Die Geheimnisse der Batteriegesundheit (SoH) - ein Blick hinter die Kulissen

Das haben wir noch nie gesehen!

Während unserer täglichen Arbeit haben wir verschiedene Fälle untersucht. Ein Elektrofahrzeug, das wir im Juli 2023 getestet haben, sticht hier besonders heraus und bleibt unvergessen!

Nikolaus Mayerhofer

Die Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer hat oberste Priorität. Bei Elektrofahrzeugen und Plug-in-Hybriden hängt diese maßgeblich von der Batterie ab, genauer gesagt von ihrem Gesundheitszustand (State of Health - SoH). Während unserer täglichen Arbeit haben wir verschiedene Fälle untersucht. Ein Elektrofahrzeug, das wir im Juli 2023 getestet haben, sticht hier besonders heraus und bleibt unvergessen!

Durch unsere AVILOO-Tests zeigten sich deutliche Anzeichen für eine ernsthafte Beeinträchtigung der Batterie. Zunächst wurde der FLASH Test durchgeführt, der einen roten Alarm auslöste und damit unseren Kunden vor einem großen Problem warnt. In diesem Fall handelte es sich um ein Zellproblem, das den roten Alarm auslöste. Die Spreizung der Zellspannung lag bei unglaublichen 463mV. Zur genaueren Abklärung und um der reparierenden Werkstatt noch möglichst viele Details zu liefern, erfolgte danach der PREMIUM Test. Dieser bestätigte noch mal unsere Befürchtungen, da der SoH-Wert nur bei 42% lag und auch Zellfehler entdeckt wurden. Obwohl wir einen schlechten SoH-Wert erwartet hatten, war dieses Ergebnis äußerst überraschend, da der vom Fahrzeughersteller angegebene SoH-Wert bei 89,87% lag. Die Unterschiede in den Ergebnissen können verschiedene Ursachen haben, die man hier nachlesen kann.

Für diesen besonders interessanten Fall haben wir eine detailliertere Analyse durchgeführt. Die technische Auswertung von DI Nikolaus Mayerhofer, AVILOO CTO findet man nachstehend:

PRÜFBERICHT zu XXXXC9XXXXXXXXXXXX

Fehlerbild: Niedriger SoH, Zelldefekt à Roter Alarm bei FLASH Test

Kurzfassung der Analyse:

Das Fahrzeug weist eine „gefühlt” starke Reduktion der Reichweite auf. Der ausgelesene Hersteller-SoH liegt bei unauffälligen 89,87%. Ein durchgeführter Flash Test zeigt jedoch ein rotes und damit sehr auffälliges - Ergebnis und weist auf ein massives Problem in der Batterie hin. Der PREMIUM Test zeigt einen SoH von nur 42%. Damit wird 2-fach bestätigt, dass die Batterie einen Defekt aufweist und dringend in einer Fachwerkstatt repariert werden muss.

Im folgenden Prüfbericht sind alle Diagramme und Analysen, die diese Fehlerbilder belegen, enthalten die der Werkstatt direkte Hilfestellung bei der Ursachenidentifikation und Fehlerbehebung geben.

Zur Datenaufnahme wurde die AVILOO Box im Fahrzeug für 3 Minuten angesteckt und ein FLASH Test durchgeführt. Dieser lieferte ein rotes Ergebnis (= Batteriedefekt). Außerdem fuhr der Kunde sein Fahrzeug innerhalb des PREMIUM Tests von 100 bis 10% SoC.

Die AVILOO Box blieb auch am folgenden Tag angesteckt. Dadurch wurde auch automatisch ein Ladevorgang mit aufgezeichnet. Auch während dem Ladevorgang wurde das permanente Problem sichtbar.

Details

Nach dem Anstecken der AVILOO Box wird der Bereich aller Zellspannungen in einem hellblauen Band auf dem folgenden Diagramm dargestellt.

Beispielhaft sind in Dunkelblau einige Zellspannungen hervorgehoben. Die unterste blaue Linie stellt die Zelle 25 dar, deren Werte massiv von den anderen Zellspannungen abweicht. Diese Zelle ist extrem auffällig und daher kann daraus geschlossen werden, dass hier das Problem der Batterie liegt.

Beim anschließenden Ladevorgang mit nur 10 kW zeigt sich auch, dass die Zellspannungsspreizung sehr hoch ist und mit zunehmenden Ladezustand steigt:

Auch ein Blick auf vom BMS ausgegebene Zellspannung Min Max ergibt dasselbe Bild:

Eine Auswertung der Zellnummer mit der minimalen Zellspannung ergab, dass es sich immer um dieselbe Zelle mit der Nummer 25 handelt.

Außerdem ist auffällig, dass trotz konstanter Ladeleistung der Ladezustand einen Knick in seiner Kennlinie bei einem Ladezustand von ca. 25 % erfährt.

Anbei noch der FLASH Test Report:

Die Titelseite des Reports weist auf ein massives Problem im Batteriebereich hin.

Auf der Rückseite wird auf ein Problem bei der Zellspannungsspreizung hingewiesen (in Rot hervorgehoben).

Außerdem ist der Hersteller SoH auf der Rückseite von 90% ausgewiesen der definitiv falsch ist. Der richtige SoH liegt bei 42%, der beim PREMIUM Test exakt ermittelt wurde.

Auf der nächsten Seite ist der PREMIUM Test abgebildet, der einen SoH von nur 42% bescheinigt. Die Ursache dafür ist definitiv das Problem bei Zelle 25.

Conclusio:

Es liegt mindestens ein Defekt bei Zelle 25 vor. Ob die Zelle selbst, die Spannungsmessung dieser Zelle oder das BMS bei dieser Zelle defekt ist, kann nicht eindeutig festgestellt werden. Jedenfalls muss das Fahrzeug dringend in die Fachwerkstatt und speziell bei Zelle 25 näher untersucht werden.

Vermutlich muss das Modul, in dem Zelle 25 integriert ist, getauscht werden. Es kann davon ausgegangen werden, dass nach Modultausch ein SoH von ca. 90 % verfügbar sein wird.

Auf jeden Fall ist es sinnvoll, nach Reparatur zur Verifikation der erfolgreichen Reparatur, einen erneuten PREMIUM Test durchzuführen.