12V-Batterie ist nach gut 3 Jahren platt - kann ich da einfach eine im Fachhandel kaufen und einbauen?

Ach so, ich dachte das ist eine ziemlich lineare und ungefilterte Wiedergabe der echten Klemmenspannung.

So, ich habe mal den Innenwiderstand grob ermittelt: ca. 10 mOhm, was für Starterbatterie im Normalbereich liegt.

Damit scheidet der Grund "normale Batterie-Alterung" aus, denn dabei steigt auch der Innenwiderstand deutlich an.

Meine aktuelle Vermutung: Innerer Kurzschluß von einer der 6 Zellen, d.h. es arbeiten nur noch 5 Zellen. Die kommen randvollgeladen auf eine Gesamtspannung von 12,33 Volt, höhere Ladespannungen lassen die Zellen gasen und werden nach dem Lade-Ende wieder zügig abgebaut. Und genau so verhält sich meine Batterie mit dem schnellen Abfall der Ruhespannung, der sich erst knapp oberhalb von 12,4 Volt verlangsamt.

Da die Batterie dann schaltungstechnisch nur noch aus 5 aktiven Zellen plus einer Strombrücke (= die Zelle mit Kurzschluß) in Reihenschaltung besteht, ist der Innenwiderstand der ständig knallvoll (über)geladenen Batterie im normalen Bereich... bis die nächste Zelle den Überladungs-Tod stirbt.

Ich werde daher mal die Batterie abklemmen und die Ruhespannung beobachten, um einen verstecken Stromverbraucher im Bordnetz sicher auszuschließen. Wenn das bestätigt ist, werde ich die Reservebatterie einbauen, die noch aus meiner Verbrennerzeit übrig ist.

Ein Zellenschluss wäre eine mögliche Erklärung. Aber Zellschlüsse sind ein Relikt aus der grauen Batterievorzeit als es noch offene Blei-Säure-Batterien gab. Bei Lade- und Entladevorgängen dehnte sich das in Bleigitter gepresste Bleipulver aus (das zusätzlich aufgenommen Sulfat braucht ja Platz) und zog sich wieder zusammen. Zusammen mit den Erschütterungen beim fahren sorgte dann dafür dass sich das Bleipulver löste, an den Grund der Zellen rieselte und sich dort solange ansammelte bis es die höher gelegene Gitterplatten erreichte. Dort löste es dann durch die leitende Verbindung einen Kurzschluss oder Zellschluss aus.

Heutige Batterien sind fast ausnahmslos Blei-Vlies Batterien bei denen die Platten in sogenannten Taschenseparatoren aus Vlies stecken. Und dadurch die Platten dichter gepackt werden können. Dadurch ist kein Zellschluss mehr möglich.

Die andere Bauform sind Gel-Batterien bei denen der Elektrolyt (Batteriesäure) mit Kieselgur gelartig eingedickt wird. Auch da kommt es nicht mehr zu sich lösendem Bleisubstrat.

Außerdem müsste es während des Ladens trotzdem zu einem sprunghaften Spannungsanstieg auf 13,8-14,6 Volt kommen. 🤷‍♂️

Zitat von C-Evo

Außerdem müsste es während des Ladens trotzdem zu einem sprunghaften Spannungsanstieg auf 13,8-14,6 Volt kommen.

Grade beobachtet: Wenn die Ladung beginnt, steigt die Spannung z.B. von 12,4V innerhalb gefühlter ~ 5 sec Sekunden auf 14,7Volt. Und die letzte Kurzstreckenladung mit 14,7V laut Fahrerdisplay lag erst eine knappe halbe Stunde zurück.

OK, jetzt ist aber der umgekehrte Weg der aussagekräftigere: wenn die Ladespannung abschaltet, wie schnell sinkt die Spannung ab und auf welchen Wert.

Zitat von C-Evo

wenn die Ladespannung abschaltet, wie schnell sinkt die Spannung ab und auf welchen Wert.

Ich mache grade den umgekehrten Test: Entladen ab 12,77V Nach-1-Nacht-Ruhespannung, mit ziemlich konstant 8,1 Ampere (Last = 2 Stück H7-Lampen parallel an einem Klingeldrahtstück mit 60mOhm pro Ader).

Ca. 2 Minuen nach dem 1. Anklemmen pendelte sich die Lastspannung bei 12,18V ein, also ~ 0,6V unter der Ruhespannung.

Danach habe ich bisher 2 Ladepausen von 6 Minuten und 2:55 Stunden gemacht. Kurz nach dem Wieder-Anklemmen pendelte sich die Lastspannung wieder um ca. 0,6V unter der vorherigen Ruhespannnung ein.

Spannender ist aber die Frage, wieviel Ah die Batterie pro Volt Ruhespannungs-Verlust abgibt. Und das scheint bisher absolut erstaunlich zu sein:

1) Von 12,77V bis 12,41V wurden 4,18Ah entladen

2) Von 12,41V bis 12,38V wurden 5,39Ah entladen

Aus 1) ergibt sich eine spannungsbasierte Kapazität von 11.6Ah/Volt, aus 2) von 180Ah/Volt ... als wenn die Batterie zwischen 12,4 und 12,8V Ruhespannung "ausgeleiert" wäre. Da in dem Bereich kaum noch Energie gespeichert wird, aber die Nachladeschwelle bei ca. 12,4V Ruhespannung gesetzt ist, lädt der MG4 spätestens nach ein paar Geparkt-Tagen nach....?

Weitere Daten ergeben sich vsl. bis heute abend.

Zitat von C-Evo

Dadurch ist kein Zellschluss mehr möglich.

Beim Zweitwagen (EV6 24Mon+5T) habe ich ja schon das Erlebnis gehabt (und auch beim letzten Diesel). Die Batterie wird von professionellen Prüfgeräten (Werkstatt) für "i.O" befunden. Seinerzeit beim 25Monate alten Diesel war keinerlei Schwäche beim Anlassen zu bemerken.
Der EV6 hatte mich zuvor schon mehrfach (ca. 1x im Monat) sporadisch mit "elektrischem Systemfehler umgehend Fachwerkstatt aufsuchen" genervt.
Die Fachwerkstatt war allerdings auch nicht schlauer als ich.
Effekt jedes Mal: Sporadisch ist die Batterie einfach total "leer" obwohl zuvor noch eine längere Fahrt zurückgelegt wurde. Dies innerhalb einer Stunde nach Abstellen des Fahrzeugs. Ein kurzer "Boost" mit dem Ladegerät reicht aus um die Funktionsfähigkeit wieder herzustellen. Nach dem Wiederaufladen ist der Akku wieder voll i.O. Man kann das Fzg. wieder normal nutzen. Nur wiederholt sich das Szenario nach 1-2 Wochen.

Neue Batterie - kein Problem mehr. Auch der sporadische "elektrischen Systemfehler" ist jetzt weg.

Das kann doch nur ein "Zellschluss" sein.

Hier meine Abschlußdiagnose zum häufigen "intelligenten" Nachladen der 12V-Batterie, nach einer überwachten Entladung bis ca. 9 Volt Restspannung bei ca. 6,5 A Entladestrom:

261021_XP_Batt_Entladediagramm.png

Die Entladung habe ich bei 12,77V Ruhespannung gestartet, was praktisch "Akku voll" bedeutet. Zwischen den Punkten der Graphen habe ich keine Messungen gemacht.

Nachdem ca. 4Ah entladen waren (was ca. 9% der Nominal-Neukapazität entspricht), war die Ruhespannung schon auf 12,41 V gefallen, und in diesem Bereich startet der XP das "intelligente" Laden im Stand.

Direkt danach kommt ein markanter Knick der Ruhespannungskurve, die beim weiteren Entladen erstmal fast konstant bleibt. So werden die nächsten ca. 0,4V Ruhespannungsverlust erst am Ende des Diagramms nach weiteren ca. 20 entladenen Ah erreicht.

Diese stark geknickten Spannungskurven zeigen IMO, daß meine Batterie schon deutlich gealtert ist. Wobei man denken könnte, daß der ständig durchlaufene SoC-Bereich quasi "verschlissen " ist, mit der Folge daß zwischen 12,4 und 12,8V Ruhespannung nur noch Bruchteile der Energie gespeichert werden, die eine neuwertige Batterie speichert.

Dann wäre das häufigere Nachladen als früher nicht durch einen (warum auch immer) erhöhten Ruhestrom der Bordsysteme verursacht, sondern durch die speziellen Symptome der Batteriealterung.

BTW läßt der Abstand der Graphen RuheVolt und LastVolt den ungefähren Verlauf des Innenwiderstandes erkennen. Nach meiner Berechnung waren es am Anfang 73 mOhm , in der Mitte der Kurven ca. 60 mOhm, und am Ende 350 mOhm - da hätte es womöglich nicht mehr zum Durchschalten der Schütze gereicht, um die 12V-Batterie nachzuladen.

Mein Fazit:

Wenn jemand beim MG4 gelegentliche oder gehäufte SoC-Verluste der Traktionsbatterie innerhalb weniger Tage Standzeit und / oder höhere 12V-Bordnetzspannungen (bei der Reifendruckanziege im Fahrerdisplay) als früher beobachtet, kann das ein Symptom für eine gealterte 12V-Batterie sein. Wie lange es dann noch bis zum aktuten Liegenbleiber dauert (weil sich der MG4 nicht mehr per ZV aufschließen läßt und / oder nicht mehr fährt, weil der Motor trotz ausreichendem SoC des HV-Akkus keine Hochspannung mehr bekommt), kann ich allerdings nicht abschätzen.

/Alles halb so schlimm. Der BMW i3 (2019) wird zum Ziegel, wenn die 12V leer geht. Korrupte Daten im Steuergerät, keine Inverter mehr lieferbar, gebrauchte können nicht verwendet werden wegen Programmsperre. Totalschaden. Dieser Reparaturshop hat übrigens noch jede Menge Beispiele auf Youtube, was da alles schief geht bei den Elektrischen. Kann man sich mal durchgucken. Da wird einem Angst und Bange und für mich ist klar, alle 5 Jahre vor Ablauf der Garantie kaufe ich mir ein aktuelles Modell. Katastrophe.

Zitat von KDriver1600

Neue Batterie - kein Problem mehr. Auch der sporadische "elektrischen Systemfehler" ist jetzt weg.

Das kann doch nur ein "Zellschluss" sein.

Nein, das ist einfach nur eine normal gealterte (und sulfatierte) Batterie.

Die Batterie verliert meist durch Sulfatierung schleichend an Kapazität. Ich habe schon viele Batterien mit meinem speziellen Modellbau-Lade- und Entladegerät getestet. Das ist die einzig wahre Methode den "echten" Zustand einer Batterie zu testen.

Dabei wird die Batterie zuerst ganz aufgeladen (U=14,6 V / I=< 300mA) Dann wird die Batterie mit exakt den DIN-Parametern entladen (I=10% der Nennkapazität, Entladeschlussspannung = 10,5 Volt) und dann einfach gemessen (richtiger: gezählt) wieviel Strom in Ah aus der Batterie rauskam.
Dann wird die Batterie wieder aufgeladen bis die 14,6 V wieder anliegen und der Ladestrom unter 300mA sinkt und dann abgelesen wieviel Ah rein gegangen ist. Das ist die einzig genaue Methode den Zustand einer Batterie zu messen. Und da hab ich schon 60 Ah-Batterien erlebt, die noch eine Restkapazität von 2 Ah hatten, das täglich gefahrene Auto aber immer noch tadellos angesprungen ist und alles korrekt funktioniert hat. Erst bei 1-2 Wochen Standzeit kam's dann zu Problemen.

So eine Batterie brauch ich dann nicht mehr laden, triggern, pulsen oder sonstwas machen. Die ist dann einfach durch.

Alle anderen Batterie-Testmethoden beruhen immer darauf die Spannung der Batterie zu messen. Entweder in einem genau definierten Zustand (100% geladen) oder unter Anlegung eines unterschiedlich hohen Prüfstromes. Das sind aber alles unbrauchbare Methoden da die sonstigen Einflussfaktoren wie Temperatur, Innenwiderstand, Bauart der Batterie, Zellchemie darauf einen viel zu großen Einfluss hat um ein allgemeingültiges Ergebnis aus der Messung zu ziehen. Ich hab solche Messungen mit unterschiedlichen Geräten selbst beruflich durchgeführt. Alles Schätzeisen. Deshalb kannst die Messungen der Werkstatt meist gleich komplett in die Tonne treten. Zudem neigen die Geräte dazu dem Kunden gern mal eine neue Batterie zu empfehlen. Denn nur dafür hat sie die Werkstatt.

Wie gesagt, ich habe selbst lange genug mit diesen Geräten gemessen, um Batterie-Garantiefälle unserer Lieferanten (Varta, Exide, Hawker und Fernostware) damit zu prüfen. Ich hab viele LiFePo4-Starterbatterien hier die von Kollegen als defekt ausgetauscht wurden und die alle schon mindestens 6 Jahre alt sind und immer noch die volle Kapazität und Leistung haben.