Was für eine gute Idee: Lang

Erinnern Sie sich an die guten alten Zeiten von Bleisäure, als Sie Ihre Autobatterien einfach auf ein 12-Dollar-Erhaltungsladegerät werfen und sie dann jahrelang vergessen konnten? Wie ich mich nach diesen Tagen sehne. Willkommen in der neuen Ära der Lithiumbatterien, in der eine Langzeitlagerung ohne Beeinträchtigung der Batterieleistung weder ein einfacher noch eleganter Vorgang ist. Das Problem bei Lithium besteht darin, dass es im Gegensatz zu Blei-Säure nicht länger als ein paar Monate voll geladen gelagert werden möchte, sondern lieber mit einer Ladung von 40–50 % gelagert werden möchte. Die Gründe dafür sind komplex, aber für die Zwecke dieses nicht-technischen Artikels werden wir nur über die praktischen Anwendungen der Lithiumbatteriespeicherung sprechen und einfach davon ausgehen, dass alles, was in den Zellen passiert, Magie ist. Das Problem besteht darin, dass die meisten Menschen ihre Rucksäcke nicht einfach auf 50 % aufladen können und es bei voller Ladung ohne ordnungsgemäße Nutzung des E-Bikes ziemlich mühsam sein kann, sie zu entladen. In diesem Artikel geht es um verschiedene Möglichkeiten, Ihren Akku auf die richtige Spannung zu entladen, um die Lagerung Ihrer Rucksäcke und um die Gefahren, die mit einer unsachgemäßen Durchführung beider Verfahren einhergehen.

Sie können dieses sehr sichere Packentleerungswerkzeug in 2 Minuten für etwa 2 US-Dollar bauen, indem Sie nur zwei Anderson-Anschlüsse und eine 100-W-Glühbirne und einen Lampensockel verwenden. Verbraucht ca. 8–12 Watt.

Wenn Sie daran interessiert sind, eine technischere Beschreibung der Batteriespeicherung zu lesen, können Sie sich diesen Artikel auf der Battery University ansehen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich alle Batterien mit der Zeit selbst entladen, was eigentlich kein Problem darstellt. Verschiedene Chemikalien entladen sich abhängig von ihrem Ladezustand (SOC) und der Temperatur, bei der sie gelagert werden, unterschiedlich stark selbst. Je kühler die Batterien gelagert werden, desto geringer ist die Selbstentladung, aber keine Batterie mag Temperaturen unter dem Gefrierpunkt. Wichtig ist auch, dass die Luftfeuchtigkeit nicht zu hoch ist. Etwa 50 % relative Luftfeuchtigkeit sind am besten, aber im Zweifelsfall tendiere ich eher zu Trockner als zu Feuchte. Die Selbstentladung stellt kein großes Problem dar, es sei denn, die Lithiumbatterie bleibt so lange stehen, dass sie sich unter den LVC des BMS selbst entlädt. In diesem Fall wird Ihre teure Lithiumbatterie zu einem sehr teuren Türstopper. Sie können versuchen, den Akku mit den Entladekabeln zwangsweise aufzuladen, um ihn wieder zum Leben zu erwecken, und dann nach etwa einer Stunde auf die normalen Ladekabel umschalten, aber das ist ein riskantes Unterfangen (ich habe es zweimal mit Erfolg gemacht, aber ich habe es außerhalb meines Ladens aufgeladen). Zuhause weit weg von meinem Haus). Das Lagern von Lithiumbatterien über einen längeren Zeitraum, beginnend im vollständig entladenen Zustand, ist ein absolut sicherer Weg, JEDE Lithiumzelle zu zerstören, also tun Sie es einfach nicht.

Es ist wichtig, zwischen wiederherstellbaren Verlusten, bei denen es sich lediglich um eine normale Entladung und anschließende Wiederaufladung der Batterie handelt, und nicht wiederherstellbaren Verlusten zu unterscheiden. Nicht wiederherstellbare Verluste sind Schäden an der Batteriekapazität, die durch unsachgemäße Lagerung der Batterien entstehen können. Wenn Sie einen Lithium-Akku aufladen, lädt er sich auf eine bestimmte Spannung auf und hört dann praktisch auf. Sobald das Ladegerät abschaltet, sinkt die Spannung wieder auf die Spitzenruhespannung für diesen Akku. Der einzige Weg, um festzustellen, ob Ihr Rucksack an Kapazität verliert, besteht darin, dass die Spitzenspannung mit der Zeit abnimmt. Dies geschieht auf natürliche Weise bei ALLEN Lithiumzellen, aber der wissenschaftliche Konsens ist, dass die Lagerung von Lithiumbatterien bei 100 % Ladung und deren Nichtbenutzung diesen Abbauprozess beschleunigen wird.

Bei welcher Spannung soll Ihr Rucksack gelagert werden?

Die empfohlene Spannung für die Lagerung Ihres Rucksacks liegt bei 40–50 %, aber für diesen Artikel empfehle ich Ihnen, Ihre Batterien bei 40 % zu lagern. Wenn Sie einen 52-V-Akku haben, lagern Sie ihn bei 53,2 V, wenn Sie einen 48-V-Akku haben, lagern Sie ihn bei 49,4 V. Dieses System bricht bei einigen Elektrowerkzeugen zusammen, bei denen die Spannung der Akkus als die Spannung des vollständig geladenen Akkus angegeben ist, wie z. B. bei meinen beliebten 56-V-Ego-Akkus. Dabei handelt es sich um einen verwirrenden Marketingtrick, der dem uninformierten Verbraucher den Eindruck vermitteln soll, dass seine Batteriesysteme mehr Leistung hätten, als sie tatsächlich haben. Bei den Ego-Akkus wird der Akku automatisch entladen, wenn er länger als ein paar Monate unbenutzt im Ladegerät liegt, sodass Sie sich nicht um das manuelle Entladen der Akkus kümmern müssen. Meine Frau und ich haben 3 Ego-Batterien und fast jedes von Ego hergestellte Elektrowerkzeug und verwenden sie täglich auf unserer Bio-Permakulturfarm.

Bei den meisten Lithium-Akkus liegt der Einzelzellenbereich für 40-50 % SOC irgendwo zwischen 3,7 und 3,8. Lipos und LifePo4-Zellen haben völlig unterschiedliche Spannungsbereiche. Sie müssen den richtigen SOC für Ihren Rucksack berechnen. Die Transportanforderungen für NMC (häufigste Zelle) betragen 3,6 V pro Zelle, was etwa 30 % der Kapazität entspricht. Eine vollständige Übersicht über die Batterietypen und ihre Spannungen finden Sie in diesem Artikel der Battery University. Im Zweifelsfall laden Sie den Akku für eine längere Lagerung einfach auf etwa seine Nennspannung auf, dann sollte alles in Ordnung sein.

Etwa alle 6 Monate sollten Sie Ihre Akkus überprüfen und sie bis zu 40 % aufladen. Obwohl ich diesen Vorgang oft etwa ein Jahr lang verstreichen lasse, sollten Sie darauf achten, dass die Batterien bei allem, was Sie tun, nicht unter den LVC des BMS für die Zellen fallen, da Ihre Batterie andernfalls möglicherweise in den Ruhezustand wechselt und nie wieder zurückkehrt Leben wieder (es sei denn, du küsst es). Bevor ich das Ladegerät anschließe, überlege ich ungefähr, wie viel ich laden möchte, und stelle dann einen Timer ein, um sicherzustellen, dass der Ladezustand des Akkus nicht über 50 % steigt. Wenn ich einen 10-Ah-Akku habe und ihn mit einem 2-Ampere-Ladegerät zu etwa 20 % aufladen muss, bedeutet das, dass ich ihn eine Stunde lang am Ladegerät haben muss (2 Ah / 2-Ampere-Ladegerät = 1 Stunde).

Der Ladezustand von 40 % für eine Lithium-Manganoxid-Batterie beträgt 3,8 oder 49,4 V für einen 48-V-Akku und 53,2 V für einen 52-V-Akku. Bei NMC (häufigste Zelle für neue Akkus) ist sie mit 48 V für einen 48-V-Akku und 52 V für einen 52-V-Akku etwas niedriger

So bringen Sie Ihre Akkus auf die richtige Spannung

Eines der Probleme vieler Menschen besteht darin, dass es mühsam ist, die Akkus auf die richtige Spannung für die Lagerung zu bringen. Wenn der Ladevorgang abgeschaltet wird, sind die Akkus voll aufgeladen und müssen dann wieder entladen werden. Sie können Ihr E-Bike nicht einfach auf einen Ständer stellen und den Motor laufen lassen, denn wenn ich ohne Last auf Hochtouren fahre, würde jeder E-Bike-Motor, den ich jemals berührt habe, überhitzen. Sie können auf Ihr E-Bike steigen und herumfahren, bis auf dem Display die Spannung angezeigt wird, bei der Sie den Akku laden möchten, aber auch das kann lästig sein. Ich habe zwei Möglichkeiten entdeckt, die Batteriespannung schnell und sicher anzupassen, ohne das Haus zu verlassen.

Glühlampen

Sie können schnell und einfach einen Glühbirnenadapter für etwa 2 US-Dollar herstellen. Besorgen Sie sich einen normalen Glühbirnenadapter mit Pigtails aus dem Baumarkt und klemmen Sie dann einfach ein paar Andersons oder Lötzinn und XT60 daran fest. Die Stromversorgung/Masse spielt keine Rolle, da die Glühbirne im Grunde ein riesiger Widerstand ist, der die Batterie langsam auf etwa 8-12 Watt oder 0,2 Ampere entlädt. Wenn Sie keinen anständigen Leistungsmesser haben, der mit der Batterie verbunden ist, müssen Sie abschätzen, wie lange es dauern wird, indem Sie die Stromaufnahme * Zeit berechnen. Wenn Sie 5 Ah in einem 10-Ah-Akku entladen möchten, wären es etwa 25 Stunden (5 / 0,2 = 25). Es muss nicht perfekt sein, es ist nur eine Schätzung. Überprüfen Sie niemals die Spannung Ihres Akkus, indem Sie Ihre Sonden auf den XT60-Ladeanschluss stecken. Sie riskieren einen Kurzschluss der Stifte, was dazu führen kann, dass der Akku Ihre Sonde mit den Stiften verschweißt und möglicherweise explodiert. Überprüfen Sie die Spannung am Ende des weiblichen XT90-Entladesteckers nur dort, wo es unmöglich ist, mit Ihren ungeschickten Affenfingern einen Kurzschluss zu verursachen.

Dies zeigt den Stromverbrauch, wenn er an meinen Toaster angeschlossen ist, etwa 300 W

Verwenden Sie Ihren Toaster

Wenn Sie so ungeduldig sind wie ich, möchten Sie nicht tagelang warten, bis Ihr Rucksack leer ist. Es gibt einen viel einfacheren und schnelleren Weg, dies zu tun. Durch Crimpen von Andersons-Steckern auf einen normalen 120-V-Wechselstrom-Verlängerungskabelstecker können Sie in etwa 10 Minuten einen 5-Dollar-Adapter herstellen. Es spielt keine Rolle, ob Strom und Masse an welchen Stecker angeschlossen sind, denn bei der Glühbirne ist das Heizelement nur ein großer Widerstand, der die Batterieleistung in Wärme umwandelt. Der Erdungsanschluss am AC-Verlängerungsstecker bleibt unbenutzt. Mit diesem Kabel verbraucht mein beschissener kleiner 30-Dollar-Toaster etwa 300 Watt Leistung bei etwa 5,5 Ampere. Berechnen Sie wie oben, wie viel Strom Sie entnehmen möchten, indem Sie die Stromaufnahme mit der Entladezeit multiplizieren. Wenn Sie 10 Ah aus einem großen 20-Ah-Akku entladen möchten, möchten Sie etwa 1,8 Stunden lang nichts toasten. (10 / 5,5 = 1,8) Unter KEINEN Umständen sollten Sie Ihre Batterie jemals an Raumheizgeräte anschließen, denn obwohl diese funktionieren könnten, haben die meisten Raumheizgeräte einen Ventilator, der wahrscheinlich nicht richtig läuft und Sie Ihr Haus versehentlich (oder absichtlich) niederbrennen könnten . Ich empfehle auch nicht, KEIN anderes Gerät an Ihr selbstgebautes Kabel anzuschließen, da 58 V Gleichstrom NICHTS mit 120 V Wechselstrom zu vergleichen ist und Sie mit ziemlicher Sicherheit 99 % der Produkte, die Sie angeschlossen haben, zerstören würden.

Wenn Sie dumm genug sind, eines dieser Dinge zu bauen, akzeptieren Sie alle Verbindlichkeiten aus seiner Verwendung

Lithiumbatterien sind sicherer, wenn sie halb entladen sind

Eines der interessanteren Dinge, an denen Eric und Luke\Live for Physics im Lunacycle Battery Destruction Laboratory gearbeitet haben, ist die systematische Zerkleinerung einwandfreier 18650-Zellen mithilfe einer hydraulischen Presse. Eines der ersten Dinge, die sie erkannten, war, dass Zellen mit einem Ladezustand von 50 % nicht so wahrscheinlich explodierten, wenn überhaupt. Wenn die Zelle hingegen voll aufgeladen oder sogar *keuch* überladen war, ist ein gutes Feuerwerk garantiert. Ich habe noch nie von einem explodierenden Lithium-Akku gehört, der weder geladen noch entladen wurde, aber theoretisch könnte es passieren. Am besten lagern Sie Ihre Batterien beim Laden wie ich im Holzofen oder in einer modifizierten Munitionskiste (hier 20 $ von Luna) in der Garage, wenn Sie keinen Kamin haben. Der Rauch eines Lithiumfeuers ist unglaublich giftig und allein der Rauch könnte alles in Ihrem Zuhause ruinieren. Beim Entladen von Paketen mit Glühbirnen oder Toastern empfehle ich außerdem, dass Sie das Paket sicherheitshalber in Ihrem Holzofen oder in einer Munitionskiste aufbewahren.

Wo Sie Ihre Rucksäcke aufbewahren können

Obwohl einige Leute ihre Lithium-Akkus im Kühlschrank aufbewahren, empfehle ich dies nicht, da die Luftfeuchtigkeit im Kühlschrank recht hoch sein kann und dies zu Korrosionsproblemen an den Anschlüssen und dem BMS führen kann. Am besten lagern Sie sie an einem sehr kühlen, trockenen Ort, wo Tiere und Haustiere nicht an sie herankommen können. Bewahren Sie Rucksäcke niemals in Ihrem Auto auf, wo die Temperaturen an Sommertagen weit über 45 °C (45 °C) steigen können. Hitze zerstört Akkus und Sie möchten Ihre Rucksäcke so kühl wie möglich halten.

Wenn Sie es richtig machen, ist es einfach und sicher, Ihre Lithium Packs über Monate hinweg aufzubewahren. Die richtige Technik zur Aufbewahrung von Rucksäcken kann die Lebensdauer und Kapazität Ihres Rucksacks erheblich verlängern. Warum sollten Sie das also nicht tun? Ich hoffe, dass Sie diesen Artikel hilfreich fanden, und noch mehr hoffe ich, dass Sie nicht aus Versehen etwas Dummes tun und sich in die Luft sprengen. Denken Sie daran, dass der einfachste und sicherste Weg, Ihren Rucksack auf 50 % zu laden, darin besteht, einfach eine Radtour zu machen und die Hälfte der Energie in Ihrem Rucksack zu verbrauchen. Denken Sie daran, dass beim Aufladen Ihres Akkus nach dem Herausnehmen aus dem Ladegerät etwa 15 Minuten lang ein höherer Wert angezeigt wird, als er tatsächlich ist Last wird entfernt. Das Wichtigste ist, sich daran zu erinnern, dass es sich nicht um eine exakte Wissenschaft handelt. Geben Sie also einfach Ihr Bestes, um die Packung auf 40–50 % zu bringen, und das wird ausreichen.

Fahren auf.