akku wirklich mal über Minus 10 Grad ?
Ich denke da muss es draussen dann aber schon ganz mächtig kalt sein.
Wer mit einem Sprinter unbedingt in hohen Norden im Winter bei z.B. Minus 30° C Urlaub machen muss, der wäre wohl doch schon näher an einem Expeditionsmodell, ist doch so.
( Bei diesen Temp. auch an Kondenswasser im Fahrzeug denken, wurd ehie rja schon ausreichend berichtet )
Aber bei draussen Minus 30 ° C wird ja niemand im Fahrzeug eine Abkühlung auf Minus 10° C zulassen.
Ich denke das um den LI - Akku herum Minus 10° C sind, ist doch sehr unwahrscheinlich, zumindest in Deutschland hatten wir doch Temperaturen von weit unter 10° C Minus
in den letzten Jahren kaum.
Ich bin übrigens in den zurückliegendenen 3 Jahren nie unter 70 % gekommen. ( Anzeige )
Die Solar lädt ja auch bei schlechten Bedingungen, nicht viel aber permanent.
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