Frage Degradation von Lithium-Batterien/LiFePO4

Wishbone schrieb:

 . . . denn der gibt ja die Kapazität des Akkus nicht anhand der Spannung (also quasi geschätzt) an, sondern zählt jede Amperestunde, die über den Shunt rein- und rausgeht und zeigt das in Prozent an.

 

Ich bedaure, wenn Du das als besserwessirisch empfindest. Es ist halt einfach so, dass Deine Darstellung die Theorie und Werbung der Batteriecomputer widergibt. Die Praxis stellt sich halt anders dar. Und da ist Mitdenken halt hilfreich, um nicht stromlos da zu stehen.

Also keine Erklärung zum angeblichen Wirkungsgrad? Auch gut.

C.

Der Wirkungsgrad von Batterien setzt sich im Groben gesagt aus dem Innenwiderstand und den chemischen Verlusten zusammen.

Je tiefer der Innenwiderstand (Ri), desto weniger Leistung (Pv) verliert die Batterie intern beim Entladen und beim Laden bei einem gegebenen Strom(I). (Ri x I x I = Pv) 

Eine neue Batterie hat einen tiefen Innenwiderstand und eine alte einen hohen. Der bei LiFePo ist dabei wesentlich tiefer als bei den meisten Bleibatterien. Anhand des Innenwiderstandes liesse sich auch der Kurzschlussstrom berechnen, das will man aber keiner Batterie zumuten

Die chemischen Verluste in der Batterie kommen von der Umwandlung von elektrischer Energie in chemische Energie. Was dort alles zum tragen kommt, kann ich dir nicht sagen, das ist nicht mein Gebiet. Aber auch diese Verluste werden als Wärme abgegeben. 
Besonders hier ist die Zellchemie der LiFePo der Bleibatterie weit überlegen. 

Am besten mal nach Effizienzvergleichen von Brennstoffzellenfahrzeugen und reinen Batteriefahrzeugen suchen. Ist zwar nicht ganz das gleiche, zeigt aber das Lithiumbatterien bei der längerfristigen Energiespeicherung in der Effizienz bisher unübertroffen sind. Kann man auch mit Batteriebank vs Pumpspeicherkraftwerk etc. machen.

Danke, Leon, damit kann ich was anfangen. Aber macht sich der Innenwiderstand einer zB 3 Jahre alten, normal gepflegten LiFePo so sehr bemerkbar, daß einem Shunt quasi nicht mehr zu trauen ist? Meine LiFePo weicht 0,1% vom gemessenen Wert des Shunts ab.
Vor allem sehe ich aber immer noch nicht, wo der Shunt angeblich "schätzen" soll. Der misst doch mit dem integrierten Mini-Widerstand den tatsächlich fließenden Strom und "schätzt" nicht die Spannungswerte, sondern misst eben, wie Du dargestellt hast, -u.U. ein wenig abweichend wegen des Wirkungsgrads - den tatsächlich ankommenden/abgehenden Strom.

C.

Lass es mich mal so erklären:
Ein Shunt ist für einen Messbereich von z.B 300A ausgelegt und hat eine Genauigkeit von 0,1%, das sind absolut +-300mA.
Bei großen Strömen ist das egal. Bei einem Ruhestrom im System von 100mA aber schon. Da können -200mA oder +400mA bei rauskommen. Also Ladung oder Entladung der Batterie. Wenn das über längere Zeit geht, kann da nur ein falsches Ergebnis bei rauskommen.

Danke, Holger, auch das klingt einleuchtend. Ich hatte mich eben geärgert über den herablassenden Kommentar von Discher, die selbst keine Erklärung liefern konnte, aber zum Nutzen des Hirns riet. Lustigerweise tauchen in keiner Eurer einleuchtenden Erklärungen irgendwelche von Discher propagierten "Spannungsschätzungen" des Shunts auf.

Aber jetzt haben wir es auch, denke ich.

C.

Die Anzeigen der Batteriecomputer (BC) sind vermutlich bei LiFePo-Baterien tendenziell zuverlässiger. Meine Erfahrungen bezogen sich auf AGM oder Bleisäureakkus. Da wechselt die Anzeige des BC tatsächlich auf 100 %, weil diese auf das Kriterium Wechsel auf Erhaltungsladung ausgelegt ist. Trotzdem wird der Akku weiter mit nennenswertem Strom geladen, soweit die Sonne ausreichend scheint. Demnach ist er also noch nicht wirklich voll geladen.

Kann ja jeder handhaben, wie er mag. Blind auf Anzeige verlassen, oder eine gewisse Skepsis walten lassen.

Die Veränderung des Innenwiderstands lässt sich vernachlässigen sofern keine grossen Verbraucher mit 100+A dran hängen. Die Chemie ist für den Grossteil der Verluste verantwortlich.

Wenn die Batterie regelmässig voll geladen wird, sprich maximale Ladespannung erreicht und nur noch ein geringer Ladestrom fliesst, dann ist der Shunt zuverlässig. 
wenn man mehrere Tage bei bewölktem Himmel steht, dann wird auch der beste Shunt über kurz oder lang (etwas) abweichen. Bei Bleibatterien wesentlich mehr als bei LiFePo aus den oben genannten gründen. Da hilft dann ein regelmässiger Blick auf die Spannung um Tiefentladung zu vermeiden.

Der Votronic BC zeigt etwas versteckt die erreichte Maximalspannung an, das kann ggf. hilfreich sein um festzustellen ob die Batterie voll ist oder nicht.

Wegen den Toleranzen den Shunt immer nur so gross wie nötig wählen, so ist bei uns "nur" ein 100A drin.

@Discher
Wenn der BC nur aufgrund der Spannung die Anzeige auf 100% stellt, würde ich den gleich raus werfen, ggf. inkl. Ladegerät. Auf die Erhaltungsladung sollte erst bei <1A Ladestrom und maximaler Ladespannung umgestellt werden. Wenn das vorher schon geschieht, stimmt etwas nicht.

Lender schrieb:

Wegen den Toleranzen den Shunt immer nur so gross wie nötig wählen, so ist bei uns "nur" ein 100A drin.

 

Der Satz ist wichtig! Ich glaube die meisten denken nicht daran, bzw wissen es nicht.
Wir haben einen 300A Shunt, weil der WR max 250A zieht. Dann gehts nicht anders.

Bei Dischers Fall: Es kann ja sein, dass der BC nicht auf 100% SCHALTET, sondern einfach schon soviele Ah reingeschaufelt wurden, dass die Nennkapazität erreicht wurde. Wenn dann immernoch viel Ladestrom fließt, ist das ehr ein Indiz dafür, dass die Batterie langsam am Ende ist (mehr chemische Verluste).

Die Erfahrung basiert auf Victron BC und neuem YellowTop-Akku.