Hallo zusammen,
ich bin mir relativ sicher, dass dies nicht ganz der richtige
Forumsbereich für meine Frage ist, aber vielleicht könnt ihr mir dennoch
weiterhelfen.
Ich habe gerade von einem 5 oder 6 Jahre alten Notebook den Akku
geöffnet, da dieser seit Ewigkeiten nur noch 10 Min hält und ich mal die
Spannungen der einzelnen Zellen überprüfen wollte. Vielleicht kann ich
die ein oder andere Zelle ja noch gebrauchen.
Der Akku besteht aus einer 3-fachen Reihenschaltung mit jeweils 2
parallelen Zellen - 11,1 V. Die Zellen sind von Samsung ICR18650-20C (2
Ah, 3,7V - 4,2V).
Ich würde jede Parallelschaltung gerne mal mit einem externen
Li-Ionen-Ladegerät aufladen.
Im Anhang habe ich euch den Akku mal fotografiert und grün die
Abgreifpunkte markiert.
Meine Frage:
Was passiert wenn ich z.B. an den linken beiden, grünen Punkten jeweils
ein Kabel zum Ladegerät anklemme und zwei Zellen parallel lade? Also
links den Pluspol und rechts den Minuspol.
Ich bin mir nicht sicher, ob ich einfach Zellen ohne diese aus einer
Reihenschaltung zu entnehmen, aufladen kann.
Vielleicht ist das eine ziemlich doofe Frage aber ich habe noch nie
darüber nach gedacht.
Vielen Dank!
Im Akkupack steckt noch etwas Elektronik (Tiefentladeschutz, Balancer).
Wenn du an den Zellen spielen willst, solltest du sie vorher auslöten.
Und noch ein Hinweis: Eine 18650 kann richtig_ _viel Strom abgeben,
wenn man sie aus Versehen kurzschließt. Da steigt sehr schnell magischer
Rauch auf.
Danke für deine Antwort.
Grundsätzlich sollte die weitere Elektronik doch relativ wenig Einfluss
darauf haben, wenn ich VOR dieser die Zelle lade, oder nicht?
Ich würde auch gerne wissen, ob es allgemein möglich ist einzelne Zellen
aus einer Reihenschaltung zu laden - unabhängig vom Akkutyp (Li-Ionen,
Ni-Mh, Bleigel, etc.).
rbt schrieb:> wenn ich VOR dieser die Zelle lade
Tut mir leid, diesen Satz verstehe ich nicht.
Die Elektronik hängt zum Teil parallel zu den Zellen und will
verhindern, dass die Zellen der Reihenschaltung unterschiedlichen
Ladezustand bekommen (Stichwort Balancer). Sie kann dir also immer in
die Suppe spucken.
Natürlich kannst du einzelne Zellen der Reihenschaltung separat laden.
Das Problem hast du später im Entladezyklus, wenn die Zellen
unterschiedliche Kapazitäten / Ladezustände haben. Dann kann es
passieren, dass einzelne Zellen zu tief entladen werden. Bei
Reihenschaltung empfiehlt sich immer eine Überwachungselektronik. Es
gibt passende ICs dafür.
Wenn da wirklich sonst nichts angeschlossen ist, also nur die
Akku-Reihenschaltung ohne jegliche Elektronik, dann ist es kein Problem,
die einzelnen Zellen zu laden, ohne sie auszubauen.
Ein Akkupack ohne eingebaute Schutz- und Balancerschaltung ist reichlich
ungewöhnlich; das Foto sieht aber tatsächlich so aus, als wäre da nichts
weiter drin, insbesondere kein Überstromschutz im Strompfad. Hoffentlich
warnt das Handbuch deutlich vor dem Berühren der Kontakte mit Metall...
Nosnibor schrieb:> das Foto sieht aber tatsächlich so aus, als wäre da nichts> weiter drin
Und was ist das unter den Akkus, direkt über den grünen Punkten? Das
sieht aber sehr nach einer Leiterplatte aus. Und die Anschlüsse zum
Notbuch hat uns der TO auch nicht gezeigt. Ein Akkupack ohne
Schutzschaltung habe ich noch nicht gesehen.
Stimmt, jetzt sehe ich die Elektronik auch.
Die wird das Einzelzellenladen natürlich sabotieren, schließlich hängt
sie parallel mit an den Zellen und hat u.a. die Aufgabe, dafür zu
sorgen, daß die alle jeweils die gleiche Spannung haben, was im
Gegensatz zum separaten Laden einzelner Zellen steht.
Dieses "balancen" bei Laptopakkus hält sich wirklich hartnäckig...
Das wird bei KEINEM Laptopakku gemacht! Dazu müsste ja auf der Platine
ein Bereich vorhanden sein in dem überschüssige Leistung in Wärme
umgewandelt werden kann welche wiederum auch abgeführt werden können
muss.
In einem so alten Akkupack wird lediglich die Spannung der einzelnen
Zellen überwacht und eine Ladung bzw. Entladung bei Über/Unterspannung
ggf. unterbrochen. Die im Laptop vorhandene Ladeschaltung sorgt
lediglich für das Zuführen einer sauber geregelten Spannung von 12,3 -
12,6V. Das "Aufteilen" müssen die Zellen selber vornehmen.
Evtl wird auch noch der Ladezustand bilanziert und dem Laptop
mitgeteilt. Fertig.
Wenn Du die Zellen direkt an den Kontakten auflädst schert sich die
Schutzschaltung allenfalls durch Deaktivierung der Laptopkontakte darum.
Weitergeladen wird dann aber trotzdem.
Wenn Du genau nachschaust und die Zellen auftrennst wirst Du
feststellen, dass mindstens eine der parallelgeschaltenen Zellen gar
keine Ladung mehr annimmt bzw. abgeben kann weil sie intern getrennt
hat.
Georg G. schrieb:> rbt schrieb:>> wenn ich VOR dieser die Zelle lade>> Tut mir leid, diesen Satz verstehe ich nicht.>
Ich schließe das Ladegerät direkt an die Zellen an und nicht an die
Elektronik.
Nosnibor schrieb:> Wenn da wirklich sonst nichts angeschlossen ist, also nur die> Akku-Reihenschaltung ohne jegliche Elektronik, dann ist es kein Problem,> die einzelnen Zellen zu laden, ohne sie auszubauen.
Danke, genau das wollte ich wissen. Wie du schon richtig erkannt hast,
ist kaum Elektronik vorhanden bzw. gar keine an den Zellen direkt.
Georg G. schrieb:> Und die Anschlüsse zum> Notbuch hat uns der TO auch nicht gezeigt.
Der Anschluss ist in der Mitte unten vom Bild zu erkennen.
Nosnibor schrieb:> Die wird das Einzelzellenladen natürlich sabotieren, schließlich hängt> sie parallel mit an den Zellen und hat u.a. die Aufgabe, dafür zu> sorgen, daß die alle jeweils die gleiche Spannung haben, was im> Gegensatz zum separaten Laden einzelner Zellen steht.
Die Zellen haben jetzt schon unterschiedliche Spannungen. Bei diesem
Akkupack gibt es kein Balancing (wie schon geschrieben wurde, würde das
auch technisch kaum möglich sein).
Übrigens ist bei der mittleren Zelle unten mit einem weißen
Klebestreifen ein Temperatursensor angebracht. Sehr sinnvoll wenn die
Zelle oben links z.B. gerade anfängt zu brennen. ;)
Ich wollte nur nochmal sagen, dass die Ladung erfolgreich war. Hat zwar
insgesamt zwei Tage gedauert mit meinem Ladegerät (max. 1A), aber es hat
geklappt.
Allerdings hat sich die Laufzeit des Notebooks nicht wesentlich
verändert, obwohl die Zellen alle relativ in Ordnung sind: ich habe pro
2 Zellen jeweils knapp 4 Ah reingeladen (die Nennkapazität beträgt 2 Ah
pro Zelle). Scheinbar macht der Controller vom Akkupack nicht ganz mit.
Vielleicht kann man die Zellen ja noch anderweitig gebrauchen.
rbt schrieb:> Scheinbar macht der Controller vom Akkupack nicht ganz mit.
Scheinbar ist das ne gute Möglichkeit Akkus zu vverkaufen.
Meinen hatte ich zerlegt und musste feststellen, die Zellen an sich
waren noch in Ordnung.
senke schrieb:> Dieses "balancen" bei Laptopakkus hält sich wirklich hartnäckig...
Weil dem in der Tat so ist.
> Das wird bei KEINEM Laptopakku gemacht!
Doch, selbstverständlich wird es.
Ich habe selbst einige solche Packs geschlachtet, die Schutz- und
Balancerschaltung analysiert und mir dann aus den Zellen meinen
eigenen Pack (für eine portable Kurzwellenfunke) gebaut, natürlich
einschließlich Schutz- und Balancerschaltung.
> Dazu müsste ja auf der Platine> ein Bereich vorhanden sein in dem überschüssige Leistung in Wärme> umgewandelt werden kann welche wiederum auch abgeführt werden können> muss.
Diese Bereiche gibt es, die nennen sich mit Fachbegriff „Widerstand“. ;)
Allerdings darfst du dir da nichts vorstellen, was irgendwie ein paar
hundert Watt verheizen würde. Die Datenblätter der einschlägigen ICs
nehmen oft Widerstände von gerade mal 1 kΩ, die zur jeweiligen Zelle
parallel geschaltet werden, aber selbst wenn man auf 100 Ω runtergeht,
verheizen die maximal 160 mW. Der Balanciereffekt entsteht dadurch,
dass sie während des gesamten Ladeprozesses immer wieder, mal hier,
mal da, über die Zellen geschaltet werden, wenn der Balancer dafür
eine Notwendigkeit erkennt. Es soll ja damit nicht ausgeglichen
werden, dass eine Zelle völlig entladen ist und die nächste schon
fast voll, sondern nur die fertigungsbedingten (geringen) Unterschiede
in der Kapazität zwischen den Zellen.
Auch, wenn die Mittelabgriffe da oben fette Blechfahnen haben, darüber
fließen nur ein paar Milliampere. Bei Akkupacks, bei denen diese
Anzapfungen mit Drähten an die Elektronik geführt werden, sind die
mittleren Drähte auch deutlich dünner als die an den beiden Enden.
rbt schrieb:> Ich wollte nur nochmal sagen, dass die Ladung erfolgreich war.
Hätte ich übrigens auch erwartet.
> Allerdings hat sich die Laufzeit des Notebooks nicht wesentlich> verändert
Weil der in der Ladeelektronik integrierte „Tröpfchenzähler“ nicht
weiß, dass die Zellen besser sind als das, was er sich als letzten
Stand gemerkt hat. Ich habe allerdings noch nicht eruiert, inwiefern
es gelingt, diesen über I²C mal neu anzulernen oder rückzusetzen.
Allerdings solltest du neben der Kapazität auch das Lastverhalten
ansehen: ich habe schon einige gealterte Zellen erlebt, die zwar
bei geringen Entladeströmen (1 A oder weniger) noch gut Kapazität
haben, die aber bei typischer Notebookbelastung in der Spannung zu
schnell einbrechen, sodass dann die Unterspannungsabschaltung
irgendwann zuschlägt. Solche Zellen kannst du zwar gut noch
benutzen, um deine eigenen Elektronikgeräte über lange Zeit mit
Energie zu versorgen, aber für Notebook (oder bei mir Funkgerät,
das zieht 22 A maximal) taugen sie nicht mehr.
rbt schrieb:> Was passiert wenn ich z.B. an den linken beiden, grünen Punkten jeweils> ein Kabel zum Ladegerät anklemme und zwei Zellen parallel lade?
a) Achtung: Das Akkupack kann ruiniert werden, wenn du die Zellen
anklemmst, dann vergessen manche Akkucontroller ihr Programm.
b) Klar kannst du Strom einspeisen um die Zellen zu laden, erst die
ersten beiden bis garantiert nicht über 4.2V, dann die nächsten beiden,
dann die dritten beiden, ABER:
1. kann dir ein Balancer einen Strich durch die Rechnung machen, und
zumindest die volleren Zellen wieder entladen.
2. muss danach eine Akkuneukalibrierung stattfinden, sonst weiß der
Akkumanager immer noch nicht, daß die Akkus voller geworden sind.
3. Bringt das vermutlich einfach nichts: Ein Zellenpaar wird geringe
Kapazität haben, und aus dem ganzen Akkupack ist dann nicht mehr
rauszuholen als diese niedrige Kapazität.
und natürlich darfst du dabei nicht aus Versehen einen Kurzschluss oder
ein Überladung machen, denn Schutzschaltungen sind ausser Funktion.
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