Dienstag, 25. Februar 2014

Geballte Ladung

Neulich fiel mir ein, das meine ganzen LiFePo's ja schon vier Monate im Keller auf ihren Einsatz warten. Gekauft habe ich sie inklusive Initialladung, aber ich wollte doch mal schauen, inwieweit die Standzeit sich jetzt ausgewirkt hat.







Ich habe ein Labornetzteil verwendet, das mir eine konstante Spannung liefert, die ich erstmal auf 3.7V eingestellt habe. Das Netzteil kann nur 40A liefern, so dass ich mir um den maximalen Ladestrom von 1C (also 180 Ampere) keine Sorgen machen musste. Nach dem Anschließen flossen ca. 15A bei konstanter Spannung. An der Zelle selbst messe ich etwa 3.45V, die dem aktuellen Ladezustand der Zelle entsprechen. Das ist auch der Wert, der die 3.65V max. Spannung aus der CALB Spezifikation nicht überschreiten sollte.

CALB gibt als max. Dauerladestrom 0.3C an, das wären beim 180Ah Modell also 60A. Wenn ich mit einem so hohen Strom laden wollte, müsste ich die konstante Ladespannung höher wählen. Auch wenn das Netzteil dann z.B. 5V anzeigen würde, wäre die Spannung an der Zelle trotzdem nur die momentanen 3.45V, der Ladestrom wäre aber höher und die 3.45V an der Zelle würden schneller nach oben klettern.

Dazu gibt es ein Video von Jack Rickard in Spielfilmlänge, in dem man ihm beim Laden einer seiner LiFePo4 Zellen zuschauen kann. Alles, was er in dem Video zu dem Thema erzählt, während die Spannung an der Zelle langsam ansteigt, lässt einen in den folgenden Nächten über Sinn und Unsinn von BMS und Lastmodulen nachdenken.

LiFePo4 Battery Charging Basics: http://media.ev-tv.me/news121809-1280.mov

Bei meiner drei Monate gelagerten CALB 180Ah Zelle reichten etwa 15min, um auf 3.6V Zellspannung zu kommen. Ich habe dann das Netzteil dann auf 3A Konstantstrom umgeschaltet. Die Spannung habe ich dabei auf 3.6V begrenzt, weil ich diesen Wert an der Zelle nicht überschreiten wollte. Der Ladestrom sank im ersten Moment auf etwa 2A, um sich in den folgenden Minuten wieder auf knapp 3A einzupendeln. Danach dauerte es weitere 20min bis der Strom wieder auf 2A gesunken war und ich den Ladevorgang abgebrochen habe.

Hätte ich z.B. eine weitere Stunde bei etwa 1A geladen, hätte sich die Kapazität meiner 180Ah Batterie nur um 1Ah erhöht. In dieser Phase, in der mit konstantem (niedrigen) Strom geladen wird, kommt nicht mehr wirklich viel Kapazität hinzu.




Ich habe hinterher die Daten aus dem Log-File des Netzteils ausgewertet und es zeigt sich, das ich etwa 7.5Ah nachgeladen habe. Falls die Zellen initial wirklich voll waren, hätten sie in den vier Monaten knappe 4 Prozent der Kapazität verloren. Kommt mir erstmal o.k. vor, ich habe zu dem Thema aber auch noch nichts gelesen.

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