Starterbatterie auf Lithium umgerüstet - kurzer Bericht

Hallo,
wenn Du an die internen Anschlüsse rankommst, dann rüste doch Balancer und BMS nach und nimm die Batterie dann als Zweitbatterie mit Zyklenbelastung.

Hallo.

Ja, so sieht die Batterie von innen aus:
(siehe Ende des Videos).
Also ist es vermutlich wirklich sehr einfach da Balancer nachzurüsten.. Das werde ich dann wohl mal angehen und mich schlau machen, welche dafür geeignet sind...
Bis dahin kontrolliere ich einfach mal die Spannungen der Einzelzellen..

Lieben Gruß und nochmals danke für all die Tipps.

gruss, thomas
 
Hallo Thomas

Schau dir mal diesen Thread hier an: http://www.t5-board.de/threads/lifepo4-akku-als-2-batterie.81145/
Ich habe bei mir die 2. Batterie mit Winston 90Ah Zellen ersetzt. Das sind die gleichen Zellen wie du in deinem Kasten hast.
Grundsätzlich empfehle ich dir dringendst Balancer und Unter- und Überspannungsschutz einzubauen.
Wie bereits von anderen erwähnt kriegt man die Batterie mit den 14.6V der Lima praktisch voll. In dem Thread ist glaub auch ein Link auf einen Blogeintrag der das grafisch zeigt.

Meine Batterie funktioniert nun seit über 6 Monaten ohne Probleme. :-)

Cheers
/moudi
 
Ich habe mir jetzt das alles durchgelesen, den Arbeitsaufwand bemerkt, die Risiken, die Kosten, und die Frage die sich mir jetzt aufdrängt: WOZU DAS ALLES?
Ich checks irgendwie nicht, klärt mich mal bitte einer auf.
Gruß Bandit
 
Ich habe bei mir die 2. Batterie mit Winston 90Ah Zellen ersetzt. Das sind die gleichen Zellen wie du in deinem Kasten hast.
Grundsätzlich empfehle ich dir dringendst Balancer und Unter- und Überspannungsschutz einzubauen.

Ah cool. Auch im T5? Wäre nett, wenn Du mir da ein paar Tipps geben kannst.. Wo hast du die hingebaut? Unter dem Fahrersitz? Passt das?
Welche Balancer und BMS hast du verwendet?

@bavarian.bandit: Es ist halt schon ein großer Unterschied in Energiedichte/Spannungsstabilität/Gewicht/... Da findest du aber bestimmt ganz viele andere Seiten wo das genauer und fachlich korrekter beschrieben ist.. Für mich wäre eine 90Ah LiFeYpo4 unter dem Fahrersitz als Zweitbatterie mit 15kg so viel "wert" (von dem was ich an Strom nutzbar herausbekommen) wie ein paar Bleibatterien mit sagen wie 240Ah und knapp 90kg(?). Ausserdem - so die Hoffnung, sollte die Lithium deutlich länger halten - natürlich nicht wenn mans so macht wie ich und eben noch keine Balancer & Co einsetzt...:-)

Lieben gruß & danke, thomas
 
Hallo Thomas
@moudi: Hast du das alles ähnlich verbaut wie der Kollege in dem Wohnmobilforum? (http://www.wohnmobilforum.de/w-t70514,start,555.html)
Mehr oder weniger ja. Den Unterspannungsschutz habe ich genau gleich mit einem SSR von Crydom gelöst. Den Überspannungsschutz habe ich bei mir allerdings anders gemacht, da ich noch den Laderegler eingebaut habe. Bei diesem kann man den Ground trennen was die Stromzufuhr unterbricht. Das habe ich mit einem N-Kanal MOSFET gemacht der genau gleich wie das SSR von den Balancern gesteuert wird.

Die Balancer sind genial und funktionieren super. Allerdings musst du unbedingt folgendes beachten:
Wenn du die Batterie im Auto einbaust und am Schluss den Ground an den Minuspol hängst fliesst im ersten Moment ein relativ hoher Strom. Wenn dieser durch den Lipro fliesst, zerstörst du ihn! Dies kann ganz einfach passieren wenn das Kabel das du am Minuspol der Batterie anschliesst zuerst mit dem Lipro Kontakt hat statt mit der Batteriezelle. Ist eigentlich relativ einfach und logisch - im Nachhinein :-(
Deshalb empfehle ich dir die +/- Kabel an der Batterie fix zu montieren und dann über hochstromtaugliche Stecker oder was ähnlichem mit deinem System zu verbinden.

Cheers
/moudi
 
Hallo Bandit
Ich habe mir jetzt das alles durchgelesen, den Arbeitsaufwand bemerkt, die Risiken, die Kosten, und die Frage die sich mir jetzt aufdrängt: WOZU DAS ALLES?
Ich checks irgendwie nicht, klärt mich mal bitte einer auf.
Gruß Bandit
Meine Motivation war, möglichst viel Kapazität unter den Fahrersitz zu kriegen um möglichst lange autark zu sein. Da ich eine Drehkonsole drauf habe, bin ich von der verfügbaren Höhe begrenzt. Die grösste Bleibatterie die ich fand die noch reingepasst hätte war eine 72Ah Batterie.
Mit der 90Ah LiFePO4 habe ich eine ähnliche nutzbare Kapazität wie bei ca. 150Ah Bleibatterie.

Zu den Risiken:
Wenn ich hier wieder über Brandgefahr lese, komme ich nicht darum herum nochmals hinzuweisen dass Lithium-Batterie nicht gleich Lithium-Batterie ist. Es gibt verschiedene Arten von Lithium-Batterien mit unterschiedlichen Materialien die sich nicht alle gleich verhalten. LiFfePO4 Batterien gelten als hoch sicher, da ein thermisches Durchgehen ausgeschlossen werden kann!! (siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/LiFePO4)
Dieses Video verdeutlicht dies sehr anschaulich:
Ich bin der Meinung dass Bleibatterien mindestens so gefährlich wenn nicht sogar gefährlicher sind als diese Zellen!

Wer sich ein bisschen in diese Materie einlesen möchte, empfehle ich den Artikel "Strom to go" in der CT 02/14: http://www.heise.de/ct/inhalt/2014/2/174/
Der Artikel gibt eine gute Übersicht über die verschieden Lithium-Typen, deren Eigenschaften und Bauformen.

Cheers
/moudi
 
Wenn der Deckel so schlecht weg geht wie im ersten Video gezeigt, würde ich 5 Kabel bzw. ein Kabel mit 5 Adern (wasserdicht) aus dem Gehäuse führen, alles wieder sauber verkleben und den Spannungsabgriff und das Balachen über das zusätzliche Kabel machen. Die Kabel würde ich mit selbstrückstellenden Sicherungen (http://www.tme.eu/de/katalog/tht-polymersicherungen_100132/?id_producer=667) unter die Batteriepole klemmen.Das ist ein durchaus übliches Verfahren.Die Kabel würde ich min. 1qmm dick wählen damit mit 5A gebalanchet werden kann. Die vorgeschlagenen Balancher bekommst du keinesfalls in die Kiste!

Zur Sinnfrage:
Aus meiner Sicht macht der Ersatz der Starterbatterie nicht viel Sinn, wenn ich keine zusätzlichen zyklischen Verbraucher auf die Batterie lege und ein Unterspannungsschutz ist auch nicht gut möglich. Ich will den T5 ja unbedingt starten können, den Kühlschrank kann ich auch mal ausgeschalten. Die Gewichtsersparnis von vielleicht 15 kg macht bei einem 2.5 t Fahrzeug auch nicht viel aus.
Zudem sind die Bleistarterbatterien genau auf der Bedürfnisse eines Autos beim Motorenstart zugeschnitten. Da steckt sehr viel Forschung drin.

Beim Einsatz als Versorgerbatterie kommt es sehr auf die Belastung an.
Wenn ich die Batterie täglich für einen starken Wechselrichter mit einer Leistungsaufnahme über 1C einsetzte (Beatmungsmaschine, Wasserkocher, Kaffeemaschine, 230V-Elektrowerkzeug) machen die Li-Batterien viel Sinn.
Bei nicht täglichen und kleinen Belastungen (bis 0.2C) wie die Kühlbox oder die LSH, können die teuren Li-Batterien ihren grössten Vorteil, den tiefen Innenwiderstand, kaum ausspielen. Zudem bekomme ich eine 100 Ah Batterie mit viel kleineren Modifikationen unter den Fahersitz (mit Drehkonsole) als eine 12V 90Ah Winston -Batterie!!!

LG Roger
 
Zuletzt bearbeitet:
Da würde ich mich Roger anschließen:
Eine Batterie deren Vorteile hauptsächlich darin liegen, besonders gut zyklisch belastet werden zu können und die baulich bei gleichen Abmaßen mehr Kapazität speichern kann, als Starterbatterie zu benutzen und ausgerechnet für die zyklischen Belastungen eine Bleibatterie zu benutzen ist "sehr speziell..."
Starten kann man jeden T5 auch mit einer 50Ah-Optima Blei-Batterie (gut 17kg), die nicht mehr Innenwiderstand als 4x90Ah-Winstonzellen hat (3mOhm). Deren Kapazität reicht, wenn man ohnehin eine Zweitbatterie hat, als reine Starterbatterie aus.

Für die Lithium-Zweitbatterie kann man sich dann auch leichter verbesserte Ladetechnik (mit BMS) einbauen, wenn man es möchte.
 
Danke an alle, die hier ihre Erfahrungen schreiben!

Was ich jetzt bemerkt habe ist folgendes Verhalten - welches ich eigentlich gerade sehr gut finde -

Ich habe ja ein CTEK Dual D250S Ladegerät, welches mit 20A die Zweitbatterie läd wenn die Lichtmaschine läuft. Dazu greift das nicht e.g. D+ ab, sondern springt einfach an bei 13.2V und hört mit dem Laden auf, wenn die Spannung auf ca. 12.9 V sinkt. Bei Bleibatterien ist das sofort der Fall, wenn die Lichtmaschine aus ist - bei der Winston allerdings hält sich die Spannung natürlich länger auf 13V+ - ich weiss nicht genau welchen Ladungsstand die Batterie bei e.g. 12.8V hat - ich vermute es ist auch abhängig von Temperatur, aber - jetzt wird auch wenn ich den Motor ausschalte und die Zweitbatterie noch nicht voll ist, fleissig weiter geladen.
Das ist ansich toll, weil die zweite damit quasi viel schneller geladen wird. Da bei 12.8/12.9 auch wirklich abgeschaltet wird, verbleibt auch noch genug in der Starter um zu starten.
Also oberflächlich ist das wirklich ein Traum - sobald ich fahre, wird mit 100A+ die Starter geladen, und die läd dann fleissig auch nachdem ich stehengeblieben bin, die zweitBatterie weiter.

Das ist natürlich jetzt schon eher eine zyklische Belastung für die Starterbatterie, da längere Zeit 20A entnommen werden - das kommt Lithium ja eigentlich entgegen, das heisst aber noch mehr, dass ich Balancer einbauen sollte.

Lieben Gruß, Thomas
 
Ja. Wenn die lithiumbatterie leer ist ( bzw. nur bei 12.8V ist) wird mit ca. 140A geladen. Das geht dann natuerlich im laufe der zeit zurueck auf ca. 70A. Da bleibt es fuer einige Zeit bevor es weiter zurueckgeht wenn die batterie voller ist. Das ist zumindest bei mir ao. Ich hab ein TSI - kein Diesel.

Gruss, Thomas
 
Ich habe mir jetzt das alles durchgelesen, den Arbeitsaufwand bemerkt, die Risiken, die Kosten, und die Frage die sich mir jetzt aufdrängt: WOZU DAS ALLES?
Ich checks irgendwie nicht, klärt mich mal bitte einer auf.
Gruß Bandit

ich warte noch auf einen Bericht, wo einer sich eine brennstoffzelle einbaut.... ;)

Gruß Ulli
 

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Hallo Thomas
ich weiss nicht genau welchen Ladungsstand die Batterie bei e.g. 12.8V hat - ich vermute es ist auch abhängig von Temperatur, aber - jetzt wird auch wenn ich den Motor ausschalte und die Zweitbatterie noch nicht voll ist, fleissig weiter geladen.
Das ist ansich toll, weil die zweite damit quasi viel schneller geladen wird. Da bei 12.8/12.9 auch wirklich abgeschaltet wird, verbleibt auch noch genug in der Starter um zu starten.
Wenn meine Zellen voll sind habe ich ca. 3.65V. Mit dem entladen sinkt die Spannung am Anfang sehr schnell auf ca. 3.2-3.3V. Auf dieser Spannung bleiben sie sehr lange und sinken langsam ein bisschen bis die Batterie beinahe leer ist. Am Schluss sinkt die Spannung relativ schnell auf die 2.7V wo der Unterspannungsschutz einsetzt.
Aufgrund der Spannung, speziell bei ca. 3.2V (*4 = 12.8V) kannst du deshalb überhaupt nicht auf den Ladezustand schliessen.

Cheers
/moudi
 
Ich finde das Ganze schon sehr mutig und spannend!

Wieso nicht mal 500 Euro in eine spektakuläre Li-Batterie investieren und seinen Spass daran haben, anstatt es hungernden Kindern in Afrika zu spenden oder im Bordell zu verpassen?

-> Die LiMa-Steuerung ist nicht auf die Li-Batterie abgestimmt. Ob das wirklich ein Problem ist für die LiMa oder die Batterie, wird sich erst mit der Zeit zeigen. Als maximaler kontinuierlicher Ladestrom wird ja nur 45A für die Li-Batterie empfohlen.

-> Der verwendete Ctek-Laderegler wurde für einen andern Zweck entwickelt. Ob das jetzt wie erhofft ein Glücksfall ist oder zu ernsthaften Problemen führt, wird sich auch erst mit der Zeit zeigen.

Ich würde auf jeden Fall die Spannungsabgriffe an der Li-Batterie machen und die Teilspannungen anzeigen. Ebenso würde ich mit einem Induktionssensor den Lade- bzw. Entladestrom der Starterbatterie permanent anzeigen und aufsummieren. So hast du Einflussmöglichkeiten wenn die Spannungen in ungewünschte Bereiche driften.

Das Gefährlichste ist übrigens das freigesetzte Leitsatz Lithiumhexafluorophosphat bei einem thermal runaway einer Winstonzelle, was im Motorraum einen deutlich kleineren Schaden anrichtet als in deinen Lungen!

LG Roger
 
So, möchte gar nicht gross eine neue Diskussion anfachen, sondern nur berichten.. Vielen Dank auf jeden Fall für all die guten Tipps.

Hatte ein wenig Zeit zu basteln und habe jetzt mein Setup ein wenig verbessert:

Ich habe jetzt
- eine 60Ah Winston Lithium Batterie als Starter
- habe Balancer Lipro1-1 auf jeder der 4 Zellen, welche bei größeren Drifts zumindest mit 1A balancen
- kann (aktuell manuell) die einzelnen Zellenspannungen per Amperemeter ablesen (da baue ich noch einen Batteriemonitor ein)
- Ein CTEK Dual 250 und Smartpass laden meine zweite Batterie, hier habe ich jetzt per Relais eine zusätzliche Lade-Abschaltung. Ich verlasse mich nicht mehr auf die 12.8V Abschaltung des CTEK selber, sondern unterbreche selber bei 13.1V (ca. 3,275 pro zelle). Ich schalte nicht mittels D+/Zündung ab, weil auch ohne laufenden Motor die Zweitbatterie noch weiter geladen wird - bis halt die Spannung zu gering wird
- Ein "Not-Aus" inkl. "letzte Rettung" mittels eines Philippi Batterietrenner. Dieser trennt spätestens nach einigen Sekuden unter 11.3V. Im Fall von balancierten Zellen wäre das zumindest noch nicht der Tod. Damit werden sämtliche Verbraucher von der Starterbatterie getrennt- kann ich auch manuell betätigen Ich glaube aber nicht, dass der jemals zum Zug kommt.

Hier ein Bild:

20140807_141109.jpg

Lieben Gruß, thomas
 
Salü Thoams

Danke für deinen Bericht. Kannst du vielleicht noch ein paar Spannungswerte unter Last angeben?
z.B. 14.52 V ( 3.62, 3.65, 3.62, 3.63 ) bei 45 A Ladestrom

LG Roger
 
Salü Thoams

Danke für deinen Bericht. Kannst du vielleicht noch ein paar Spannungswerte unter Last angeben?
z.B. 14.52 V ( 3.62, 3.65, 3.62, 3.63 ) bei 45 A Ladestrom

LG Roger

Klar! Aber heute mach ich nix mehr. Das hat mir gereicht. Jetzt brauch ich Pizza und Bier..;)

Lichtmaschine läd bei meinem T5 mit maximal 14.1V hab ich gemerkt.. Mehr habe ich noch nie gesehen.
Werde mal die Tage aber mal Werte posten - auch zu den einzelnen Zellen.
An was bist Du genau interessiert?

lieben gruß, thomas
 
Salü Thoams

Gerne eine typische Ladesituation wenn die Batterie etwas entladen ist, vielleicht mit etwas mehr als nur Standgas. z.B. 14.52 V ( 3.62, 3.65, 3.62, 3.63 ) bei 45 A Ladestrom.
Und gerne eine typische Situation wenn eine 0.5C Last anliegt wenn die Batterie voll ist z.B. 12.65 V ( 3.16, 3.17, 3.17, 3.15 ) bei 33 A Last.
Falls möglich gerne auch mit einer 2C (ca. 120A) oder 3C (ca. 180A) Last.

LG Roger
 
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