Hilti Akku Reparieren Elektronik problem

[Der Gerät]

Liebe Werkzeug-Freunde,

ich bin ganz neu in diesem Forum. Es ist mein erster Post, also seid nachsichtig, falls ich nicht alles richtig mache.

Ich habe bei einem Hilti 22v 5,2Ah Akku zwei Zellen ausgetauscht, neue 25R wieder rein, punktgeschweißt, Elektronik wieder angelötet, und der Akku lies sich dann immer noch nicht laden (Lüfter läuft kurz an und geht nach ca. 3sek. wieder aus) Beim intensiven (fast verzweifelten) Kopfzerbrechen bin ich auf die Idee gekommen, dass die Elektronik im Akku sich doch merken muss, wenn sie keine Spannung mehr misst. Die Elektronik musste abgeknipst werden. Das bedeutet doch, dass die Elektronik merkt "ich messe keine Spannung mehr, also sind die Zellen tiefentladen, und ich lasse es nicht mehr zu, mich laden zulassen".
Wie kann man die Elektronik umgehen oder einen Reset machen, sodass der Akku wieder geladen wird?

Danke schonmal im Voraus!

 

[powersupply]

Abgesehen davon, dass man nicht zwei einzelne Zellen austauscht habe ich bei meinem, schon älteren 22V Akku diesbezüglich nichts bemerkt. Da waren schlecht geschweißte Zellenanschlüsse, welche ich im Pack gelötet habe, abgegammelt.

PS

 

[Jürgi]

Wie sind die Spannungen der einzelnen Zellen?
Geringe Abweichungen lassen das BMS auch abschalten.

 

[m_karl]

Was Jürgi sagt: Zellspannungen auf jeden Fall angleichen. Sicher dass nur das eine Zellpaar kaputt ist?
--> Nachdem alle Zellspannungen im Leerlauf angeglichen sind Last auf den Akku geben und Zellspannungen unter Last messen.

Sonst einmal das komplette BMS abklemmen und wieder dran. Ich hatte bei älteren Hilti Akkus auch keine Probleme. Sonst wäre der Kauf von einem alten BMS evtl. eine Möglichkeit.

Generell würde ich auch sagen: Alle Zellen neu ist die beste Option für Preis/Leistung (die ausgewechselten Zellen sind ja auch nix mehr wert wenn das nächste Zellpaar in 5 Monaten wegstirbt). Wenn das Geld so drückt, kann man auch 1,5 oder 2 Ah Zellen verbauen, der Pack lebt davon, das alle Zellen gleich sind.

 

[powersupply]

Was sind für dich "geringe Abweichungen"?

0S

 

[Der Gerät]

Was Jürgi sagt: Zellspannungen auf jeden Fall angleichen. Sicher dass nur das eine Zellpaar kaputt ist?
--> Nachdem alle Zellspannungen im Leerlauf angeglichen sind Last auf den Akku geben und Zellspannungen unter Last messen.

Sonst einmal das komplette BMS abklemmen und wieder dran. Ich hatte bei älteren Hilti Akkus auch keine Probleme. Sonst wäre der Kauf von einem alten BMS evtl. eine Möglichkeit.

Generell würde ich auch sagen: Alle Zellen neu ist die beste Option für Preis/Leistung (die ausgewechselten Zellen sind ja auch nix mehr wert wenn das nächste Zellpaar in 5 Monaten wegstirbt). Wenn das Geld so drückt, kann man auch 1,5 oder 2 Ah Zellen verbauen, der Pack lebt davon, das alle Zellen gleich sind.

Erst einmal danke für die schnellen Antworten!
Also, mit dem Entladegerät unter Last (4-5A) geht der Akku nicht in die Knie. Zellenspannungen der einzelnen Zellen zwischen 3,5-3,89V - aber unter Last kommen solche Unterschiede doch öfters vor!?
Der Akku funktioniert übrigens im Gerät einwandfrei. Also kein "Endabschaltung" des BMS. Kapazitätsanzeige 2 von 4 Kacheln. Gesamtspannung 22,3 V.....
Der Akku ist aus 2017, sieht äusserlich überdurchschnittlich wenig gebraucht aus. Was die Erneuerung aller Zellen angeht: Nun sind nur zwei Zellen gestorben (nur noch 2,5V), deutet das zwingend darauf hin, dass die anderen auch demnächst tschüß sagen!? Mit dem Entladegerät könnte ich dann ja die tatsächliche Kapazität messen - wenn er sich denn laden ließe...

 

[m_karl]

Sind im Leerlauf die Zellen alle gleich? 3,5 und 3,9 V ist schon ein großer Unterschied, wenn ich das BMS wär würd ich abdrehen.

 

[Dieter K]

Hallo,
22,3 V sind zu wenig, da sind Zellen nicht in Ordnung. Alle meine gesunden Akkus haben 24,x V. Selbst ein kränkelnder, der sich im Hilti-Ladegerät nur noch bis zur 2. Diode laden lässt, hat noch 23,8 V.

Ich hatte vor ein paar Jahren einen Konvolut an Akkus, da waren fast alle 5.2 AH kaputt, obwohl einige noch wie neu ausgesehen haben. Von denen war offensichtlich immer eine oder zwei Zellen ausgelaufen. Das Alter der Akkus war damals nicht mal 3 Jahre.

Du wirst alle Zellen tauschen müssen. Was mich interessiert, konntest du das Kunststoffgehäuse innen erhalten oder musstest du es komplett zerstören?

Grüße,
Dieter

 

[powersupply]

Unter Last sollte so eine Differenz nicht sein!
Ohne Last ist eine Zelle mit nur 3,5V praktisch leer.
Da war die Zelle unter Last zuvor im Tiefentladebereich.

Eine Abschaltung unter Last bei 3,5V und 3,9V könnte man machen muss aber nicht.
Bei 3V unter Last trennen die Meisten schon.

PS

 

[Dirk]

Ich hatte vor ein paar Jahren einen Konvolut an Akkus, da waren fast alle 5.2 AH kaputt, obwohl einige noch wie neu ausgesehen haben. Von denen war offensichtlich immer eine oder zwei Zellen ausgelaufen.

Ausgelaufen? Ich hatte noch nie "ausgelaufene" Lithium-Zellen.

 

[Der Gerät]

Hallo,
22,3 V sind zu wenig, da sind Zellen nicht in Ordnung. Alle meine gesunden Akkus haben 24,x V. Selbst ein kränkelnder, der sich im Hilti-Ladegerät nur noch bis zur 2. Diode laden lässt, hat noch 23,8 V.

Ich hatte vor ein paar Jahren einen Konvolut an Akkus, da waren fast alle 5.2 AH kaputt, obwohl einige noch wie neu ausgesehen haben. Von denen war offensichtlich immer eine oder zwei Zellen ausgelaufen. Das Alter der Akkus war damals nicht mal 3 Jahre.

Du wirst alle Zellen tauschen müssen. Was mich interessiert, konntest du das Kunststoffgehäuse innen erhalten oder musstest du es komplett zerstören?

Grüße,
Dieter

Ich dachte, 6 Zellen sind in Reihe geschaltet, bei 3,0V Entladeschlussspannung kommt man doch auf 18V. Also sind 22,3V nicht zu wenig. Klar nicht vollgeladen, aber wie gesagt, alle Zellen durchgemessen, funktionieren alle. In der Maschine läuft der Akku ja.

 

[Der Gerät]

Sind im Leerlauf die Zellen alle gleich? 3,5 und 3,9 V ist schon ein großer Unterschied, wenn ich das BMS wär würd ich abdrehen.

Das sind ja nur 0,4V also ca. 1/10 Unterschied, kann das sein? Die beiden kaputten Zellen hatten 2,5V zu 3,5-3,9V - das ist ein großer Unterschied. Als die kaputten Zellen noch im Akku waren, hat er in der Maschine sogar noch funktioniert, hat sich aber nicht laden lassen. Nach dem Zellentausch lässt sich der Akku immer noch nicht laden. Noch Tipps?

 

[m_karl]

3,5 und 3,9 V sind 40% Unterschied im Ladestand in etwa, fast die Hälfte. Da sollte das BMS durchaus eingreifen. Beim Entladen ist üblicherweise einfach keine Abschaltung vorgesehen. Im schlimmsten Fall ruiniert man die Zellen. Beim Laden steht im schlimmsten Fall die Bude in Flammen, von daher ist da das BMS eingebunden.

Das ist auch der Grund warum ein balancierter Pack (idealerweise gleich alte und baugleiche Zellen) wichtig ist, sonst wird ein Zellpaar beim Entladen "in den Boden gerammt" und kann sogar negative Spannungen aufweisen solange Strom durchs Werkzeug fließt. Das ist dann der endgültige Todesstoß.

 

[Der Gerät]

3,5 und 3,9 V sind 40% Unterschied im Ladestand in etwa, fast die Hälfte. Da sollte das BMS durchaus eingreifen. Beim Entladen ist üblicherweise einfach keine Abschaltung vorgesehen. Im schlimmsten Fall ruiniert man die Zellen. Beim Laden steht im schlimmsten Fall die Bude in Flammen, von daher ist da das BMS eingebunden.

Das ist auch der Grund warum ein balancierter Pack (idealerweise gleich alte und baugleiche Zellen) wichtig ist, sonst wird ein Zellpaar beim Entladen "in den Boden gerammt" und kann sogar negative Spannungen aufweisen solange Strom durchs Werkzeug fließt. Das ist dann der endgültige Todesstoß.

Was ist mit "Ladestand" gemeint?
Grade beim Entladen ist ein Abschaltung doch vorgesehen, sonst würde der Akku sofort tiefentladen werden. Das BMS misst doch die ganze Zeit die Spannung, denn bei Überlasst schaltet die Maschine ab.
Ich will das BMS nicht umgehen, ich will den Akku laden mit funktionierendem BMS.

 

[Jürgi]

Die Zellen müssen alle getauscht werden. Sie müssen exakt gleich sein. Die müssen bis auf die 2. Nachkommastellen die gleiche Spannung haben. Auch der Innenwiderstand muss exakt gleich sein. Das erreichst du niemals mit alten und neuen Zellen.
Deshalb müssen neue Zellen aus einer Charge sein, die an gleichen Tag produziert wurden.
Die Zellen werden sonst unterschiedlich belastet und das BMS kann es nicht mehr ausgleichen.
Übrigens, wenn die ersten Zeilen sterben, sind die anderen kurz davor. Ich hatte so einen Pack einmal geschlachtet und die "guten" Zellen anderweitig verwendet. Die sind relativ bald ebenfalls verstorben.

 

[m_karl]

Was ist mit "Ladestand" gemeint?
Grade beim Entladen ist ein Abschaltung doch vorgesehen, sonst würde der Akku sofort tiefentladen werden. Das BMS misst doch die ganze Zeit die Spannung, denn bei Überlasst schaltet die Maschine ab.
Ich will das BMS nicht umgehen, ich will den Akku laden mit funktionierendem BMS.

Mit Ladestand oder SoC (state of charge) gibt man an, wieviel Ladung in einer Zelle oder einem Pack zu einem Zeitpunkt noch entnommen werden kann. Das ist eine Anzahl von Elektronen die beim Entladen von - nach + wandern. Bei 0% Ladestand sind alle chemischen Reaktionen abgeschlossen und man muss wieder aufladen. Das ist was dein Handy oben rechts anzeigt.

In einem Pack hast du eine Serienschaltung, du bewegst also die Ladestände jeder Zelle (jedes Zellpaars) immer um den gleichen Betrag. Wenn die verbauten Zellen jetzt also bei 70% Ladestand waren und du baust welche mit 30% Ladestand ein und lädst den Akku um 20% Ladestand auf, sind die einen bei 90% und die neuen bei 50%. Du kannst also so die Zellen weder gescheit laden noch entladen. Wenn du neue Zellen einbaust müssen die bei dem gleichen Ladestand sein wie die bisherigen.

Den Ladestand einer Zelle abzuschätzen kann man mit der Spannung. Google am Besten nach einer Lade-oder Entladekurve, da ist der Zusammenhang sichtbar. Vereinfacht: bei 2,5 V ist der Ladestand 0% und bei 4,2 V ist der Ladestand 100%. Das ist nicht linear, deshalb muss man auf die Kurve schauen. (Nicht bei jeder Akkuchemie geht das! bei den üblichen Li-Ion schon)

Das Balancing (bei vielen BMS vornehmlich beim "volllaufen" also bei hohem Ladestand) kann Unterschiede im Ladestand von den Zellen ausgleichen, aber keine zweistelligen %werte. Du musst also dafür sorgen dass das passt. Also mit einer Last dafür sorgen dass alle Zellspannungen im Leerlauf mal gleich sind (weniger als 0,1 V Unterschied!). Wenn sie das nicht sind, passen die Ladestände sicher nicht zueinander. Wenn das BMS sieht, dass eine Zelle viel "voller" ist wie die anderen ist einfach was im Busch, deshalb gibt es die Ladung nicht frei.

Sobald die Spannungen im Leerlauf angeglichen sind, wiederhole bitte das Experiment wo der komplette Pack unter 4-5 A Last gestellt wird und schau ob die Spannungen unter Last auch gleich sind. Nur so erkennt man weitere Zellen die kaputt sind.

EDIT: hab noch eine Entladekurve herumliegen gehabt. Stell dir die X-Achse einfach von 100% bis 0% skaliert vor. Der Ladestand ist einfach die verbleibende Ladung (in mAh) durch die gesamte Ladung.

(Ja das Diagramm schmerzt in den Augen, es sollten Punkte als Dezimaltrennzeichen genutzt werden wenn man englische Achsenbeschriftungen nutzt.)

Zu dem Entladeschutz kommen wir später: Es wird oft nur die Gesamtspannung als Abschaltkriterium genutzt.

 

[Der Gerät]

[Bitte unnützes Vollzitat vermeiden!]


Danke, das hilft mir schon sehr weiter! Deswegen bin ich in dieses Forum gegangen. Jetzt ist mir so einiges klar geworden.
Das BMS überwacht alle Zellen einzeln, auch die, die in Reihe geschaltet sind beim Laden? Wie kann das BMS die Spannung der einzelnen 3,6V Zellen messen (habe da keine Verkabelung gesehen)

 

[powersupply]

Hallo m_karl

Klasse Beitrag!
Als kleine Ergänzung fehlt noch, dass ältere Zellen aufgrund des höheren Innenwiderstandes unter Last deutlich stärker einbrechen als neue Zellen was dazu führen wird, dass diese regelmäßig tiefentladen werden wobei die Neuen noch gar nicht wesentlich einbrechen.
Beim anschließenden Nachladen läuft es dann anders herum.
Werden die Zellen dann anschließend in Ruhe gemessen sind scheinbar alle fast gleich.

Das BMS überwacht alle Zellen einzeln, auch die, die in Reihe geschaltet sind beim Laden? Wie kann das BMS die Spannung der einzelnen 3,6V Zellen messen (habe da keine Verkabelung gesehen)

In praktisch allen aktuellen Akkupacks ist zusätzlich zu den Hauptanschlüssen ein zusätzlicher Anschluss an ejede einzelne Zelle geführt Auch bei den Hiltis. Hier sind es die dünnen bunten angesteckten Drähte bzw die Schiebeelemente die beim Zusammensetzen von BMS und Akkus auf die Akkuverbinder geschoben werden.
Messen tut das BMS nach dem Aufwachen wenn der Akku ge- oder entladen wird. Dazwischen gehen gute BMA in einen Schlafmodus bei dem sie weniger Energie verbrauchen als es der Selbstentladung der Zellen entspricht. Die Guten zumindest. Ich habe aber auch schon mal etliche 10,8V Akkus zugespielt bekommen bei denen im Neuzustand eine Zelle tiefentladen wurde. Hersteller mag ich jetzt nicht nennen, da das gefixt wurde.

@Der Gerät: Bitte keine Vollzitate direkt im Anschluss auf einen Beitrag auf den Du dich beziehst. Das ist überflüssig und erschwert das Mitlesen unnötig. Wenn, dann bitte nur Teilzitate.
Dazu Anwort klicken in den Beitrag scrollen aus dem Du zitieren willst dort den Bereich markieren der zitiert werden soll und dann auf die Gänsefüsschen in dem Beitrag klicken.

 

[powersupply]

Hab vorhin noch einen aktuellen 22V 5,2Ah Hilti-Akku von 082021 aufgeschraubt.
Darin sind nun mit den Samsung Zellen eher nur noch max 5Ah verpackt...
Such eine zusätzliche Kunststoffeinlage zum Stützen der Zellenstruktur ist nun mit drin.

PS

 

[Der Gerät]

@Der Gerät: Bitte keine Vollzitate direkt im Anschluss auf einen Beitrag auf den Du dich beziehst. Das ist überflüssig und erschwert das Mitlesen unnötig. Wenn, dann bitte nur Teilzitate.
Dazu Anwort klicken in den Beitrag scrollen aus dem Du zitieren willst dort den Bereich markieren der zitiert werden soll und dann auf die Gänsefüsschen in dem Beitrag klicken.

Ok so sollte es richtig sein. Danke für den Hinweis.

In praktisch allen aktuellen Akkupacks ist zusätzlich zu den Hauptanschlüssen ein zusätzlicher Anschluss an ejede einzelne Zelle geführt Auch bei den Hiltis. Hier sind es die dünnen bunten angesteckten Drähte bzw die Schiebeelemente die beim Zusammensetzen von BMS und Akkus auf die Akkuverbinder geschoben werden.
Messen tut das BMS nach dem Aufwachen wenn der Akku ge- oder entladen wird. Dazwischen gehen gute BMA in einen Schlafmodus bei dem sie weniger Energie verbrauchen als es der Selbstentladung der Zellen entspricht. Die Guten zumindest. Ich habe aber auch schon mal etliche 10,8V Akkus zugespielt bekommen bei denen im Neuzustand eine Zelle tiefentladen wurde. Hersteller mag ich jetzt nicht nennen, da das gefixt wurde.

Jetzt habe ich verstanden, wie die einzelnen Zellen überwacht werden, vielen Dank!

Nun habe ich alle Zellen auf exakt 3,47V entladen, ans Ladegerät gesteckt, funktionierte wieder nicht. Noch Tipps? Lüfter läuft wie bei den Malen davor kurz an und geht nach ca. 3s wieder aus. Das Ladegerät würde ich als defekt bedingt ausschließen, da meine 36V Akkus laden, habe nur einen 22V Akku, eben der, mit dem ich diese Probleme habe. Eine Möglichkeit wäre noch, dass das Ladegerät nur 36V Akkus lädt und die 22V-Ladefunktion kaputt ist!? Müsste mal beim Hilti Store fragen, ob die dort kurz mal den Akku laden könnten...