Lithium-Ionen Motorrad Batterie defekt?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,

Ich habe eine Lithium Ionen Motrorrad Batterie die sich nicht mehr laden lässt bzw. die Spannung nur noch wenige minuten hält.

Es ist eine Batterie mit der Bezeichnung: JMT Lithium-Ionen-Motorrad-Batterie HJTX14H-FP 12V

Diese: Batterie

Zum Laden nutze ich ein altmodisches Ladegerät mit einfacher Ladestromregelung. Das Ladegerät hat nur einen Ampermeter der von 0 bis 12A geht. Die Ladespannung steigt bei nahezu 0A nicht über 14,5 Volt.

Ähnlich wie dieses: Ladegerät

Es zeigt sich folgendes beim laden der Batterie:

Die Spannung der Batterie ist etwa 10.5V und die Ladestandsanzeige der Batterie zeigt ‚Low‘.
Klemme ich das Ladegerät an beginnt es mit ca. 9A zu laden. Innerhalb von etwa drei Minuten sinkt der Ladestrom gegen 0 ab und die Spannung geht hoch in Richtung 14V. Klemme ich das Ladegerät nun ab, ist die Spannung an der Batterie bei ca. 13,8V. Die Ladestandsanzeige zeigt ‚Ful‘. Mit dem Voltmeter an der Batterie kann man nun beobachten wie die Spannung im etwa sekundentakt um 0.01V abnimmt. Nach ca. 10 Minuten ist die Spannung wieder bei ca.10.5V.

Ich habe das ganze nun etwa vier mal gemacht. Immer der gleiche Ablauf. Habe das Ladegerät immer bei etwa 0A bzw. vor 14V abgeklemmt.

Die Batterie habe ich gebraucht gekauft. Mit der Aussage die Batterie würde noch funktionieren.
Als ich die Batterie ausgepackt hatte war die Spannung bereits bei 10.5V.

Nun meine Frage ist ob die Batterie noch zu retten ist. Ich selbst bin auf dem Gebiet nur ein Laie.

Bei den anderen Lithium Ionen Batterien die ich bisher mit dem Ladegerät geladen hatte, hat es deutlich Länger gedauert bis die Spannung in Richtung 14V war.

Gruß Florian

#2

Hallo,

Aber du kannst doch lesen.
Hast du dir die Produktinformationen aus deinem Link mal angesehen?
Da steht unter „Laden“ was ganz wichtiges.
Wenn deine Batterie also 4Ah hat solltest du nicht mit mehr als 4A arbeiten.
Dazu sind noch spezielle Ladegeräte empfohlen.
Wenn mit deinem Lader die Ladeschlussspannung nicht überschritten wird kannst du behelfsweise auch eine geeignete Glühlampe zur Strombegrenzung dazwischen schalten.
(z.B. 6V/21W, weniger W geht auch, dann ist die Ladung schonender)
Ich vermute mal, der Akku ist defekt. Vielleicht hat ihn der Vorbesitzer auch so malträtiert.
Bei 70 € für einen neuen würde ich solch ein Risiko für einen gebrauchten nicht eingehen. Wieviel hast du denn gespart und was hat der Vorbesitzer als Grund für den Verkauf angegeben?

Es scheint, als ob von den 4 Zellen der LiFePO4 Batterie eine defekt wäre. Dazu passen deine Messwerte.
Versuche mal sie ganz lange mit einem kleineren Strom zu laden. Also Glühlampe 12V/2W dazwischen und Voltmeter dran.

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#3

Du solltest wissen, daß Lithium-Ionen Batterien nicht so geladen werden dürfen, wie Bleiakkus. In der Regel hat das Ladegerät, manchmal auch der Akku selbst, eine Schutzschaltung, die ein Überladen verhindert. Wird der Akku überladen oder tiefentladen, kann die Trennmembran im Inneren des Akkus beschädigt werden, was zu Zerstörung des Akkus führt, schlimmstenfalls zur Selbstentzündung. In den Anfängen des Li-Ion Akkus führte bereits ein kräftiger Schlag zur Selbstentzündung.
Also Vorsicht mit diesen Akkus, keine Experimente mit irgendwelchen Ladegeräten.
Kauf Dir lieber einen neuen Akku und ein für die Akkuspannung vorgesehenes Ladegerät.

Die Seite mit den Ladegeräten Deines Links kennt den Begriff „Lithium Ionen“ nicht. Ich schließe daraus, daß diese Geräte für diesen Batterietyp ungeeignet sind.

Gruß
Pauli

#4

Danke für die Antwort,

Mir ist klar das hier gilt: ‚Wer einmal billig kauft, kauft zweimal…‘

Ich habe zuvor zwei andere Li-Ion Batterien für andere Fahrzeuge gebraucht gekauft die einwandfrei funktionieren. Beide für unter 50% neupreis. Diese auch für etwa die hälfte.

Wegen des Ladestroms, die Li-Ion Batterie hat nur 4Ah. Ersetzt aber Blei Akkus mit 12Ah. Vermutlich habe ich deshalb bedenkenlos das Ladegerät drangeklemmt, denn die Faustregel zum Ladestrom ist mir bekannt. Habe ich wohl übersehen.

Kann bereits in einem Zeitraum wie etwa einer Minute die das Ladegerät im aktuellen Fall mit mehr als 4A lädt ein schaden entstehen?

Das mit der Glühlampe versuche ich mal. Danke.

#5

Hier handelt es sich offensichtlich um die LiFePO4 Technologie die deutlich robuster ist. Hier passen auch die Spannungen im wesentlichen zu den vorher verwendeten Bleiakkus. Nachteil: starke Leistungsminderung bei sehr niedrigen Temperaturen.
Leider oft falsche oder nicht ganz richtige Bezeichnung wenn da nur Lithium-Ionen steht.

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#6

Aha, Ok, Kann man dann solch einen Li-Ion Akku denn überhaupt in ein Fahrzeug einbauen und darin betreiben? Denn meinem laienhaften Verständiss nach, macht ja die Kombination aus Lichmaschine und Regler in der Fahrzeugelektrik nicht viel was anderes als auf etwa 13-14V zu regeln. Vermutlich kommen dann eher weniger Ampere bei der Batterie an als bei meinem Ladegerät. Aber deiner Beschreibung nach müsste es ja ständig zu explosionen in fahrenden Motorrädern kommen.

Gruß Florian

#7

Eher nicht.
Der Akku soll ja kurzzeitig auch 190A liefern können.
Vielleicht hat auch die Schutzschaltung reagiert.
Also probiere mal die Geschichte mit der Glühlampe.

Als mögliche Erklärung:
In den guten Batterien ist im Batteriemanagement ein Balancer enthalten. Dieser hat die Aufgabe die Zellen einzeln zu überwachen und auf gleichem Spannungsniveau zu halten. Das wird zum Ende der Ladung gemacht. Wenn dein Ladegerät die Ladeendspannung aber nicht erreicht wird diese Ausgleichsladung nicht stattfinden.
Sobald eine Zelle als voll erkannt wird schaltet das Batteriemanagement (BMS) ab um sie vor Überladung zu schützen.
Dabei können andere Zellen aber durchaus noch weit unten mit ihrer Ladung sein.
Diese sorgen dann wiederum für eine frühe Abschaltung wegen Unterspannung.
Lange Rede…
Passendes Ladegerät besorgen.

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#8

nein, wie Bernd schon schrieb, sind die Akkus inzwischen robuster geworden. Aber das Überladen oder Tiefentladen sind immer noch kritische Bereiche.

#9

Ich habe nun eine 12V 5w Birne zwischen das Minus Kabel des Ladegerät geschaltet. Diese glimmt nun etwas. Das Ladegerät zeigt irgendwas um 1A und die Ladespannung klettert langsam von 10,5V aufwärts. Aktuell 11,07V. In ca. 20sec steigt 0.01V. Ich lasse das nun steigen bis 14,6 V. Dann müsste ja der Balancer anfangen zu Balancieren.

#10

Ja. Kann man einige Autohersteller machen das sogar ab Werk. BMW zum Beispiel. Die Elektronik zur Kontrolle des Ladezustands und zur Steuerung von Ladung und Entladung ist dabei fest in die Batterie integriert. Damit kann man die Herausforderung der schwankenden Spannungen und Ströme des Generators im Auto gut ausgleichen.

Da in der Beschreibung der Batterie aus dem UP extra darauf hingewiesen wird, dass sie nur einen Balancer enthält und keine Spannung größer 14,9 V verträgt, gehe ich davon aus, dass die Elektronik nicht ganz so ausgefeilt ist…

Ich lese immer wieder Berichte von ambitionierten Bastlern, die ihre Autos auf LiFePo4 Batterien umbauen, um einen höheren Maximalstrom zu erhalten.

Grüße
Pierre

#11

Ich mache das aus Gewichts Gründen. Für den Preis eine Li-Ion Batterie kann man an nem Motorrad ein Kilogramm für 20€ sparen. Am Auspuff oder mit Carbon ist man gleich km Bereich von 100-200€ pro Kilogramm.

Mir ist natürlich klar daß das im Endeffekt nicht wirklich was bringt. Aber irgendwas hat man halt als Hobby. Und wenn mein Moped dann 3kg leichter is fahre ich glücklicher durch die Gegend.

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#12

Kennst du dich etwas mit Tabellenkalkulation (Excel, LibreOffice Calc) aus?
Wenn ja, könntest du ein Diagramm aufnehmen. Das ist sehr aussagekräftig, gerade auch zur Funktion des Balancers.

Entladung 2s
Entladung 2s802×353 35.7 KB

Hier mal die Entladung eines 2 Zellen Li-Ion Akkus.
Ich kann dir einige Tips zur Gestaltung geben wenn du interessiert bist.

#13

Ich kenne mich überhaupt nicht mit Excel aus, aber habe eine freundliche Helferin die sich da ganz gut auskennt…

Also her mit den Tips zur Gestaltung.

Und erst Mal vielen Dank für deine Hilfsbereitschaft!

#14

Da mit der 5w Glühwendel bei etwa 12V nach 25 Minuten die Spannung gleich geblieben ist, habe ich nun auf die 21w Glühwendel gewechselt. Nun bin ich bei etwa 13.5V langsam steigend. Die obere Seite der Batterie ist nun warm. Da wo vermutlich die Elektronik drunter sitzt. So handwarm. Die Stromstärke war immer unter 1 A.

#15

Die Ladespannung lag jetzt ca. 30min bei 14.6-14.7V. Nach abklemmen des Ladegerät ist die Spannung innerhalb von 5 Minuten wieder auf 12.5V gesunken und fällt weiter.

Wie lange dauert es bis der Balancer aus balanciert hat? Kann man das irgendwie erkennen wenn der fertig ist?

#16

Ok, ich hake das nun ab als Lehrgeld bezahlt. Die Batterie ist immernoch nach erneuter Ladung bei 14,6V nach wenigen Minuten wieder bei unter 11V. Die Batterie ist unten nun auch leicht gewölbt. Bevors zu ner über-kritischen Reaktion kommt lass ich’s Mal lieber gut sein.

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#17

Das war ja Sinn der Sache. Hast du keine Geduld?
Ein genaueres Strommessgerät hätte mehr Aufschluss gebracht.
Da die Batterie nun sich schon mechanisch verformt hat ist sie wohl wirklich ein Totalschaden.

#18

Das kann Tage dauern. Ist aber jetzt egal, nur für die Zukunft: kauf dir ein passendes Ladegerät dazu.