Lithium Batterie

[KrisderBiker]

Es mEn ist ein spannendes Thema. 1.5V hattest du berichtet - das ist sehr wenig (ca 0.4V pro Zelle). Darum die Frage an JR, wie der Sachverhalt bei ihm war. Sonst kann man die Fälle ja nicht vergleichen.

(In einem anderen Thread hatte jemand von einer "Tiefentladung" auf 9.5V berichtet und in Sorge, dass die Batterie Schaden genommen hat (was ich nicht annehmen würde), diese vorsorglich ersetzt.)

Das Ausmaß einer etwaigen Schädigung lässt sich nicht durch Strom- oder Spannungsmessungen feststellen. Bei Tiefentladung "zerfällt" quasi die Elektrode, und es bilden sich besagte Dendriten. Sonst wäre ja auch der Hinweis, eine LiFePO4 Batterie nicht tief zu entladen, ein sinnloser.

Hier eine einfache Grafik von Dendriten (Quelle: Spk9264, Lithium dendrite, CC BY-SA 4.0 ).

Hier nochmals im Kontext der Grafik: Wenn nur wenige Dendriten die Kathode erreichen, dann brennen sie (wie Schmelzsicherungen) ab, da sie extrem dünn sind. Nachdem in der LiFePO4 Kathode kein Sauerstoff ist, fängt nichts zu brennen an. Bei vielen Dendriten wird es irgendwann heiß. Nachdem niemand weiß, wie's in der Batterie aussieht, kann sie auch noch ewig lange ihren Zweck erfüllen, oder eben nicht.

Langsam Aufladen war gut. Wenn sie weiterhin ihren Zweck erfüllt, dann ist es ja gut, ansonsten ist zumindest klar, was zu erwarten ist, und du bekommst keinen Schreck, sollte sie doch mal heiß werden.

 

[JRKoeln]

Zum Ladezustand der LiPo bei der "Defilibration" kann ich leider nicht sachdienliches beitragen, da mein Garage gute 2 Km von meinem Werkzeug (Messgerät) entfernt liegt.
Es hat geklappt und ich bin froh drum.
Den Tip zu dieser Behandlung habe ich, wenn ich mich recht erinnere von einem Kollegen (Martin, Schwester-S) aus dem S-Boxer Forum.

 

[KrisderBiker]

Danke!

(Eine möglich Erklärung könnte sein, dass man bei der "Defilibration" etwaige erste dünne Dendriten (wie in der Bildmitte) zum Abbrennen bringt, aber die Batterie noch nicht thermisch schädigt? Die Ansätze (links im Bild) erreicht man damit nicht. Aber Vorsicht - das ist spekulativ und hat nichts mehr mit der initialen Frage zu tun. )

 

[Boxer-Fritz]

Die tiefentladene Batterie ist ja mit oder ohne Dendriten erstmals harmlos. Das Problem entsteht, wenn eine geschädigte Batterie nachgeladen wird, da dann zur Schädigung noch Energie dazukommt. Die Dendriten wirken wie Heizdrähte, bis die Energie in der Batterie in Wärme verheizt wurde - danach ist die Batterie leer, kalt und endgültig hin.

Interessant. Was mich wundert, sind die vielen negativen Bewertungen über Batterieausfälle bei den DELO Lithium Ionen Batterien von Louis. Hat da jemand von Euch eine Erklärung? Mangelnde Qualität; zu hohe Streuung der Qualität oder wirklich falsche Behandlung?

Ist ja schon seltsam ... Was ist denn die Dominante bei den Fehlbehandlungen?

1. Falsches Laden?
2. Tiefentladen?
3. Zu hoher Ladestrom?
4. Dauerladen?

Die Dendritenbildung führt zu Kurzschlüssen zwischen den Elektroden, das Lithium Plating zu einem Kapazitätsverlust.

Okay .. Soweit mal gelesen und notiert. Aber was löst diese Effekte aus? Eine Tiefentladung? Das ist immer recht schwierig an diesen wissenschaftlichen Texten. Das labert und labert und ich weiß gar nicht, was der Auslöser für die Dendriten und das Plating ist.

 

[Boxer-Fritz]

Ich habe mal - ungeduldig wie ich nun mal bin - schon vorab Gemini KI befragt:

Interessante Antwort ..

Die Bildung von Dendriten in Lithium-Ionen-Batterien ist ein komplexer Prozess, der durch mehrere Faktoren beeinflusst wird.

Zu den wichtigsten Ursachen gehören:

• Schnelle Lade- und Entladezyklen: Bei hohen Ladeströmen lagert sich Lithium zu schnell an der Anode ab, was zu unregelmäßigen Kristallstrukturen und der Bildung von Dendriten führen kann.
• Hohe Temperaturen: Überhitzung der Batterie kann die Mobilität der Lithium-Ionen erhöhen und die Wahrscheinlichkeit der Dendritenbildung verstärken.
• Mechanische Beschädigungen: Verformungen oder Beschädigungen der Batterie können die Oberfläche der Elektroden verändern und so die Bildung von Dendriten begünstigen.
• Arbeiten an der Batterie: Unsachgemäße Handhabung oder unsachgemäße Montage der Batterie kann ebenfalls zu Schäden führen, die die Dendritenbildung fördern.

Zusätzlich können einige Batteriematerialien und -eigenschaften die Dendritenbildung beeinflussen:

• Elektrodenmaterialien: Die Art und Beschaffenheit des Anoden- und Kathodenmaterials spielen eine Rolle.
• Elektrolyt: Die Zusammensetzung und Eigenschaften des Elektrolyten beeinflussen die Mobilität der Lithium-Ionen und können so die Dendritenbildung beeinflussen.
• Separator: Der Separator dient zur Trennung von Anode und Kathode und muss verhindern, dass Dendriten die Membran durchdringen und einen Kurzschluss verursachen.

Die Forschung zur Dendritenbildung in Lithium-Ionen-Batterien ist noch im Gange. Wissenschaftler arbeiten daran, die genauen Mechanismen der Dendritenbildung besser zu verstehen und neue Materialien und Batteriedesigns zu entwickeln, die die Dendritenbildung reduzieren und die Sicherheit und Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien verbessern.

Hoch interessant. Das ist ja gerade in Bezug auf Elektromobilität schon ein bedenklicher Effekt. Denn diese Batterien kosten ja wirklich richtig Geld.

 

[huub]

Das ist wirklich ein spannendes Thema
Evtl hätte ich mir den Neukauf sparen können

 

[FF-GS]

Das klingt wirklich nicht gut auf der Delo-Seite.
Vielleicht wirklich zu billig produziert.
Meine Lifepo (Intact 6 Ah) macht da überhaupt keine Mätzchen, nun schon das dritte Jahr in Betrieb (zunächst im richtig übel zu startenten Bigbore Luftkühler, nun in der 1250 GSA ) und null Probleme.

Einbauen und vergessen, ggf. mal im Winter eine Stunde an ein Ladegerät mit max. 14,5 V hängen, meine braucht es aber nicht.

 

[KrisderBiker]

Man kann nur raten - wenn man das Glas halb voll sieht, dann sind mehr als die Hälfte der Kunden auf der Delo-Seite begeistert. Das halb leere Glas ist wohl eine Mischung aus Qualität, Lagerung und Handhabung.

Die Batterie besteht aus 4 in Serie geschaltete Zellen und einem Balancer, der sicherstellen sollte, dass alle Zellen gleichmäßig geladen werden.

Die Funktion der Batterie hängt an der Funktion der Zellen, wie auch des Balancers. Auf Grund der Konstruktion lässt sich die Frage, wie viel Misshandlung die Batterie verkraftet, iA nicht beantworten.

Defekte können bei der Fertigung (und schlechter Qualitätsprüfung), bei der Lagerung (Tiefentladung), bei der Handhabung (zu hohe Entnahmeleistung, zu hohe Ladeleistung, zu hohe/niedrige Temperatur, Ladezyklen) und letztlich durch Alterung entstehen.

Kapitel 1-3 dieser Dissertation und die Abbildung 2.3 auf Seite 8 zeigen den Zusammenhang zwischen Stressfaktoren und Alterungseffekte im Überblick. (Der Rest der Arbeit behandelt Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminium (NCA) Zellen, die sich anders als LiFePO4 (LFP) verhalten.)

Solange die Batterie keinen Defekt hat und im Betriebskorridor betrieben wird (keine Tiefentladung, kurze Impulsentladung, Dauerentladung <1C, Ladestrom <4C, wobei C die Kapazität in Ah ist) sollte sie lange halten.

Wenn man weiß, wie sie funktioniert, ist es leichter die Batterie im Betriebskorridor zu betreiben. Wenn man sie außerhalb betreibt, dann ist die Prognose schwierig, weil eben viele Faktoren zu berücksichtigen sind.

Für mich ist wesentlich, dass die LiFePO4 auf Grund der Verwendung von Pouch Zellen nicht explodieren wird und schwer entflammbar ist, aber im Defektfall ggf heiß werden kann.

 

[Boxer-Fritz]

Hallo Kris,

habe jetzt ja etwas gelernt:

ich werde meine neue Batterie nur kurz laden bis sie voll ist und keinesfalls wieder in einer für die LiFePO4 ungesunden Erhaltungsladesituation am CTEK lassen.

Die ganze Marketing Schreierei mit "im Herbst anstecken und im Frühjahr ausstecken" ist ja wohl ein technischer Unsinn hoch drei. Es widerspricht sich komplett, denn die LiFePO4 soll ja in einem niedrigen Ladezustand wesentlich gesünder den Winter überstehen.

Ist halt echt die Frage, ob man sie ausbaut und nach oben in die Wohnung nimmt. Die Garage ist zwar im Haus, aber wie niedrig die Temperaturen bei strengem Frost werden, weiß ich nicht.

 

[Uli G.]

Die Garage ist zwar im Haus, aber wie niedrig die Temperaturen bei strengem Frost werden, weiß ich nicht.

Da wirst Du Dir keine Gedanken machen müssen. Ich habe eine Garage auf Kellerniveau, eine Längswand geht zum Treppenhaus (ungeheizt ), Rückwand zum Kellergang, zweite Längswand zu einer weiteren Garage, einfache Blechtore davor, und selbst zu Zeiten, als noch tagelang tiefer Frost herrschte (und der Maschsee in H mindestens 13cm dick zufror, so daß er zum Schlittschuhlaufen freigegeben wurde ), hatte ich immer um die 10-12°C darin. Heute sind 15°C normal.

 

[KrisderBiker]

[...] ich werde meine neue Batterie nur kurz laden bis sie voll ist und keinesfalls wieder in einer für die LiFePO4 ungesunden Erhaltungsladesituation am CTEK lassen. [...]

Nur zur Klarstellung: das Problem war ja nicht das Ladegerät, sondern die Dauerbelastung mit 15mA nachdem das Ladegerät abgesteckt war, die nach 2 Wochen die Batterie entleert hat.

Das Lagern bei kalten Temperaturen ist sogar gut - problematisch wäre nur Schnellladen bei sehr kalten Temperaturen.

Ich selbst mache im Herbst den Masseanschluss auf, und lade im Frühjahr einmal mit einem 2A Ladegerät auf. Dieses Jahr haben nach 5 Monaten ~1.5Ah gefehlt.

 

[JRKoeln]

Kleiner Nachtrag, da hier das Nachladen thematisiert wird.

Meine MM steht sehr oft über Monate unberührt in der Garage und wird nur 3 oder 4 mal im Jahr gefahren wenn es hoch kommt.
Laden tue ich die LiPo zwischen den Fahrten nicht.

Gruß

JR

 

[Boxer-Fritz]

MM ?

Irgendwas wird Dein MM schon sein... Muss ja nicht jeder wissen, was ein MM ist.

Egal...mir reicht's fur heute. Wegen einem HP Druckerproblem den ganzen Tsg versaut, dann noch Ebay Probleme mit deren Software Da freut man sich regelrecht suf die Einfachheit hier und die netten MM's.

Regt ja die Phantasie an ...

 

[KrisderBiker]

(HP2 MM)

 

[Boxer-Fritz]

HP2 MM

MM = Mega Moto ..und nicht Mille Miglia oder Michi Müller. Na also.

 

[WolleZ1]

Ich dachte: "ModderMoped"

Gruß

Wolle

 

[TTTom]

MM ?

Irgendwas wird Dein MM schon sein... Muss ja nicht jeder wissen, was ein MM ist.

Egal...mir reicht's fur heute. Wegen einem HP Druckerproblem den ganzen Tsg versaut, dann noch Ebay Probleme mit deren Software Da freut man sich regelrecht suf die Einfachheit hier und die netten MM's.

Regt ja die Phantasie an ...

BMW HP2 Megamoto – Wikipedia

 

[Boxer-Fritz]

Zurück zu den Batteriethemen -> Hat eine DELO LITHIUM-ION-BATTERIE , die 12V 4Ah für ein internes Management beim Entladen oder Laden?

Die sackt von einer Stunde auf die andere von 11 Volt runter auf Null. Also meine, die schon mal tiefentladen war. Ich habe die mal heute Nacht mit zwei Prüflampen belastet und immer wieder so alle 2 Stunden die vorhandene Spannung gemessen. Da hielt sie sich wacker und ich dachte noch, "was für ein zähes Teil, diese Delo".



Und irgendwann heute Nachmittag waren dann die Lampen aus. Die Batterie hatte Null Volt auf den Polen.

 

[Enbemokel]

Also vorsätzlich gekillt. Was war denn die letzte von Dir abgelesene Spannung?
Die war doch beim letzten Mal nur auf 9,5V und hatte sich gut erholt. Schade drum.
Viele Grüße
Nico

 

[Boxer-Fritz]

Also vorsätzlich gekillt. Was war denn die letzte von Dir abgelesene Spannung?

Hallo Nico, im Zweifel für den Angeklagten, sei bitte nachsichtig mit mir ...

Die eine Stunde zuvor abgelesene Spannung war 11,5 Volt. Und dann eine Stunde später als Leiche gibt in Folge einen Indizienprozess .. Wer ist der Mörder?

Deswegen frage ich ja, also nicht nach dem Mörder, sondern hat das DELO Batterie Gedöns irgendein Bauteil, was bei einer bestimmten Spannung dann intern trennt? Vermutlich nicht .. denn das lässt sich nicht so klein bauen, dass es die hohen Startströme erträgt?