Dauer-laden von von NiMh mit Spannungs- und Strombegrenzung

1,4 Volt könnten fast zu wenig sein - bei 25 °C ist 1,44 V
der Richtwert.

Rückstromladen ist ein Verfahren, um Starkladung zu unterstützen
- hier gehts aber um Erhaltungsladung.

Da könnten auch 50 mA zu viel sein. - Kommt auf die Kapazität
der Akkus an!

Meine Erfahrung ist, dass eine Erhaltungsladung mit Konstant-
spannung (1,44 V bei 25 °C) über einen Vorwiderstand den Akkus
wenig schadet, also die Lebensdauer wenig beeinflusst. Es fließt
kaum noch Strom, wenn der Akku voll ist.

Der Vorwiderstand sollte so gewählt sein, dass bei 1,0 V
Akkuspannung (Akku entladen) höchstens ein Stromwert von
Ah-Wert/10h fließt. - Die Aufladung dauert zwar "ewig", aber
die Erhaltungsladung belastet den Akku nicht.

Beispiel für einen Akku mit 1000 mAh:

R = U/I = (1,44 V - 1 V)/(1000 mAh/10 h)
R = 0,44 V/100 mA = 0,44 V/100 mA = 4,4 Ohm -> 4,7 Ohm

Vorsicht: Nicht für tiefentladene Akkus geeignet!

Die Spannungsbegrenzung ist vollkommen witzlos.

Die Strombegrenzung kann helfen, 50mA wären bei einem 2500mAh Akku 
gerade mal C/50tel, und GP sagt: GP NiMH batteries can be continuously 
charged at 0.1C rate geladen werden können ohne Schaden zu nehmen (d.h. 
laut DIN ohne daß die Kapazität auf unter 80% des Nennwerts absinkt).

Allerdings ist meine Erfahrung, daß NiMH auch bei C/20 nach 1 Jahr schon 
so deutliche Schäden aufweisen, daß sie nur noch als kaputt einzustufen 
sind, auch welche von GP.

Die Herstellerangaben sind also eher Wunschdenken, NiMH ist ziemlich 
schlecht, nicht ohne Grund gibt es für Akkuwerkzeuge noch immer NiCd, 
von denen ich einige haben die über 20 Jahre alt sind und immer noch gut 
funktionieren.

Übrigens versuchen billige (oder auch teure) Akkurasierer es nach deinem 
Prinzip: Bei niedriger Spannung (unter 1.0V) mit deutlichem Ladestrom, 
bei steigender Spannung (bis 1.2V) mit immer geringerem Ladestrom, so 
daß über 1.4V nur noch mit dem erlaubten Dauerladestrom geladen wird. 
Die Erfahrung der Akkurasiererbesitzer ist, daß die Akkus als erstes 
schlapp machen.

1,44 V mit Vorwiderstand liefern aber weder C/10, noch C/20,
sondern UNSCHÄDLICHE 0,000 A an vollgeladene Akkus...

Habe auch geschrieben, dass man so ihrer Lebensdauer WENIG schadet!

- Wenn sich die Dinger Selbst-tiefentladen, schadet es mehr.

- Wenn man Akkus ungebraucht z.B. jeden Monat an ein Super-Duper-
  Ladegerät  mit minus-delta-U etc.pp. hängt, verkürzt das auch
  (erfahrungsgemäß!) ihre Lebensdauer.

Habe dies auch nicht als LADE-Schaltung propagiert (Rasierer...),
sondern (wie es der TO wünscht) zum Ladungserhalt vorgeschlagen.

Ich habe damit (für Akkus, die nur selten gebraucht werden) die
besten Erfahrungen gemacht.

> 1,44 V mit Vorwiderstand liefern aber weder C/10, noch C/20,
> sondern UNSCHÄDLICHE 0,000 A an vollgeladene Akkus...

Absoluter Käse von jemandem der offensichtlich keine Ahnung von Akkus 
hat, denn auch mit 1.25V ist ein NiMH Akku voll geladen, wie man leicht 
erkennen kann, wenn man einen gestern geladenen Akku heute misst.

Die Spannung an einem NiMh-Akku sagt nichts über den Ladezustand aus, 
sondern eher etwas darüber, ob kürzlich Strom hineinfloss oder entnommen 
wurde. Erst wenn der Akku so leer wird, daß die Selbstentladung zu einer 
Belastung wird, sinkt die Spannung unter die chemische Spannung von 
1.2V.

Am oberen Diagramm auf Seite 7
http://www.scarpaz.com/Documents/NiMH_technical.pdf
sieht man, daß am Akku auch bei 10% Ladezustand schon 1.4V anliegen 
einfach weil Strom hineinfliesst, und die Spannungserhöhung über 1.2V 
hinaus im wesentlichem vom Ladestrom abhängt und nicht so sehr vom 
Ladezustand. Am Diagramm dadrunter sieht man, daß die Spannung mehr von 
der Temperatur als vom Ladezustand abhängt.

Die Spannung sagt bei einem NiMH-Akku nichts aus. In Ruhe geht sie immer 
auf 1.2V, egal vom 10 oder 100 Prozent geladen.

Naja, ich bräuchte halt ungefähr 20 "Lagerslots", um die Akkus so 
aufzubewahren, dass sie nicht leer werden.

Das wollte ich mögglichst einfach realisieren.

Wenn es so kompliziert wird, dass ich einen Mikrocontroller oder einen 
Ladechip brauche, kann man auch gleich ein komplettes Ladegerät damit 
bauen oder kommerzielle Ladegeräte mit Erhaltungsladefunktion in 
ausreichender Stückzahl kaufen.

Naja, selbst wenn der Akku die Dauer-Erhaltungsladung nicht auf Dauer 
übersteht - was ist dann besser?

Sie einfach nen Monat so lassen, und dann nachladen? (Oder gar nen 
kompletten Zyklus machen), falls sie bis dahin noch nicht zum Einsatz 
kamen?

Besser wird er davon auch nicht. Man muss also einen Kompromiss finden.

Wenn die Akkus nur 2 Jahre halten, ist das dann halt so.

Danke Kai für deine Antwort.

So einen Lader habe ich sogar.
Würdest du dir dann einfach 5 Stück von denen hinstellen, und die Akkus 
da rein packen?

Alternative wäre auch noch, komplett auf NiZn umzusteigen, (Falls die 
besser für sowas geeignet sind) aber diese Akkus haben auch gewissen 
Probleme.

Das Ganze muss halt "Hausfrauentauglich" werden.

Meine Mutter kauft immer normale Batterien, weil das ganze mit den Akkus 
ihr zu kompliziert ist, und die Akkus dann wenn man sie braucht, grade 
nicht voll sind. Bzw wenn sie im Gerät leer wurden, vor dem nächsten 
Einsatz erst geladen werden muss.

Deswegen wollte ich ein paar Akkusätze Gebrauchsfertig halten, die meine 
Mutter dann nur noch aus dem Ladegerät nehmen muss (wie normale 
batterien aus der Packung).

Die Akkus werden auch satzweise beschriftet, damit ich die Sätze wieder 
passend zusammenstellen kann, wenn meine Mutter sie nach gebrauch 
achtlos in das "leere batterien kästchen" wirft.

In Uhren, Fernbedinungen und Co sind normale Batterien sinnvoll.
Aber in LED Lampen o.ä, wo ein BAtteriesatz nur ne Woche oder 2 hält, 
ist es unfug.

Das schreit IMHO nach LSD-NiMH-Akkus. Mit den original eneloop habe ich 
seit Jahren beste Erfahrung gemacht. Selbst nach >1 Jahr im Schrank 
sofort einsatzbereit. Ich kaufe mittlerweile nichts anderes mehr. (Außer 
für ständig tiefentladene Kindertaschenlampen...)

Danke für den Tip mit den Eneloops. Die scheinen gut zu taugen.

Hatte schon NiMh, bei denen ist die Selbstentladung so hoch, dass sie 
nach 6 Wochen leer sind.

Müssen es die Original Sanyo Eneloos sein, oder gibts auch gute "Noname" 
LSD Akkus?

Elektroniker schrieb:
> Ist es möglich, mittels Konstantspannung und Strombegrenzung (1,4 V, max
> 50 mA) NiMh Akkus dauerhaft voll zu halten, bis sie gebraucht werden,
> ohne dass der Akku zu sehr leidet?

Das hängt wohl davon ab, wie der Akku ausgelegt ist.

Bernie schrieb:
> sondern UNSCHÄDLICHE 0,000 A an vollgeladene Akkus...

Mit abnehmender Ladestrom kommt zunehmend Kristall- und Dendritenbildung 
ins Spiel.
Da kann durchaus sowas:

MaWin schrieb:
> Allerdings ist meine Erfahrung, daß NiMH auch bei C/20 nach 1 Jahr schon
> so deutliche Schäden aufweisen, daß sie nur noch als kaputt einzustufen
> sind, auch welche von GP.

bei rauskommen.

In meinem Braun werden die Akkus mit ca. 0.5C bis 1C geladen.
Laut meinem Multimeter geht der Ladestrom bei 1,405 Volt aus, und bei 
1,396 Volt wieder an.
Bei vollem Akku für 3 Sekunden. Dabei stellt sich ein mittlerer 
Ladestrom von ca. C/40 bis C/80 ein.
Der Rasieren ist jetzt schon bestimmt 5 Jahre alt und ich kann keinen 
Kapazitätsverust bemerken.

Siggi schrieb:
> Das hängt wohl davon ab, wie der Akku ausgelegt ist.

Nein. Das richtige Ladeverfahren für lange Akkulebensdauer hängt von der 
Akkutechnologie ab: CCCV eben nicht für NiMH/NiCd sondern für Pb und Li.

NiHM eben möglichst gar nicht oder nur mit geringem Strom dauerladen. 
Die Spannung eines NiMH/NiCd geht zurück, wenn er voll ist (-DeltaU).

Hallo,

weil Leute ihre Akkus gern quälen.

Daher empfehle ich, ein normales Ladegerät zu nehmen, welches der 
Hersteller empfiehlt.

In der Schaltung abschalten ab ~1V pro Zelle. Damit hat man auch 
Alkaline abgedeckt.

Leider kann man kaum feststellen, ab wann ein NiMh leer ist. Daher 
kommts auf die Schaltung an: Von mir aus kalibrierung der Akkuanzeige. 
So wies bei Smartphones gemacht wird.

Aus praktischer Erfahrung folgende Punkte für die einschränkende 
Voraussetzung, dass man an Stelle von Vollladung immerhin etwa 50 % 
Ladung erreichen  oder halten will:

- Begrenzung des Ladestroms auf etwa C/50 durch jede Akku-Zelle,
  Beispiel: 50 mA für Zellen mit 2500 mAh
- Vermeidung von Überschreiten einer Ladespannung von 1,38 V für
  jede Zelle
- Vermeidung von Entladespannungen unter 1,22 V für jede Zelle
- Beim Messen der Spannung an den Akkuzellen den Lade- oder
  Entladestrom immer abschalten
- Nach Erreichen der etwa 1,38 V die Zellen ohne Ladestrom lagern
- Gute Lagerspannung der Zellen ist etwa 1,33 V (dann ist immerhin
  etwa 40 % bis 50 % nutzbare Ladung enthalten)
- Zellen nie unter 1,2 V lagern
- Wartung: Nach etwa 20 Ladungen auf die 1,38 V mit C/50 wirklich auf
  1,22 V entladen und an einem "intelligenten" Ladegerät mit etwa C/5 
voll
  aufladen; erreicht werden dann etwa 1,45 V
- Nach etwa 3 Jahren und etwa 200 Zyklen konnte kein bleibender Schaden 
an
  den Zellen festgestellt werden
- Begrenzung des Ladestroms auf C/50 geht recht einfach mit einer 
Glühlampe
  entsprechenden Stroms in Reihe, insbesondere falls man an einem 
Solarmodul
  lädt
- Kaltwiderstand des Glühfadens ist klein, Glühwiderstand ist groß und
  begrenzt den Ladestrom
- Begrenzung der Ladespannung geht recht einfach mit täglichem 
Nachmessen;
  wenn man es mal versäumt, sind die Zellen nicht gleich verschlissen, 
falls
  etwa 1,42 V nicht überschritten werden
- Das Solarmodul, falls verwendet, für sich genommen möglichst großzügig
  überdimensionieren für Tage mit geringer Sonnenstrahlung; die 
Glühlampe
  in Reihe sollte auch bei Bewölkung mindestens rot glühen
- Gute Betriebserfahrungen an einem Solarmodul gemacht mit:
  * 60 Wp (bei Bewölkung, Nebel oder Abschattung geht die Leistung grob
    ermittelt bis auf etwa 5 % davon runter)
  * 22 V Leerlaufspannung
  * Glühlampe 24 V, 50 mA
  * 1 bis etwa 10 Akku-Zellen, je 2500 mAh, in Reihe aufladen
  * Hinweis: Leerlaufspannung des Moduls ist deutlich weniger abhängig 
von
    der Einstrahlung als der Kurzschlussstrom

Sven schrieb:
> - Begrenzung des Ladestroms auf etwa C/50 durch jede Akku-Zelle,
>   Beispiel: 50 mA für Zellen mit 2500 mAh

Das hängt nicht von der Kapazität ab. Sondern von der Bauform (AA).
Wen da mehr Kapazität drin ist bleibt die Oberfläche für Wärmeabgabe 
trotzdem gleich.
Unterhalb der maximalen Ladespannung darf der Strom auch höher sein als 
die 40-50 mA bei Ladeende.

Sven schrieb:
> - Vermeidung von Überschreiten einer Ladespannung von 1,38 V für
>   jede Zelle
Dieser Wert ist Temperaturabhängig. Mit etwa -3mV / K und Zelle.
Ich rechne bei 20 Grad mit bis zu 1.45 V maximaler Ladespannung.

Sven schrieb:
> - Vermeidung von Entladespannungen unter 1,22 V für jede Zelle
Das hängt sicher auch vom Entladestrom ab.
Ich gehe bis 1.15V/Zelle bei geringer Last (25mA) allerdings mit 
zusätzlicher Überwachung auf "schnellen Spannungsabfall" > 0.6V / Minute

Siehe auch: Batteriewächter

Gruß Anja