Onderwerp: Li-ion accu opslag met geïntegreerde balancers

On topic: er zijn mooie vlakke buitenspiegel verwarming folies bij Alie te koop. Via een thermosstatische schakeling kun je die verwarming inschakelen als de celtemperatuur lager is dan 5oC. Bij 6oC schakelt de laadstroom dan van de verwarming over naar de lader voor de cellen. Eenvoudig, effectief systeem. Bij LCM cellen is dit minder kritisch omdat die cellen een hogere inwendige weerstand hebben en zo door de laad en ontlaadstroom worden opgewarmd. Bij Tesla kun je alleen de snellader gebruiken als de cellen eerst zijn opgewarmd en de spanning van de accu is verhoogd.
Sla je de cellen thuis bij va 10oC op, dan heb je daar geen probleem mee en kun je in het voorjaar meteen met een eind laadspanning van 3,3V per cel veilig laden.
Groeten, Peper.

Calidris schreef :
Misschien omdat iedereen in de hele wereld (buiten Dhr Peper misschien) deze ‘niet slechte website’ als absoluut referentie kiest als het gaat om ‘lifepo4 op bootjes’ en iedere aanbeveling , uitleg , opmerking etc gestoeld wordt op en met wetenschappelijke onderzoeken uit de laatste 5 en meer jaren (10?) waar bij op iedere pagina in de voetnoten gerefereerd wordt aan de wetenschappelijk onderzoeken ?

Ik denk dat Dhr Peper voor zijn oplossing (laden met zeer lage C waardes tot 3.35-3.4v) een goede keuze maakt

Echter waar aan voorbij gegaan wordt is dat in het dagelijks leven met bestaande apparatuur aan boord met wat hogere laadstromen gewerkt wordt

Moet er dan ook tot 3.4v geladen worden ? Ik denk het niet
Moet er dan tot 3.65v geladen worden ? Dat kan als je met 1C laad

Hier tussen in ligt een marge waarbij bij iedere ‘C’ waarde een juist voltage gekozen moet worden om het laden te stoppen om de akku én vol te krijgen én overladen te voorkomen

ReneK schreef :
Je moet vooral niet voorbij gaan aan het feit dat als de laadspanning boven de 3,4V komt, je Lithium plating veroorzaakt. Als je dat wilt, ga je gang. Wil je dat niet, zorg dan dat de laadspanning niet boven de 3,4V komt. De accuspanning zal niet sterk dalen vanwege de lage inwendige weerstand. De aanwezigheid van een ontlaadstroom zal nauwelijks een spanningsdaling geven. Die spanningsdaling hoeft ook niet meteen te worden gecompenseerd, een LFP accu is geen loodaccu die bij ontlading gaat sulfateren. Afhankelijk van de capaciteit van de accu heb je nog echt een tijd om de accu te laden.
De relatie tussen laden met 1c en de laadspanning hangt af van de weerstanden in het laadcircuit en het verschil in de intrinsieke spanning en de laadspanning. Je kunt beter niet met 3,65V laden. Bij het bereiken van een 'volle' accu begint dan de Lithium plating. Dat wil je niet!
Groeten, Peper.

Peper
Wat is jouw bron voor lithium plating boven 3.4v ?

Ik geloof best dat er lithium plating kan ontstaan bij 3.4v per cel maar pas als én de cellen volzijn bij 3.4v én je door blijft laden. als ik met voldoende hoge stroom laad zie ik 3.4v terwijl mijn cellen ‘pas’ op 30 of 40% SoC zijn , en er dus nog steeds voldoende energie opgenomen worden zonder gevaar van plating

En de aan of afwezigheid van laadstroom geeft op lagere SoC’s een enorm voltage verschil
Met 300A laden zat ik tussen de 13.5-13.6v , met 120A op de 13.14v en zonder laadstroom rond de 13v

sja, wet van ohm...

Roozeblij schreef :
En dat is niet op de een of andere manier te omzeilen ?

Roozeblij schreef :
Nee, is ook chemie en fysica.

De wet van ome Ohm is ook maar een mening

Voor iedereen, maar speciaal voor ReneK:
Een alles etende regelaar voor accu's 11 dec 2018 10:13 Post #1004314 Laden van LFP cellen met stroom en spanningverloop.
Een alles etende regelaar voor accu's 23 jan 2019 19:07 Post #1015492 dunnetjes overgedaan.
Een alles etende regelaar voor accu's 05 sept 2019 18:04 Post #1080458 Een jaar lang aan de lader bij 3,4V maar zonder laadstroom!
Een alles etende regelaar voor accu's 21 dec 2019 09:37 Post #1111043 'Délithium platineren'. Met links!

De criticasters krijgen geen gelijk, de cellen zijn nog steeds goed.
Groeten Peper.

Peper schreef :
Het lijkt wel alsof je denkt dat ik je persoonlijk aanval terwijl ik een op zoek ben , net als jij denk ik ?, naar goede instellingen om lithium te laden
Jouw bevindingen stroken niet met de resultaten van andere mensen (die ik hoog heb zitten vwb lithium op bootjes laden) dus probeer ik uit te zoeken waar evt verschillen zitten

Verder zijn zowel mijn akku bank , mijn laadsystemen etc anders dus de parameters anders , als gevolg zijn de instellingen anders ,ik probeer er achter te komen wat de juiste instellingen voor mij zouden moeten zijn

Lage C laadwaarden = lage eindspanning
Hoge C laadwaarde = hogere eindspanning

Maar hoe hoog ?

Bijgevoegd de opmerkingen van iemand die diverse lfp cellen een jaar op 3.4v ‘float’ heeft gehouden en wel degelijk capaciteit verlies meet met diverse (niet alle) cellen ?

marinehowto.com/lifepo4-batteries-on-boats/

Ik val je beslist niet persoonlijk aan. Daar is ook geen enkele reden voor!
Het gaat om de bepaling van de laadstroom. Volgens de wet van Ohm is U = I x r. U is het spanningsverschil tussen de spanning van de accu en de laadspanning. De spanning van de accu is lager als de accu leger raakt (lading verliest). Staat je lader op dat moment aan, dan gaat er stroom de accu inlopen. Dit is de laadstroom. De laadstroom is gelijk aan de inwendige weerstand van de accu / laadspanning - de accuspanning. Je kunt dus nooit zeggen dat de laadstroom 0,2c is, dat hangt af van hoe leeg je accu is. Dan kun je ook niet bepalen wat de laadspanning is als je met 0,2c of met 1c gaat laden. Dat die laadspanning hoger zal zijn bij 1c laden ten opzichte van laden met 0,2c, is een 'open deurtje'.
Laadt je met een laadspanning van boven de 3,45V per cel bij 25oC, dan ben je de accu aan het overladen, want de accu heeft geen vrije plaatsen in het ferrofosfaat om nog Li-ionen op te slaan. Hier door wordt de cel met de hoogste spanning overladen en deze cel wordt snel warmer en is op weg naar een 'thermal runaway'.
Beperk je de laadspanning voor een cel tot 3,45V, dan kun je die cel niet overladen (want daar heb je onvoldoende spanning voor), dan wordt de cel ook niet warmer en kan er ook geen thermal runaway ontstaan. Als je de cel met 3,65V laadt, zal er ook voorbij het punt van 3,45V (de cel is vol!) nog laadstroom lopen en die laadstroom x de laadspanning van 3,65V gaat de cel opwarmen. 3Noreen gelooft dit niet, maar het gaat wel zo, ik stond erbij en ik keek ernaar! Bij handmatige temperatuur controle was te constateren dat een 800Ah cel binnen een half uur van omgevingstemperatuur naar 'te heet om vast te pakken' bij een laadstroom < 25A. 'Too hot to handle' is boven de 50oC.
Ik heb een 123BMS moeten aansluiten. Dat BMS hanteert de 3,45V celspanning als grens voor het laden van een accu. Komt de celspanning boven die waarde, dan wordt de laadspanning en -stroom door een relais onderbroken... Pats, gewoon 'de stekker eruit'. Zijn de andere cellen dan nog niet geladen... Jammer dan. Een lader die nooit verder komt dan 3,4V laadt dan de cel met die spanning niet verder, maar de andere cellen worden wel verder geladen. Dat is dynamisch balanceren.
Wil je jouw cellen goed houden... Zorg er dan voor dat de laadspanning nooit boven de 3,45V per cel komt. Boven 3,45V begint de Lithium plating en dat wordt nog weer bevorderd door de temperatuurtoename van de cel. Hoe kom ik daarbij? Dat heb ik uit het diagram van de thermal runaway!
Het 123BMS geeft 100mA aan bypass van een cel, dat is de stroom die je door een programmeerbare zenerdiode de TI 341 kunt laten lopen. Die stroom kun je gebruiken om te versterken om daarmee het relais te schakelen... Het is echt geen rocket science!
Groeten, Peper

Ok. Ik besluit één keer open te staan; waar kan ik vinden dat er, bij normaal laden met 1/10C en een gangbare CC/CV laadkarakeristiek op 3,65V (en stoppen met laden bij bij C/30) problematische platina kan krijgen in een goed gebalanceerd systeem?

Ik ga zo even lezen wat Peper schrijft , maar BB , als je het grafiekje van 3Noreen bekijkt zie je dat bij lagere C waardes de cellen bij een lager voltage al 100% geladen zijn , als je dan doorblijft laden zit je al op 110-115% SoC terwijl de cel spanning ‘gewoon’ 3.5v is

Volle cellen + door blijven laden = lithium plating

Je zult dus (in mijn optiek) moeten stoppen met laden bij een lagere cel spanning bij lager ‘C’ laadwaardes , en stoppen is stoppen , niet de cellen ‘op spanning houden , dat kan geen kwaad omdat er toch geen stroom loopt’



Edit : en waar je dat kunt vinden ? Oa marinehowto (link hier boven) het lastigste is echter dat er (bijna ?) geen wetenschappelijk onderzoek gedaan is/wordt naar laden met lage C waardes
Iedereen heeft het over ‘overladen’ ‘te diep ontladen’ ‘half laden’ ‘memory effect’ etc maar is is weinig info te vinden over ‘ik heb een 600Ah @12v set , ik laad met 10-15A, wanneer is mijn set vol en bij welk voltage’ , of 1200Ah laden met 100A , wanneer is *mijn* set ‘vol’ ?

ReneK schreef :
Memory effect komt voor bij NiCad en NiMH en de Oude LiCobalt accu's, bij LCM en LFP os er nauwelijks sprake van memory effect. Voor LiTiO weet ik dat niet. Ik ben bang dat je de invloed van het verschil in laden met 'dikke' stromen en met weinig stroom erg overschat. Bij loodaccu's is dat er wel door de invloed van zelfontlading. LFP cellen hebben nauwelijks zelfontlading.

Memory effect lifepo4

www.tytlabs.com/review/issue/files/453_057sasaki.pdf

nordkyndesign.com/practical-ch...phate-battery-cells/

Ik ben bang dat je de invloed van het verschil in laden met 'dikke' stromen en met weinig stroom erg overschat.

Ik denk juist dat het onderschat wordt wat ‘dikke stromen’ voor gevolg hebben op het voltage ?

Bij gelijke SoC en laden met 120A 13.14v, met laden van 210-250A gaat het voltage naar 13.26v en met 300A bereikt het de(jouw?) eindspanning van 13.6v , dit alles terwijl de SoC 20-21% is , dus interne weerstand gelijk rond de 0.7-0.8mOhm

De conclusie die ik hier uit trek (juist of onjuist) is dat met hogere laadstroom je door kunt laden tot een hogere eindspanning ,ik heb het echter nog niet duidelijk welke eindspanning bij welke ‘C’ waarde hoort

Zoals eerder gezegd met jouw lage laadstroom kan de 3.4v prima zijn , als ik met 300A laad is mijn SoC ‘pas’ 20-21% bij het bereiken van 13.6v (3.4v per cel)

Peper schreef :
zeilersforum.nl/index.php/foru...-s?start=150#1004314

Hoe hoog was/is de stroom tov akku capaciteit ? welke 'C' waarde laadstroom wordt er bij deze test gebruikt ?

Peper schreef :
zeilersforum.nl/index.php/foru...oor-accu-s?start=225

Er zullen niet veel schippers zijn die meer dan 300Wp aan zonnepanelen zullen installeren omdat er meestal onvoldoende ruimte voor is.

grappig , wij hebben nu 2000Wp aan panelen en hadden 1000Wp op onze monohull

Is de accu al op 12,8V of hoger, dan kunnen alleen de converters de accu optoppen tot 100% SOC (of zoveel minder als je veilig vindt in verband met de levensduur).

12.8v ? dat is net iets meer dan 5% SoC ? toevallig afgelopen week een capaciteits test uitgevoerd .oa omdat ik het SoC vs Voltage vs laadstroom wilde bekijken en de capaciteit wilde bepalen n eerst laden tot 13.8-13.9v . hiermee kwam ik ook tot wat vragen (oa wat is de verhouding tussen laadstroom en voltage en bij welk voltage is de akku 'vol' als ik xC laadstroom gebruik) die ik nu probeer te beantwoorden

12.8v bij 5% SoC werd direct bereikt met een klein beetje laadstroom (20-30A)




Peper schreef : zeilersforum.nl/index.php/foru...-s?start=375#1080458

in deze post zie ik
een LFP accubank van 4 cellen in serie, cel capaciteit van 100 tot 200 Ah (meer mag ook, maar dan gaat het laden wat langzamer en het ontladen ook!).

en het plaatje van de "Pepertronics" geeft een maximale laadstroom van 10A . dat is 0.05C voor 200Ah@12v LFP of 0.1C voor 100Ah@12v LFP

zou je dezelfde test eens willen doen met 50A & 100A laden ? tussen de 0.25 en 1C ?

Peper schreef : zeilersforum.nl/index.php/foru...-s?start=400#1111043

www.eng.auburn.edu/~choeson/Pu...method_M.-S.Song.pdf

The proposed method, 2C and 3C CC/CV charging methods are tested in Battery-In-The-Loop using a
large format pouch type lithium ion battery. T

At an every incremented SOC, the designed algorithm
checks if the applying C rates cause any variables to reach the afore-
mentioned three limitations, which is repeated until a required SOC or a
certain preset stop condition, such as cutoff current are reached. The
cutoff current is set as 1/40C.

bovenstaand wetenschappelijk artikel gaat over 'lithium' plating bij 2C CC en 3C CC laden tot 'vol' en 'vol' en deze is wanneer er nog 0.0025C stroom wordt opgenomen (in het artikel staat dat is bij de geteste cellen rond de 4.2v bereikt wordt)

als we dit vertalen naar een 400Ah @ 12v LFP bank :
laden met 800 tot 1200A
stoppen met laden als er nog 10A opgenomen wordt door de akku bij een (cel) spanning van 4.2v

ik geloof wel dat dat lithium plating veroorzaakt maar het heeft weinig met 'lifepo4 op bootjes' te maken ?

chemistry.stackexchange.com/qu...ible-in-li-ion-cells

bovenstaande link is naar een forum waar iemand een vraag stelt over lithium plating en een antwoord krijgt ?, geen verwijzing naar een peer reviewed wetenschappenlijk onderzoek of vermelding van waardes (stroom, voltage , SoC etc) in de artikelen waar de vraagsteller naar verwijst (1 & 2) wordt er bij link 1 gezegd

Voltage Effects

Over-Voltage

If the charging voltage is increased beyond the recommended upper cell voltage, typically 4.2 Volts, excessive current flows giving rise to two problems.
Lithium Plating

With excessive currents the Lithium ions can not be accommodated quickly enough between the intercalation layers of the carbon anode and Lithium ions accumulate on the surface of the anode where they are deposited as metallic Lithium. This is known as Lithium plating. The consequence of this is a reduction in the free Lithium ions and hence an irreversible capacity loss and since the plating is not necessarily homogeneous, but dendritic in form, it can ultimately result in a short circuit between the electrodes.

wederom , laden tot 4.2v heeft inderdaad lithium plating tot gevolg (zie eerdere wetenschappijke publicatie) maar heeft weinig met 'lifepo4 op bootjes' te maken ?

link 2 verwijst naar wikipedia , welke 'litium plating' noemt en in de footnotes weer verwijst naar dit artikel
cleantechnica.com/2019/12/16/n...than-age-or-mileage/

ook weer geen wetenschappijk onderzoek maar er wordt wel gesproken over 'heat and fast charging responsible for degredation' in elektrische auto's , helaas geen C laad waardes of voltages

Peper schreef :

Wij saaie gebruikers laden met ongeveer C/10.

Modelvliegtuigen worden regelmatig met 10C of meer geladen. Ook voertuigen zitten in de snellaadsport. Dat daar bijzondere problemen ontstaan zal best. Maar laten we dat niet aan boord halen in de discussie.

Feit is dat er ontelbare camper en bootgebruikers inmiddels een klein decennium probleemloos genieten van LiFePo4. Allerlei topics over fantoomissues of theoretisch gedoe hebben enkel tot gevolg dat de meelezers hier denken dat LiFePo4 moeilijk en ingewikkeld is.

Als je gewoon laadt zoals de consensus is en je netjes op de gangbare 3,65 volt topbalancing uitvoert heb je een probleemloos systeem zonder zorgen. Dat er allerlei bijna onsignificante, maar reuze interessante effecten zijn zou de discussie niet kosten verstoren.

Peper is hier commercieel mee bezig toch?

Precies, het zaaien van problemen om klanten voor de oplossing te oogsten is het doel van de posts.

Dat zou je bijna gaan denken inderdaad.
Maar de verhalen zijn zo lang, dat niemand dat leest volgens mij .
Maar misschien zit ik er naast hoor.

Roozeblij schreef :
ik heb ze nu toch echt wel gelezen hoor ! (tenminste , degene waar naar verwezen wordt !)
maar ik zit nu aan het bier en wacht tot de lokale BBQ grill opengaat

Goedzo, gelukkig lees ik dat je het ook niet meteen als de heilige graal aanneemt, wat hij schrijft.
Ik heb af en toe flinke twijfels, maar ga niet meer in discussie. Het leven is te kort.