Ein Gedanke zum Thema Lithium Polymere Akku Zellen nach mehrfachem Gebrauch wiederherzustellen wenn diese Tiefentladen wurden.
Lithium Polymere Akku Zellen dürfen bis 3 Volt Entladen werden, die Ruhespannung von 2.7 Volt für Tiefentladung von Lithium Polymere Akku Zellen darf nicht über längere Zeit unterschritten werden.
Tiefenentladungen während der Dauer von 3 Monaten darf nicht überschritten werden, während die Lithium Polymere Akkuzelle auf 2.7 Volt tiefentladenem Zustand gelagert sind.
Temperaturbereich für die Lagerung von Lithium Polymere Akku Zellen ist ideal im kalten 0 Grad Celsius bis sehr kalten Bereich minus 20 Grad Celsius.
Der Elektrolyt gefriert unterhalb von minus20 Grad Celsius ein.
Ideale Lagerungstemperatur ist 10 Grad Celsius bis minus 15 Grad Celsius wenn das Elektrolyte aus flüssigem Lithium Gel besteht.
Der Lagerungsort muss die Luftfeuchtigkeit unterhalb von 80 % sein.
Die Lagerung in einem Stickstoff oder CO2 gefüllten Raum oder eine Isothermische Box ist die Reaktionsmöglichkeit stark vermindert.
Die Lithium Polymere Akkuzellen darf unterhalb von 10 Grad Celsius nicht in Betrieb genommen werden.
Inbetriebnahme ist die Ladung und Entladung der Zelle.
Wird z.B. einem Auto bei minus 25 Grad Celsius Temperaturbereich die Zelle geladen so entsteht Potential für eine Brandgefahr.
Grund die Spannung an der Zelle steigt ohne zu Laden bei steigender Temperaturänderung von plus 35 Grad Celsius.
Die Fähigkeit der Bewegungsmöglichkeit der Ionen wird Aufgrund hoher Temperatur verbessert.
Der Innenwiderstand verkleinert sich bei hohen Temperaturen, Der Innenwiderstand vergrössert sich bei tiefen Temperaturen.
Diese Auswirkung auf die Kapazität führt zur Spannungserhöhung an der Anode und Kathode.
Wird eine Lithium Polymere Akkuzelle bei minus 15 Grad Celsius auf die schlusslade Spannung von 4.2 Volt geladen erwärmt sich die Zelle zuerst bei Temperaturunterschied von 35 Grad Celsius auf 20 Grad Celsius beginnt die schlusslade Spannung auf über 4.2 Volt zu steigen.
Diese Schluss Lade Spannung darf jedoch nicht überschritten werden.
Bei Überschreitung der Endladespannung von 4 bis 4.2 Volt beginnt die Zelle sich selbst zu erwärmen, dadurch verdampft das Elektrolyte zwischen den Platten und die Aussenwand beginnt zu Bauchen.
Ein weiterer Gefahr Faktor ist das Kondensation Wasser aufgrund der Temperaturänderung während des Laden welches sich bildet.
Wird eine Zelle von sehr kalter Umgebung von minus 15 Grad Celsius auf 20 Grad erwärmt beginnt die aussen Oberfläche Wasser kondensieren.
Diese Faktoren sind beim Laden und Aufbau von Lithium Polymere Akku Zellen von Elektroautos sehr wichtig zu beachten.
Priemen von Lithium Ionen Zellen ist das Laden mit sehr kleinem Strom der unterhalb des Ladestromes von 1 / 10 C liegt.
Das Primen ist auch nach der Herstellung zu empfehlen. Dadurch wird das Elektrolyt auf der gesammtoberfläche der Zellplatte ideal verteilt.
Die Molekular Bewegung von Lithium Ionen und die Molekularbewegung von Kohlenstoff ist besser innerhalb von hohen Temperaturbereichen von 30 Grad Celsius.
Die Molekularbewegung des Kohlenstoffes ist eine Dehnung bei absobierung durch Lithiums und Stauchung beim Relais von Lithium um 50 Micro Meter.
Die Molekular Resonanz Frequenz von Lithium Ionen Molekülen und Kohlenstoff Graphit wird anhand der Raumgitterabständen des Feststoffes Berechnet.
Die Schwingung kann durch einen modulierten Strom erfolgen. So wird während der Ladung auf die Ladespannung eine MR Frequenz geschalten.
Die MR Frequenz ist je höher je weniger Lithium vorhanden ist, diese Frequenz ist hoher wenn die Kohlenstoffläche kleiner ist. Die Frequenz ist hoher wenn bei tiefen Umwelt Temperaturen geladen wird.
Primen heisst, kleiner Ladestrom, die Ladezeit muss lang gewählt sein.
Die molekular Frequenz wird idealerweise mit einem DC DC Converter geschalten.
Um bei einer Frequenz von 270 Kilo Herz über einen DC DC Konverter ein tiefentladene Lithium Polymere Akkuzellen auf 3.7 Volt zu Laden soll der maximal Strom Unterhalb 1 /10 C liegen.
Eine 10 000 mili Ampere Lithium Polymere Zelle wird mit einem Ampere während 10 Stunden primen geladen.
Die Schlusspannung muss über 3 bis 6 Monaten konstant an den Anschlüssen gemessen werden können. Je geringer die Selbstentladung über langen Zeitraum desto besser läst sich die Qualität der Lithium Polymere Zelle beurteilen.
Die Selbstentladung wird mit lagern tiefen Temperaturen gebremst. Dadurch kann ausgesagt werden diese Zelle ist weiterzugebrauchen.
Mit einem Peltier Element die Umgebungstemperatur einzurichten ist bei Hochleistung Zellen eine sichere Art um Elektroautos bei Rauen Umgebungstemperaturen zu betreiben.
Bei kalter Umweltbedingung Winter wird die Zelle während der Entladung aufgewärmt und Ladung aufgewärmt.
Wärnd der Lagerung wird die Zelle gekühlt. Bei heissen Umweltemperaturen wird die Zelle nur bei der Entladung gekühlt. Aussen Oberflächen Kondensation Wasser soll schnellstmöglich gut entweichen.
Bei Lithium Ionen Akkuzellen die in Metall Gehäuse verbaut ist Anodenseitig Kondensationswasser gefährlich, die sehr Aggressive Saure greift umliegende Materialien an.
Wird wärend der Aufladung im Prime Modus geladen idealerweise die Molekularesonanfrequenz auf moduliert werden.
Diese MR Frequenz wird niedriger wenn mehrere Kapazitäten parallel geschalten wurden, diese Frequenz wird niedriger bei steigender Zellenkapazität von über 10 000 mA/h.
Diese Frequenz wird niedriger bei hohen Umwelt Temperaturen.
Diese Frequenz ist der Kehrwert vom Abstandgitter von Atomverband zu Atomverband des Lithium, des Kohlenstoff und der Membrane.
Das Abstandgitter von Molekül zu Molekül ist mass in Meter und die Wellenlänge für die MolekularFrequen.
Unterschiedliche Berechnungsporgramme berücksichtigen von Läng und Breite, Dichte, Masse und Temperatur des Elementes aus.
20 000 mA/h Lithiumpolymere Zellen sind bei 250 Kilo Herz Taktfrequenz des Schaltnetzteiles oder des DC DC Konverters anzunähern.
Zu messen sind jedoch die Läng und Breite der Kohlenstoff platte und Kupferplatte wie auch zu messen sind die Menge Kohlenstoff und Lithium zwischen den Platten um eine ideale Annäherung an die Molekular Resonanzfrequenz zu erhalten.
Eine Lithium Polymere Zelle darf nie über Ladeschlusspannung geladen werden, diese liegt normalerweise bei 4 Volt bis 4.2 Volt.
Ladung über einen DC DC Konverter der 270 Kilo Herz schaltet ist daher ideal. Die
Ausgangspannung des DC DC Konverters wird auf 4 Volt gewählt.
DC DC Konverter enthalten einen maximalen Strom der durch das Bauelement selbst begrenzt wird.
Die neuste Generation von DC DC Konverter halten diesen Strom Konstant.
Konstanter Strom ist bei anfänglicher Ladung wichtig um n Wärme zwischen den Platten zu vermeiden.
Eine Lithium Polymere Zelle kann vor Überladung mit einer 3.9 Volt Z Diode bis 4.2 Volt Z Diode als Shunt Widerstand geschützt werden.
Die Z Dioden wird mit einem Serienwiderstand von 56 Ohm parallel zur Lithium Polymere Zelle geschalten.
Die Spannung ruht auf 3.85 Volt was vom Werk her als 60% Aufgeladen gilt.
Die maximale Kapazität wird unterhalb von 80% eingestellt. Ein sicherer Betrieb vor Überladung einer Zelle ist garantiert wenn einen Shunt parallel Widerstand geschalten wird.
Ein Parallel Shunt Widerstand mit Z Dioden bietet einen weiterer Vorteil, es wird immer dieselbe Endkapazität beim Laden erreicht.
Dies ist vor allem bei mehrere Hintereinander seriegeschaltenen E Bike Akku Zellen ab 400 Ladezyklen von Interesse.
Die Ladungszyklen also Anzahl Ladung und Entladung steigt mit langsamen Ladezeiten und priemen Ladestrom von 1/ 10 C auf 1200 und mehr Ladungen und Entladungen für Lithium Polymere Akkuzellen.
Die Anzahl Ladungen und Entladungen einer Lithium Polymere Zelle ist durch die kalendarische Alterung wie auch die Umgebungstemperatur die unterhalb von 30 Grad Celsius liegen soll abhängig.
Je hoher die Umgebung Temperatur desto schneller altert die Lithium Polymere Akku Zelle während des Betriebes und der Lagerung ausserhalb des Betriebes.
Wird einer Zelle 1 C bis 10 C also mit hohem entlade Strom und hohen Ladestrom betrieben sinkt die Lebensdauer einer Lithium Polymere Akkuzelle schnell auf 600 Zyklen, was der Hersteller garantiert.
Wird die anfänglich auf 2.7 Volt entladene Lithium Polymere Zelle während dieser Ladung wärmer als 45 Grad Celsius warm so muss die Ladung unterbrochen werden.
Festzustellen ob die Akkuzelle iversiebel tiefentladen ist zeigt sich anhand der Oberflache der Zelle.
Baucht diese und bläht sich auf so verdampfte wenig Lithium zwischen den Platten.
Der Innenwiderstand steigt dadurch.
Wird die Ladespannung nach der Ladung nicht erhalten oder sinkt die Anschlusspannung nach Minuten rapide bei einer 1 C Entladung so kann die Lithium Polymere Akkuzelle nicht weiter gebraucht werden und muss entsorgt sein.
Bei der Entsorgung ist darauf zu achten sämtliche Anschlüsse ab Isolierten zu lassen.
Kurzschlüsse innerhalb einer Sammelfasses Koenen während des Transportes vom Verkaufsort zum Recycelteren und bei der Lagerung Probleme verursachen.
Die Akkuzelle muss vor dem Entsorgen vollständig entladen werden, dadurch verringert sich das Brandrisiko innerhalb eines Batterien Fasses.
Um höhere Spannungen für Elektrovelos zu erreichen werden mehrere Einzelzellen in Serie geschalten.
Selbst bei gleichen Angaben der Kapazität unterscheidet sich die Kapazität einzelner Zellen bei gleichem Hersteller und gleichem Fabrikat.
Diese Toleranz liegt bei 10 % von Zelle zu Zelle bei einer 10 S Batterie.
Bei Serienschaltung von mehreren Zellen erreichen nach einhundert Lade und entlade Zyklen von 1 C an den Einzelnen Zellen unterschiedliche Spannungen bei Ladeschluss.
So messe ich bei einer 7 S Panasonic Zelle nach 100 Laden und Entlade Zyklen einen Wert von 3.8 Volt als Tiefste bis 4 Volt als höchste Spannung also eine Differenz von 200 Millivolt.
Der Balanceregler schaltet die E Bike Akku offline wenn die Differenzspannung von 500 milli Volt überschritten wird.
Balanceregler müssen nicht zwingend die einzelnen Zellspannungen gegenseitig abgleichen.
Balanceregler können passiv nur die Spannung einzelner Zellen die in Serie geschalten sind messen und die ganze Einheit offline schalten wenn eine Differenzpannung von 500 milivolt überschritten wird.
Offline Schalten ist für den Endverbraucher eine defekte Batterie, oft geschieht dies selbst nach 100 Ladezykeln wenn die Zelle über einen Zeitraum von 6 Monaten nicht nachgeladen wurde.
Offline Schalten wird durch einen P FET Transistor. Bei Tiefentladenen Lithium Ionen Zellen 2.7 Volt pro Zelle wird die Ladung nicht mehr freigegeben.
Die Batterie Würde noch für die Weiterverwendung sich eignen, jedoch gilt diese für den Endkonsumenten als Defekt.
Idealerweise laden man nun jede einzelne Zelle der seriegeschaltenen Einheit auf.
Dazu verwendet man 10 Stücke 4 Volt Netzadapter und schaltet diese in richtiger Polarität in Serie und schliesst diese an die einzelnen Anschlüsse.
So wird jeweils bei jeder Einzelzelle die gleiche Schlussladespannung erreicht. Somit kann die E Bike Zelle weiterverwendet werden.
Verschleiss von Elektrovelobatterien.
Die Kapazität einzelner Zellen Variiert wenn diese in Serie geschalten werden ist die nach 100 Lade und Entadezyklen ohne Balanceschaltung durch eine Differenzialspannung pro Zelle zu messen.
Der Unterschied von 1 S zu 10 S misst sich um 200 miliVolt und dies liegt bei 10 % Toleranz.
So werden die erste und die Letzte Zelle in der Serienschaltung stärker beansprucht beim Schalten von Induktionen wie Motoren, da die Spannungsspitzen von Motoren an der Ersten Anode und der Letzten Kathode die Plattenabstände als Funkenüberschläge beeinträchtigt.
Dadurch ändert sich der Innenwiderstand der ersten Zelle und der Letzten Zelle bei einer Serienschaltung von 10 Lithium Polymere Zelle von E Bikes.
Reparaturversuch einer 10 S E Bike Elektrovelo Lithium Ionen Akku Zelle
Wird einer 50 iger Charge Elektrovelobatterie die Anzahl Ladezyklen und Entladezyklen durch das Auslesen des Mikrokontrollers nachvollzogen so sind die Anzahl Zyklen kleiner gleich 100 obwohl 1200 lade und entlade Zyklen möglich wären.
Das Primen solcher Zellen ist ideal um eine Tiefentladene Zelle wiederzubeleben. Unter Primen versteht man das lange laden mit einem minimalsten Strom der 1/10C des Ladestromes Entspricht. Ideal ist es den Strom zu rippeln und das Ripple für eine 10000 miliAmperestunden Zelle bei ca. 250kHz zu halten. Die meisten Tiefentladenen 10 S E Bike Elektrovelo Lithium Ionen Akku Zellen werden durch einen P FET am Pluspol oder mit einem N FET am Minuspol also durch einen Schalter/Transistor ausgeschalten und bleiben für immer ausgeschalten. Der FET Transistor bildet selbst eine Kapazität und benötigt einen sehr hohen Gate Strom wenn dieser Langezeit nicht geschalten wird. So kann bei den 27 Volt Panasonic Lithiumpolymerezellen von einem Produktionsfehler ausgegangen werden da der Gate Strom nur alleine vom Micro Kontroller getrieben wird dies sind rund 2 Milliampere.
Somit entlädt sich diese Zelle innerhalb der nächsten 5 Monaten und kann nie mehr wiedergebraucht werden, ausser man weiss wie man diese 10 Zellen wieder auf die Sollspannung von 3.6 Volt bis 4.10 Volt laden kann.
Betrachtet man den Stecker bei der Balanceschaltung sieht man die 11 Stecker Anschlüsse welche direkt auf die Zelle geführt werden. Ist nur eine Zelle mit einer Differenz Spannung von 500 miliVolt zur einer der anderen 10 in seriegeschaltenen Lithium Polymere Zelle so detektiert da BQ29xx IC von TI einen Fehler und der Transistor bleibt auf ausgeschalten.
Diese Differenzspannung kann durch das einzelladen an einer in serielle Zellen repariert werden. Das bedeutet man lädt die z.B. die siebte Einzelbatterieen auf dieselbe Spannung wie die 9 übrigen Zellen.
Ist eine der Zellen welche in Serie geschalten ist Tiefentladen so darf man dies nur unter Vorsichtsmassnahmen machen und dies sollte in einem dazu eingerichteten Labor erfolgen.
Wird mit dem vergleich IC einer der Zelle eine abweichende Spannung gemessen die von 500 miliVolt abweicht so können keine 600 bis 1200 Zyklen mehr weitergefahren werden. Ideal ist es wenn man 10 Lithium Ionen Netzteile mit der Ladespannung von 3.7 Volt in Serie Schaltet und jedoch jeden Ausgang mit einem Maximalstrom von 500miliAmpere absichert.
So kann di 10 S E Bike Elektrovelo Lithium Ionen Akku Zelle ausbalanciert werden und ist für weitere 700 Ladezyklen einsetzbar.
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