Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Li-Akku mit uA tiefentladen - wann ist der Akku noch zu retten?


von µAhZähler (Gast)


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Moin zusammen,
die einschlägige Literatur über Li-Akkus, die ich gefunden und gelesen 
habe, befasst sich immer nur damit, wie es bei "richtiger" Belastung 
zugeht.
Mich interessiert jetzt aber, wie sich die Akkus verhalten, wenn nach 
dem Abschalten der normalen Last die Restladung von unvermeidlichen 
Leckströmen der fest angelöteten Elektronik "weggenuckelt" wird...
Hat da jemand Erfahrung?
Der µAhZähler

von MaWin (Gast)


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Wenn die Spannung dadurch unter die Entladeschlusspannung sinkt,
wird der Akku irreversibel geschädigt, er zersetzt sich chemisch,
also immer rechtzeitig aufladen.

von µAhZähler (Gast)


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Kannst Du das beweisen? Ich mein, hast Du schon mal selber ein Li-Akku 
mit einem paar-µA-Verbraucher leergenuckelt, und der Akku war danach 
absolut total hinüber?

von Lutz (Gast)


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Ich hatte so einen ähnlichen Fall. Habe dann Zelle für Zelle 
strombegrenzt (IIRC 30mA) langsam wieder knapp über 
Entladeschlusspannung gehoben, den Pack wieder zusammengebaut und danach 
normal weiter geladen. Ist jetzt ~ein Jahr her, Akkupack funktioniert 
bei ca. 10% Kapazitätsverlust immer noch.

von Anja (Gast)


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von Martin H. (martinhaag)


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Nachdem ich bei meinem Akkupack eine kleine Spannungsdifferenz zwischen 
den 3 Zellen festgestellt hatte wollte ich mit einem 1kOhm Widerstand 
die Welt wieder gerade rücken. Natürlich hebe ich ihn für mehrere Wochen 
vergessen, die Zellenspannung war nach bei etwa 0,3V :(
Beim Laden hat er dann die 4,2V wieder angenommen und schien auch bei 
Belastung nicht sofort wieder einzubrechen, nach einigen tagen hat er 
sich dann aber stark aufgebläht!

Solche Über-/Unterschreitungen der "Betribesspannung" machen meiner 
Meinung nach gefährliche "Zeitbomben" aus den Zellen

@Anja interessanter Bericht, was versteht man den unter schwebender 
Ladung? Eine art Erhaltungsladen mit kleinem Strom oder das halten der 
Zelle auf 4,2V unabhängig vom Strom?

Grüsse Martin

von Udo S. (urschmitt)


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µAhZähler schrieb:
> Kannst Du das beweisen? Ich mein, hast Du schon mal selber ein Li-Akku
> mit einem paar-µA-Verbraucher leergenuckelt, und der Akku war danach
> absolut total hinüber?
Warum sollte MaWin dir das beweisen müssen?
Du hast eine Frage gestellt und eine Antwort bekommen. Wenn du solange 
fragst bist du eine Antwort bekommest die dem entspricht was du gerne 
hättest, dann brauchst du nicht zu fragen.
Im Netz wirst du bestimmt 10000 Treffer finden die dir sagen, wie 
moderne LiIon Akkus aufgebaut sind, welche Schutzschaltungen es gibt und 
was passiert / passieren kann wenn sie trotzdem tiefentladen sind.
Wenn du das nicht glauben willst müssen wir dir gar nichts beweisen, der 
Uneinsichtige nimmt dann im Zweifel am Darwin Award teil.

Viel Spass noch.

von Anon Y. (anonymous)


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Ich habe schon öfters 18650 Rundzellen entladen. Auch auf <0,5V, mit 
hohen und mit kleinen Strömen.

Bis jetzt ist noch keiner spontan explodiert. Der Innenwiderstand ist 
teilweise enorm gestiegen. Die Kapazität ist bei keinem so hoch wie 
vorher. Bei einem der extrem lange (Notebook) herum lag schätze ich die 
Kapazität auf < 30mAh.

Die Lipos, d.h. die Suppentüten, haben es alle nicht verkraftet. Die 
blähen sich auf, werden hochohmig oder nehmen keine Spannung mehr an.

Ich vertraue den Akkus nicht mehr. Es bleibt immer ein schlechtes Gefühl 
zurück.

von frankman (Gast)


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Wenn ein Li-Polymer oder Li-Ion-Akku über lange Zeit tiefentladen wird, 
bilden sich im Inneren des Akkus Ablagerungen von metallischen Lithium. 
Diese vermindern die Kapazität stark und können im schlimmsten Fall 
durch den Separator der Zelle "pieken". Was zum Kurzschluss und zum 
Brand führt.

Dabei ist es Wurscht, ob oder wie der Akku tiefentladen wurde.

von µAhZähler (Gast)


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Ich fasse zusammen: Erfahrungen, die direkt zu meiner Frage passen, gibt 
es keine. Immerhin steht nach den nächst liegenden die Chance 2 zu 1, 
dass ein von der eigenen Schutzschaltung leergenuckelter Akku (keine 
zieht wirklich 0,0uA!) mit dem richtigen Lader noch wieder reanimiert 
werden kann, wenn auch mit etwas Kapazitätsverlust. Ok, damit kann ich 
etwas anfangen.

Im übrigen
@Anja: Die batteryuniversity war mir schon vorher geläufig, dort wird 
meine konkrete Frage aber auch nicht behandelt.

@Martin: "Schwebeladung" ist eine weniger benutzte, aber übliche 
Übersetzung für "Tickle charge". Und die "Bombe" ist nur möglich, wenn 
die Zelle kein Überdruckventil hat, wie bei Lipos und prismatischen 
Li-Ions der Fall.

@frankman: Den Kurzschluss aufgrund der Lithium-Nadeln mag ich ja noch 
glauben. Aber den Brand einer totentladenen Zelle nicht.

Es grüßt
Der µAhZähler

von Jens G. (jensig)


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Ich hatte auch mal vor vielleicht 2-3 Jahren zwei alte Handys 
wiederbelebt.
Der eine Akku war praktisch bei 0V angekommen, der andere irgendwo bei 
1,xV.
Hatte dann einfach mal einen Test gemacht: Akku im Handy gelassen, mit 
den dazughörigen Ladegeräten versucht zu laden. Anfangs zeigten die 
Handys keinerlei Reaktion (also kein Ladeindikator zu sehen), aber nach 
0,5-1h zeigte sich dann doch wieder Leben, und die fingen dann ganz 
normal mit Laden an. Der eine Akku treibt das dazugehörige Handy bis 
heute klaglos (wenn er Kapazitätsverlust haben sollte, was anzunehmen 
ist, dann fällt das zumindest nicht ohne weiteres auf), und den anderen 
müsste ich mal wieder aus der Versenkung holen - vielleicht isser wieder 
leergenuckelt (oder ich bekomme den nicht mehr vor lauter Blähungen aus 
dem Handy raus ;-)

von Anja (Gast)


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µAhZähler schrieb:
> Im übrigen
> @Anja: Die batteryuniversity war mir schon vorher geläufig, dort wird
> meine konkrete Frage aber auch nicht behandelt.

Ich interpretiere den Text so: bis ca 2,5V Zellenspannung ist alles 
reversibel. Unterhalb 1,5V ist die Zelle zerstört. Was ist daran so 
schwierig zu verstehen?

Gruß Anja

von µAhZähler (Gast)


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Was für Handys waren das? Und wie alt ungefähr? Ich frage, um die 
Akku-Schutz-ICs einordnen zu können...

Gruß vom µAhZähler

von µAhZähler (Gast)


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@Anja:
Was daran so schwierig zu verstehen ist, ist einfach die Tatsache, das 
kaum eines der vielen Li-Akku-Schutz-ICs am Markt und noch weniger der 
Li-Akku-betreibbaren Mikrocontroller unterhalb von 1,5V in einen - 
technisch durchaus machbaren - absoluten Stromsparmodus verfällt, in dem 
der Akku mit nur noch, sagen wir mal, maximal 50 Nanoampere weiter 
entladen wird und nicht mehr mit den immer noch verbreiteten grob 1µA, 
die sich ebenso grob auf 1mAh pro Monat summieren.
Wäre also die Tiefentladung unter 1,5V wirklich der Tod eines Li-Akkus, 
hätten sich die Lithiums meines Erachtens niemals als so verhältnismäßig 
zuverlässige Akkus etablieren können, wie sie es heute sind.

Gruß, der µAhZähler

von Andreas D. (rackandboneman)


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Naja, meistens wird die Gesamtlebensdauer so eines Akkus um die 3 Jahre 
spezifiziert ... in der Zeit kriegst Du die meisten mit 1mAh pro Monat 
nicht leer solang sie geladen gelagert werden... und langes entladenes 
Lagern macht selbst einem soliden Bleiakku den Garaus...

von (Gast) (Gast)


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Nunja, lass es mich so sagen:
Wenn Du tiefentladene Akkus weiter benutzt, lebst Du zumindest 
gefährlicher als vorher. Li-ionen-Akkus können in Brand geraten, und, 
wenn sie hübsch fest in einem stabilen Taschenlampengehäuse verpackt 
sind, können sie auch zu einer ansehnlichen Explosion führen - alles 
schon passiert, habe Bilder davon gesehen... Uiuiui sag ich da mal...

von Jens G. (jensig)


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>Was für Handys waren das? Und wie alt ungefähr? Ich frage, um die
>Akku-Schutz-ICs einordnen zu können...

Das eine war ein Motorola, was z.Zt. genutzt wird. Das andere irgendein 
Siemens-Teil. Die genauen Bezeichnungen habe ich aber nicht im Kopf. 
Sind aber alle schon einige Jahre alt (schätze mal so zw. 6-8 Jahre)

von Floh (Gast)


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Ob 50nA oder 1uA ist sowas von egal wenn du die Selbstentladung der 
Zelle betrachtest.

von µAhZähler (Gast)


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Mal ernsthaft: Welcher Benutzer eines Li-Akkus kauft sich nach nur drei 
Jahren einen neuen? Das machen doch nur die paar Freaks, die jederzeit 
Top-Kapazität brauchen. Der Rest der Welt kommt doch erst dann auf die 
Idee, wenn z.B. der Handy-Akku nur noch 2 Tage hält statt der ganzen 
Woche zu Anfang. Und dann: wer lagert sein Li-Akku-betriebenes Gerät 
schon immer mit vollgeladenem Akku? Der Regelfall ist doch eher, dass 
man das Teil nach Gebrauch irgendwo irgendwie verbaselt und erst nach 
Monaten wiederfindet...

Ich finde es schon faszinierend, wie selbstverständlich hier davon 
ausgegangen wird, dass ein Akku immer top und voll geladen ist, wenn man 
ihn einmal längere Zeit sich selbst überlässt.

Und zum Brand- und Sprengbomben-Szenario: Dazu gehören Energien, die 
eine einzelne tiefentladene Zelle von sich aus mit Sicherheit nicht mehr 
aufbringt. Das kann ich mir nur vorstellen, wenn man tiefentladene Akkus 
entweder falsch auflädt oder hinterher falsch kombiniert.

von µAhZähler (Gast)


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@Jens: Danke. Sowas hatte ich mir schon gedacht. Speziell die deutlich 
über drei Jahre.

@Floh: Auf was für Akkus beziehst Du Dich?

von Floh (Gast)


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Ich gehe jetzt von einem durchschnittlichen Li-Ion aus:
Selbstentladung ca 3%/Monat (Zahl aus Wiki).
Bei einer Kapazität von 1Ah wären das schon 30mAh/Monat.
Ist es dann noch interessant, ob es genau 31mAh/Monat oder 30,5mAh/Monat 
sind?
Da sind Temperatur und Ladezustand beim Lagern schon sehr viel 
bedeutender als so eine Akkuschutzschaltung, die zusätlich noch etwas 
Strom aus dem Akku zieht.

von µAhZähler (Gast)


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Die Wikipedia ist zwar gut, aber nicht immer ganz korrekt. Denn bei 
irgendwas unter 50% Ladung nimmt die Selbstentladung von Li-Akkus bei 
Lagerung drastisch ab - weswegen die meisten Hersteller ihre Zellen mit 
nur um die 40% Ladung ausliefern. (Quelle: Batteryuniversity)

Aber, wenn ich mal den Titel des Threads in Erinnerung rufen darf, geht 
es ja gar nicht um mehr oder weniger voll geladene Akkus, sondern um 
solche, bei denen die Anwendungselektronik bereits auf Unterladung 
erkannt hat, und bei denen deshalb nur noch ein paar Prozent der 
Nennladung vorhanden sind. Nehmen wir zum Beispiel mal eine 
10450-Rundzelle mit 350mAh Nennkapazität, von denen bei Ansprechen der 
Schutzschaltung noch, sagen wir, 15-20 mAh übrig sind.

In diesem Zustand macht die Selbstentladung vielleicht schon 30% pro 
Jahr aus - und eine Schutzschaltung mit konstant 1µA oder fast 9mAh pro 
Jahr fällt schon etwas deutlicher ins Gewicht.

von Blackbird (Gast)


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Die Akkus sind hin. Für ernsthafte Anwendungen nicht mehr zu gebrauchen.
Zum Basteln: ja.

Blackbird

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