Forum: Fahrzeugelektronik Innenwiderstand bei LiFePo


von Roland D. (Gast)


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Hallo,

wie ist das eigentlich genau mit dem Innenwiderstand einer z.B. 15A 
LiFePo-Zelle: Der Innenwiderstand wird mit 5mOhm angegeben und der max. 
Dauerentladestrom mit 150A (10C). Dagegen der empfohlene Ladestrom nur 
mit 2A, max. 15A.

Wie kann das sein, hat die Zelle einen unterschiedlichen Innenwiderstand 
beim Laden und Entladen? Denn bei 4A Ladestrom über 1 1/2 Stunden hat 
sich die Zelle schon um 5°C erwärmt.

Wer kennt sich aus?

Roland

von Jörg R. (solar77)


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Roland D. schrieb:
> Wie kann das sein, hat die Zelle einen unterschiedlichen Innenwiderstand
> beim Laden und Entladen?

Der max. zulässige Entlade-/Ladestrom hat nix mit dem Ri zu tun, sondern 
mit der Zellchemie.

> Denn bei 4A Ladestrom über 1 1/2 Stunden hat
> sich die Zelle schon um 5°C erwärmt.

Natürlich wird die Zelle wärmer, schließlich werden da ca. 14W 
umgesetzt.

von Roland D. (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> schließlich werden da ca. 14W umgesetzt.

Dann würde der Akku ja nicht geladen, sondern nur geheizt.

von Rüdiger B. (rbruns)


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von Dieter (Gast)


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Rüdiger B. schrieb:
> Due verstehst den Innenwiderstand nicht:

Das ist doch logisch. Oder spricht Dein Innenwiderstand Deutsch mit Dir?

von Hp M. (nachtmix)


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Roland D. schrieb:
> Denn bei 4A Ladestrom über 1 1/2 Stunden hat
> sich die Zelle schon um 5°C erwärm

Das kann auch an der Zellchemie liegen. 5mOhm und 4A machen ja gerade 
einmal 80mW Verlustleistung. Das wird bei so einer großen Zelle kaum 
auffallen.
Es gibt aber auch andere Mechanismen, die Wärme erzeugen oder sogar 
verbrauchen können.
I.d.R. äussert sich das in einem Temperaturkoeffizienten der EMK, der je 
nach Zellchemie positiv oder negativ sein kann.
Theoretisch begründete Zahlenwerte in Abhängigkeit von den 
stattfindenden elektrochemischen Reaktionen liefert die 
Gibbs-Helmholtz-Gleichung.  Das ist aber kein leichtes Futter ;-) 
https://de.wikipedia.org/wiki/Entropie
https://de.wikipedia.org/wiki/Gibbs-Helmholtz-Gleichung

Grob gesagt: Wenn die EMK (also nicht die Klemmenspannung) einen 
positiven Tk hat, so bedeutet das, dass beim Entladen Wärmeenergie in 
elektrische Energie verwandelt würde (denn die Zahl der bei der Reaktion 
transportierten Elektronen bleibt ja gleich). Die Zelle kühlt sich beim 
Entladen also ab.
Entsprechend erwärmt sie sich beim Laden.
Je nach Zellchemie ist aber auch der umgekehrte Fall oder Tk=0 (z.B 
Normalelemente) möglich.
Meist werden solche Effekte aber durch die Stromwärme P=RI² überdeckt.

: Bearbeitet durch User
von Roland D. (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Die Zelle kühlt sich beim Entladen also ab.
> Entsprechend erwärmt sie sich beim Laden.

Interessante These!
Werde mal die Temperaturänderung bei der Entladung erfassen.

von Lothar J. (black-bird)


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Hp M. schrieb:
> Die Zelle kühlt sich beim
> Entladen also ab.

Warum muss ich nach einem Flug mit dem Modellflieger die heißen Akkus 
extern kühlen?
Auch beim Renn-Buggy sind die Akkus nach dem Fahren (Entladen) hinterher 
heiß.

War das jetzt nicht erkennbare Ironie in Deinem Beitrag?

Blackbird

: Bearbeitet durch User
von Chris R. (rcc)


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Wer lesen kann ist klar im Vorteil: "Meist werden solche Effekte aber 
durch die Stromwärme P=RI² überdeckt."

Bei hohen C-Raten gewinnt einfach Ohm.

: Bearbeitet durch User
von Jan (Gast)


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Die Tesla3 Akkuzellen werden über ein hohles, flaches Aluminiumband mit 
Flüssigkeit gekühlt, das Aluband passt sich in Wellenform den runden 
Zellen an. So kann sichergestellt werden, dass bis zu 25A pro Zelle 
herausgezogen werden kann. Ich denke, wenn der Tesla längere Zeit auf 
der Autobahn 200Km/h
fährt, dann muss die Batterie diesen Stress auch aushalten, ohne 
gefährlich heiss zu werden. Wenn eine Zelle z.B. 40m-Ohm Innenwiderstand 
hat, bedeutet das, dass c.a. 25 Watt Wärme pro Zelle abgeführt werden 
muss. Gerne lasse ich mich korrigieren.

von Chris R. (rcc)


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Bei der 21700 vom Tesla Model 3 NCM sind es eher 12-15 mOhm bei 
Raumtemperatur, der Rest passt aber im Prinzip.

: Bearbeitet durch User
von Jan (Gast)


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Macht immer noch knapp 10Watt pro Zelle, eigentlich viel, wenn man 
bedenkt, dass da ein paar tausend Stück verbaut sind...

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