Hallo,
ich habe hier die Spannung an der 18650 Li-Ion Batterie (2050mah 3.7V
sanyo) mit dem Fluke Präzisionsmultimeter (6.5 digit) etwa 40 Minuten
lang gemessen und kann mir den resultierenden Spannungsverlauf irgendwie
nicht erklären. Die Spannung steigt ( im 10^-4V Bereich) wenn die
Umgebungstemperatur auf 10 Grad C fällt und sinkt, wenn die Temperatur
wieder 25 Grad C erreicht. Physikalisch gesehen erwartet man ein
umgekehrtes Verhalten. Vielleicht hat jemand eine Erklärung.
Alex schrieb:> Physikalisch gesehen erwartet man ein> umgekehrtes Verhalten. Vielleicht hat jemand eine Erklärung.
Warum erwartest du das?
Der Temperaturkoeffizient der Zellspannung kann positiv, negativ oder
Null sein.
Nicht wenige andere Systeme, wie etwa der Bleiakku oder der NiCd-Akku,
haben auch einen negativen Tk.
Das hängt i.W. von der Entropieänderung bei der Entladung ab und diese
wird von der Chemie der Zelle bestimmt.
Man kann die Höhe und die zu erwartende Änderung der EMK mittels der
Gibbs-Helmholtz-Gleichung annähernd vorausberechnen.
Vereinfacht gesagt gibt es Systeme, die sich bei der Entladung erwärmen
und solche, die sich bei der Entladung abkühlen.
Diejenigen, die sich bei der Entladung abkühlen, nehmen Wärmeenergie aus
der Umgebung auf und verwandeln sie in Nutzenergie.
Da die Ladungsmenge sich bei einem Formelumsatz ja nicht ändert,
bedeutet diese höhere Nutzenergie eine Erhöhung der EMK, also einen
positiven Tk.
Entsprechend erwärmen sich Systeme mit negativem Tk der EMK bei der
Entladung und kühlen sich bei der Ladung ab.
Diese Effekte sind i.d.R. aber klein, wenige mV pro K, und sie haben
nichts mit der bei schneller Entladung zu beobachtenden Erwärmung von
Batterien zu tun, welche durch den inneren Widerstand, hauptsächlich des
Elektrolyten, bedingt ist.
Aha,,,
wie lange war denn Dein Fluke-Präzisionsmöppel schon eingeschaltet?
Einem Diagramm, dass am 1.April aufgenommen wurde trau ich auch erstmal
nicht ;-)
Wie waren denn die Prüfbedingungen? Nur der Prüfling unter
Temperaturschwankungen oder auch das Messgerät?
Wie und mit was war der Aufbau verkabelt?
...?
...?
Old-Papa
Vielen Dank erstmals für alle Antworten =)
@old Papa
*das Fluke-Multimeter war 50 Stunden im Einsatz (wegen einem
Langzeittest an Batterien)
*die Prüfung fand im Labor statt (etwa 30 qm großer Raum)
* die Temperaturänderung (Außentemperatur (Fenster auf, gemessen 10 grad
C)) -> Raumtemperatur (Fenster zu) =), ja ich weiß, man kann auch einen
Offen benutzen
*das Messgerät war auch unter Temperaturschwankungen (kann natürlich
auch der Grund sein, muss in dieser Richtung weiter recherchieren)
*der Aufbau ist ganz einfach das Fluke und die Batterie
* für den Versuch verwendete ich ganz normale Laborkabel
(Lamellenstecker 4 mm )
@Hp M.
Werde mich heute mit dem Thema "Temperaturkoeffizient der Zellspannung"
auseinandersetzen. Vielleicht steht dazu was im Datenblatt oder im Buch.
DIe Temperaturänderung von 15 grad bewirkt eher keine Änderung vom
Innenwiderstand, wenn das der Fall wäre, würde die Spannung bei 10 Grad
sinken und nicht steigen...
Alex schrieb:> ich habe hier die Spannung an der 18650 Li-Ion Batterie (2050mah 3.7V> sanyo) mit dem Fluke Präzisionsmultimeter (6.5 digit) etwa 40 Minuten> lang gemessen und kann mir den resultierenden Spannungsverlauf irgendwie> nicht erklären.
Ich auch nicht. Insbesondere deswegen nicht, weil du die Beschriftung
der y-Achse halb abgeschnitten hast. Was soll der Unsinn?
Lösung: Ich habe die Zelle mit 2A entladen, und das ist direkt nach
Entladeschluss. Die Zellspannung erholt sich, die Zelle kühlt zugleich
ab. 1. April war ein guter Hinweis.
Alex B. schrieb:> DIe Temperaturänderung von 15 grad bewirkt eher keine Änderung vom> Innenwiderstand,
Doch, der Temperaturkoeffizient des Leitwertes von Elektrolyten ist
erheblich, und das ist einer der Gründe, weshalb Autobatterien im Winter
oft schlapp machen.
Hinzu kommt oft noch, dass die Elektrodenmassen selbst
Halbleitereigenschaften besitzen und somit in der Wärme besser leiten.
Das alles spielt aber keine Rolle, wenn man die Zellenspannung stromlos
misst, wie du es offensichtlich getan hast, denn dann ist der
Spannungsabfall am Innenwiderstand 0.
testnurbat.jpg
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