Akku Typen: Leistung und Preise

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Bisher war ich voll auf meine BleiGel fixiert bezüglich optimale Akkupflege etc.

Was sind eigentlich die wichtigsten Tipps bei LiFepos bezüglich lange Lebensdauer, Pflege etc.?

Einige Infos hab ich schon mitbekommen, aber da kommen immer wieder Fragen auf:
Sollte man einen neuen Lifepo auch "trainieren", also mit kleinen, kürzeren Fahrten anfangen und steigern wie beim Blei oder ist das hier egal?

Eine Aussage wiederspricht sich mit meinem gelesenen, wenn mir jemand weiß machen möchte, dass ich Lifepo immer schön leerfahren sollte?
Zu über 95 % werde ich weniger als 15 km fahren, entspricht bei meinem Verbrauch bzw. Fahrprofil ca. 50% Entladerate,
ich denke das ist für die Lebensdauer eine gute Voraussetzung, stimmts?

Schaded ihm schnelle Beschleunigung mit Powerbutton oder häufiges Vollgasfahren auf Dauer?

Wie viele Jahre halten Lifepos in der Praxis tatsächlich?
Bei einer angenommenen Vollzyklenzahl von 750 in der Praxis,
hätte ich rein rechnerisch bei meinem Fahr-Profil dies erst in 30 Jahren! ausgereizt...
ich schätze mal eine echte Lebensdauer mit noch brauchbarer Power von 3-5 Jahren

[STW]

Da Du ein Komplettpaket aus Zellen, BMS und Ladegerät erworben hast, entfallen normalerweise spezielle Pflegeroutinen (oder manuelles Balancieren u.ä. Späße, die ich bei meiner Selbstbaulösung gelgentlich anwenden muß). Der Akkupack sollte balanciert vom Händler kommen, so dass man auf gewisse Routinen zur Inbetriebnahme verzichten kann.

Von den Lithium-Akkus ist (bislang) nicht bekannt, dass sie ein Training benötigen oder damit ihre Leistungsfähigkeit verbessert werden kann. Das kann also entfallen. Am Anfang sollte man natürlich beobachten, wie sich der Pack verhält, um die ungefähre Restreichweite abschätzen zu können. Das gelingt aber mit etwas Übung. Mittlerweile kann ich anhand der Spannungseinbrüche bei unterschiedlich gefahrenen Entfernungen abschätzen, wie groß die Umgebungstemperatur ist und wie weit ich noch ungefähr fahren kann. Ebenso lassen derartige Beobachtungen mögliche beginnende Probleme erahnen (leider nur erahnen, bei Verdacht auf Fehler wäre eine Detailprüfung notwendig).

FÜr Lithiumakkus gilt nahezu das gleiche wie für Bleier: je geringer die Entladetiefe, desto größer die Anzahl der erwartbaren Ladezyklen. Nun ist allerdings noch unbekannt, ob die Batterien eher am kalendarischen Verfallsdatum sterben oder an tieferen Entladezyklen.

Entgegen einer anderslautenden Aussage hier im Forum bin ich nicht der Meinung, dass kurze Zwischenladungen, wie sie z.B. eine Reku bietet, die Lebensdauer der Akkus nachvollziehbar verlängern würde. Dafür gibt es weder Belege noch eine logische Begründung. Eine Reku halte ich eher für kontraproduktiv, insbesondere in Verbindung mit bestimmten BMS-Systemen.

Nie (und wirklich nie) den Pack ganz leerfahren. 80% maximale Kapazitätsentnahme sollte aus Gründen der Lebensdauer das Limit sein, nicht nur wegen der Zellchemie, sondern auch wegen evtl. auftretenden Kapazitätsunterschieden im Laufe der Zeit zwischen den Zellen. Empfehlung: die 80% ermitteln (das geht bei Temperaturen über 20° am besten, siehe unten), und mindestens einmal jährlich feststellen, ob die ursprünglich erreichte Distanz noch möglich ist.

Der Akkupack kann, im Gegensatz zu NiCd, jederzeit nachgeladen werden.

Eine Weißheit gibt es von den Laptop-Akkus, aber auch Automobilherstellern wie Tesla: knallvoll geladene Akkus neigen zur vorzeitigen Alterung. Idealerweise ist das BMS so eingerichtet, dass der Akku "nur" auf 96-98% geladen wird. Für längere geplante Standzeiten ist meine Vorgehensweise, dass ich den Akku nicht ganz volllade bzw. vor dem Dauerparken einen evtl. vorher vollgeladenen Akkupack mit ein paar Kilometern auf unter 90% der maximalen Kapazität entlade.

Tödlich ist, die Dinger tiefentladen stehen zu lassen. Ein bischen Eigenverlust haben die auch, wenn die also an die Grenze heruntergefahren werden und dann für Wochen eingemottet werden, dann darf man sich nicht wundern, wenn sie danach nicht mehr wollen.

"Schaded ihm schnelle Beschleunigung mit Powerbutton oder häufiges Vollgasfahren auf Dauer?" Die Antwort ist ungefähr "jein". Wenn Dein Akkupack 20Ah hat, und Dein Roller bis 30A schluckt, belastest Du ihn mit 1.5C. Das dürfte noch innerhalb der Herstellerspezifikationen liegen, ist aber trotzdem recht heftig. Bei maximaler Geschwindigkeit werden nicht unbedingt die vollen 30A abverlangt, aber beim beschleunigen, bergauf oder Powerbutton schon. Mit dem Powerbutton würde ich daher (auch um den Controller zu schonen) recht sparsam umgehen.
Hinzu kommt die Temperatur: Ich bin eben noch durch die dunkle Nacht gefahren und konnte an der Tankuhr sehen, dass es unter 12° warm ist. Bei tieferen Temperaturen steigt der Innenwiderstand des Akkus an, das ergibt beim Beschleunigen deutliche Spannungseinbrüche. Während bei Temperaturen von 20° die Nadel in den ersten 24km keine Regung zeigt, so reagiert sie bei Temperaturen unter 12° schon bei ca. 10km auf eine kleine Vollgasorgie.
Ich habe so meine Zweifel, dass es bei kühlen Temperaturen gesund für den Akku ist, diesen genauso hoch zu belasten wie bei über 20° und fahre daher dann zurückhaltender - dafür dann aber auch bei 2-stelligen Minusgraden, wobei ich dann eher in Mofageschwindigkeit fahre.

Nachladen: viele Hersteller empfehlen / schreiben vor, den Akku nicht bei Temperaturen unter 0° zu laden. Wenn Du die Chance hast, den Akku in die Wohnung mitzunehmen, ihn auf Zimmertemperatur zu bringen und dann erst zu laden, würde ich es machen. Wobei die Bildung von Kondenswasser vermieden werden muß, das kann auf der BMS-Platine zu bösen Seiteneffekten führen.
Ebenso würde ich im Winter den Akku erst unmittelbar vor der Fahrt in den Roller setzen. Aus eigener Anschauung weiß ich, dass Fußbodenheizung ideal für die Akkus ist, die wärmen schön langsam auf und halten dann einige Stunden die Temperatur.

Kalendarische Haltbarkeit: da sind wir alle gespannt. Im elweb-Forum berichten die ersten Fahrer von 25TKm ohne Kapazitätsverlust, ein anderer von 30TKm mit geringem Kapazitätsverlust, aber alle Zellen sind maximal 2 Jahre alt. Ich orientiere mich mal an Handy-Akkus / Laptopakkus (die zwar eine andere Chemie haben als die unserer Rollerakkus), aber da sind 5 Jahre und mehr bei gutem Umgang drin. Leider liest man aber auch von Fällen, dass die Akkus schon nach 6 Monaten hinüber waren (allerdings gab es in vielen Fällen dann auch eine ausgeprochene Fehlbehandlung).

[boardaholic]

Ich habe eine Frage zum Laden und Entladen eines LiFePo4-Akkus.

LiFePo4-Akkus haben 2 Minuspole, die in der Regel mit schwarz und blau gekennzeichnet sind (Schwarz = Entlademinus und Blau = Lademinus).
Die blaue Leitung ist vom Querschnitt des Kabels etwas dünner.

Werden da verschiedene Kreisläufe des BMS angesprochen (Über-/Unterspannungsschutz) oder wieso ist das so?

Was würde passieren, wenn man den Akku über den Entlademinus (rot/schwarz) auflädt?

Vielleicht könnte mir das mal jemand genauer erklären.
Besten Dank

[STW]

Nicht der Akku hat zwei Minus-Leitungen (oder Plus, je nach Hersteller), sondern das BMS. Die Vermutung, dass verschiedene "Kanäle" angesprochen werden, kommt der Realität recht nahe. Für den Unterspannungsschutz beim Entladen ist ein (oder mehrere) Mosfets verbaut, der den Stromkreislauf trennt. Für das Trennen des Akkupacks vom Ladegerät bei Überspannung ist ein anderer Mosfet zuständig, meist nicht so belastbar.
Die Trennung macht Sinn, weil es andere Stromflußrichtungen sind.

Beim Aufladen über "rot/schwarz" (oder welche Farben auch immer) kann dreierlei passieren:
a) gar nichts - der Mosfet läßt den Ladestrom nicht durch
b) der Mosfet läßt den Ladestrom durch, wird aber außerhalb seiner Spezifikationen betrieben und brennt daher kurz danach durch. Dann ist das BMS kaputt
c) der Mosfest läßt den Ladestrom durch und überlebt das auch dauerhaft, dann würde der Akkupack geladen. Was nicht zum tragen käme (wenn man ein BMS mit 3 Anschlüssen hat) wäre die Stromabschaltung bei Überspannung

Es ist technisch aber auch lösbar, ein BMS mit 2 Anschlüssen zu konstruieren, das trotzdem die Funktionen Über- und Unterspannungsschutz besitzt.

[greenline]

also mein neuer Akku ist über den Standard-Stecker von TP= 2 polig zu laden,
ich denke das wird kein Problem sein, Details müsste ich abklären, wie das hier gelöst wurde

Thema Entlade-Spannung:

im vollgeladenen Zustand (nach 1 Tag Ruhelage nach Volladung gemessen)
hat meiner 40,5 V ! also ca. 3,38 V pro Zelle, ist das in Ordnung so?

Warum gibts bei einer Lifepo Zelle deutliche Differenzen bei der Spannungsangabe im vollen Zustand?
hab schon viele unterschiedliche Fälle gelesen, wie viel die Zellspannung in vollem Zustand haben sollte von x bis y ?

Kann man sagen dass bis zu einem gewissen Entladezustand die Spannung nur gering in Form einer annähernden, ganz leichten Geraden abfällt und wenn ja, bis zu wie viel Entladung in % ca. ? nehme an dieser kritische Spannungsabfall beginnt bei ca. 80% Entladung lt. STP`s infos oben ?

evtl. gibts ein anschauliches Diagramm dazu?

[greenline]

Soweit ich weiß, gabs bei reinen Lithium Akkus die These, möglichst ganz entleeren und wieder ganz aufladen,
das hat z.b. bei meinem Akku Handy immer primal funktioniert und der Akku hält nach über 4 Jahren immer noch stand.
Auch mein Laptop Akku hält mit dieser Vorgehensweise gut durch.

Warum ist das nun bei LiFePo`s anders, liegt das v.a. an der Vielzahl von Einzellzellen,
die in unserem Falle vorkommen und bei hoher Entladung bzw. Ladung zunehmend stark
voneinander abweichen können?

[STW]

Laptop-Akku: Glück gehabt. Ich nehme meinen immer raus und lege ihn beiseite. Die Hitze im Laptop und der bei einigen Laptops stehts auf neue Beginn des Versuchs einer Vollladung beim Einschalten ruinieren den Akku ganz gerne.
Handy-Akku: die haben nach unten hin eine Schutzschaltung, ganz entladen bekommt man ihn nie.

Bei den LiFePo4 gibt es zwei relevante Aussagen von den Herstellern / Chemikern:
- die Zyklenanzahl ist etwas höher, wenn nicht ganz so tief entladen wird
- die Akkuchemie zersetzt sich, wenn er vollaufgeladen herumsteht
- LiFePo4 ist nicht NiCd - bei denen war es aufgrund des Memoryeffekts tatsächlich erforderlich, denn Akku erst möglichst leer zu fahren.

Im Roller kommt noch das BMS als Einfluß hinzu, die gängigen Systeme funktionieren so, dass sie ab ca. 3.6V einen Entladewiderstand parallel zu jeder Zelle schalten. Das verhindert das Aufladen auf 100% (s.o., es werden so 96-98% sein), aber hat auch den Vorteil, dass gegen Ende jeder Vollladung das BMS mit der Arbeit anfängt. Wenn ich den Akku stets herunterfahre und auf das zwischenzeitliche Aufladen verzichte, dann kommt das BMS nicht so oft zum Einsatz. Das BMS ist kein Allheilmittel - es kann nur eine begrenzte Menge Strom abführen. Wenn die Akkus zuweit auseinanderliegen, dann
- dauert entweder der Ladevorgang länger (BMS stellt Überspannung an einer Zelle fest, unterbricht den Ladevorgang, bis die Zelle wieder etwas herunter ist, und lädt dann weiter)
- oder eine Zelle übersteigt trotzdem zeitweise die Maximalspannung, weil der Entladewiderstand üblicherweise nicht gegen den Ladestrom ankommt

Ein anderer Punkt, der erst bei tieferen Temperaturen auffällt: der Spannungseinbruch unter Last beginnt früher, d.h. der Innenwiderstand steigt an. Im oberen Bereich der Kapazität fällt das nicht so auf, bei bei unter 12° habe ich nach ca. 30% Kapazitätsentnahme schon deutliche Einbrüche. Bei 20° passiert das erst nach ca. 60% Kapazitätsentnahme. Nun bin ich der Auffassung, dass ein erhöhter Innenwiderstand nachteilig für die Zelle ist (auch wenn ich es nicht belegen oder begründen kann). Von daher lade ich meinen Akku immer sofort auf und bin damit bislang nicht schlecht gefahren. Noch leben alle Zellen.

[greenline]

hab heut ca. 25 % (= 10 km) entnommen bei einer "Saukälte" von nur noch ca. 10 °C!
und werde schön brav jetzt aufladen, dauert nur ca. 45 Minuten,

bei 6A Ladestrom geht beim Laden mächtig was vorwärts im Vergleich zu vorher mit 1.6 A beom Bleigel wow
hoffe das ist ihm nicht zu viel auf Dauer und der Pack spielt gut mit

OK vielen Dank STP, dich wenns hier nicht gäbe... dann wär alles nur halb so doll

[greenline]

Wow... ich frag mich nur wie du zu diesen Infos kommst, sowas lässt sich nicht leicht finden ?

Das kann aber nicht ganz korrekt sein, diese Werte zeigen einen kleineren Akku mit 11 parallel je 1350 mAh,
dass sind keine 20 Ah sondern knapp 15AH...auch der Entladestrom ist bei mir etwas höher, max 30 A ... ?

Meiner hatt 12 in Serie und 21 parallel, also insgesamt 252 Zellen

Danke für diesen heissen Tipp, der Preis ist gut aber kanns jetz nicht mehr ändern

[Loloverde]

Hallo

Eine Verständnisfrage:
Diese hier erwähnten Packs bestehen aus z.B. 11 parallel geschalteten Zellen die zusammen von einem BMS Kanal überwacht werden. Bringt das BMS dann überhaupt was? Sollten nämlich eine von den 11 parallelen sterben, dann ziehen sie doch die anderen 10 auch mit. Die 11 verhalten sich so, wie ein Akkupack ohne BMS. Natürlich schützt das BMS die anderen in Reihe geschalteten 11er Packs. Aber bei einem Defekt müssen immer 11 Zellen getauscht werden.

Oder sehe ich hier etwas falsch?

Gruß
Rainer