Für ein Projekt habe ich mir kürzlich bei Pollin ein paar "günstige"
LiPo-Akkus vom Typ BAK553048P gekauft:
http://www.pollin.de/shop/dt/NDcwOTI3OTk-/Stromversorgung/Akkus/LiPo_Akkus/LiPo_Akkupack_BAK_553048P_7_4_V_820_mAh.html
Die Zellen kamen gut verpackt bei mir an und sehen absolut frisch und
unbenutzt aus. Eine Messung der Leerlaufspannung ergab auch die 7,4 V,
sie sind also nicht etwa tiefentladen.
Vorgestellt wurden die Dinger hier auch schon mal an anderer Stelle. Es
sind Doppelpacks (7,4 V, 820 mAh) inklusive Balancer. Sogar die
Produktseite bei Pollin enthält bereits den Hinweis, daß man die
Einzelzellen auch ohne Balancer verwenden kann. So habe ich auch 'mal
probeweise 2 Pakete getrennt. Die etwas spärliche Spezifikation der
Einzelzelle findet man beim chinesischen Hersteller BAK unter Position
37 auf dieser Seite:
http://www.bak.com.cn
/products2.aspx?ProductsCateID=71&CateID=47&CurrCateID=71&page=2
Glaubt man der, so haben die Einzelzellen einen Innenwiderstand von
nicht mehr als 60 mOhm.
Vor der Verwendung in einem Projekt wollte ich mich von der Qualität und
den Spezifikationen (Spannung, Kapazität, Innenwiderstand) überzeugen,
also habe ich die 4 Einzelzellen zunächst an einem Labornetzteil bei
4.15 V und 820 mAh geladen. Die Ladekurven von allen Zellen zeigten die
übliche Form, erst Spannung von 3.7 V nach 4.15 V rauf, dann Strom
runter. Volle Ladung nach ca. 1 Stunde 15 Minuten. Okay, das deutet
immerhin schon auf einen relativ niedrigen Ladestand hin. Die Messung
der Leerlaufspannung nach dem Laden ergab leicht schwankende Ergebnisse,
aber alle 4 Zellen lagen im Bereich 4.05 - 4.15 V.
Verblüfft haben mich dann die ersten Entladetests mit kleiner Last. Die
Last war ein ohmscher Widerstand mit 85 Ohm => 35 - 49 mA über dem zu
erwartenden Spannungsbereich 3.0 - 4.15 V. Die Spannung bricht selbst
unter dieser geringen Last bei allen Zellen sofort auf 3.7 - 3.85 V ein.
Ohne Last geht sie dann wieder auf die 4.05 - 4.15 V. Das spricht für
einen relativ hohen Innenwiderstand von 4 - 9 Ohm (Achtung nicht mOhm!).
Insgesamt liegt da zwischen der Spezifikation und meinen Messungen ein
Faktor 100.
Die Entladekurven sehen normal aus. Nach ca. 17 - 17.5 Stunden erreicht
die Spannung unter Last 3 V. Leerlaufspannung dann ist ca. 3.3 V. Auch
daraus ergibt sich wieder ein ähnlich hoher Innenwiderstand.
Durch den hohen Innenwiderstand haben die Zellen für meine Anwendung
etwa 15-20% weniger nutzbare Kapazität (verraucht halt am
Innenwiderstand). Das wäre noch im vertretbaren Rahmen, auch wenn ich
das für frische Zellen für etwas zu hoch halte.
Sieht jemand einen Denk- / Rechenfehler? Ich gebe zu, ich habe nicht
viel Erfahrung mit LiPos, aber bis auf den Innenwiderstand verhält sich
alles einigermaßen nach Lehrbuch. Eine andere "frische" LiPo-Zelle die
hier rumfliegt (anderer Hersteller) zeigt einen wesentlich geringeren
Innenwiderstand (~50 mOhm), bei allerdings noch viel größerer Abweichung
der Kapazität (>30%).
Schöne Grüße
Wenn du bei Pollin kaufst, dann bekommst du gern "neue" d.h. unbenutzte
Artikel. Die können aber schon 'mal ein paar Jahre irgendwo gelegen
haben. LiPos altern auch wenn sie nicht benutzt werden recht schnell.
Bei meinem LiFePo4 Akku musste ich paar mal entladen/laden bis er auf
die nominale Leistung gekommen ist.
Vielleicht sinkt dadurch auch der innere Wiederstand.
Einhart Pape schrieb:> Wenn du bei Pollin kaufst, dann bekommst du gern "neue" d.h. unbenutzte> Artikel. Die können aber schon 'mal ein paar Jahre irgendwo gelegen> haben. LiPos altern auch wenn sie nicht benutzt werden recht schnell.
Ja, sowas dachte ich mir schon, vor allem, weil Pollin kürzlich den
Preis gesenkt hat. Klar habe ich bislang noch kaum Erfahrungen mit
LiPos. Im Netz werden allerdings auch nur Innenwiderstände im
mOhm-Bereich genannt und schon 100 mOhm gilt scheinbar als viel. Deshalb
wollte ich wissen, ob ich nicht noch irgendwo einen Denkfehler habe.
Für die Berechnung des Innenwiderstands habe ich übrigens
(Leerlaufspannung - Lastspannung) / Strom benutzt. Oder hängt das
vielleicht auch noch vom LiPo-Typ ab, wie man das zu messen hat?
Stephan Kanthak schrieb:> Oder hängt das> vielleicht auch noch vom LiPo-Typ ab, wie man das zu messen hat?
Nun, es gibt da kein echtes, lineares Verhältnis von Spannung
zu Strom. Die von Dir gemessenen Abweichungen lassen sich damit
aber nicht erklären. Interessanter wäre es, ob sich der Innen-
widerstand nach einigen Lade/Entladezyklen verringern würde.
Es wäre nett, wenn Du etwas darüber berichten würdest.
Gruss
Harald
Die Messung des Innenwiderstands ist soweit ich weiß gar nicht genormt.
Häufig erfolgt die Messung daher auch nicht bei DC, sondern z.B. mit
pulsierender Last bei 1 kHz und ist unter diesen Bedingungen
entsprechend geringer.
-Daniel
Harald Wilhelms schrieb:> Nun, es gibt da kein echtes, lineares Verhältnis von Spannung> zu Strom. Die von Dir gemessenen Abweichungen lassen sich damit> aber nicht erklären. Interessanter wäre es, ob sich der Innen-> widerstand nach einigen Lade/Entladezyklen verringern würde.> Es wäre nett, wenn Du etwas darüber berichten würdest.
Ok, Messungen laufen, allerdings immer noch mit relativ niedriger Last,
d.h. ich brauche ein paar Tage für mehrere Lade-/Entladezyklen. Bericht
folgt...
Es gibt immerhin eine erstaunliche Erkenntnis von heute Abend: durch
Zufall habe ich mit den Krokoklemmstrippen des Messaufbaus auch einen 33
Ohm Widerstand durchgemessen. Der sollte nur +/- 5% haben, ich maß dann
aber 40 Ohm. Allein die Strippen hatten jeweils einen Widerstand von
mehr als 2 Ohm!!! Wie konnte ich mir denn die andrehen lassen?!?
Also habe ich den ganzen Entlade-Messaufbau noch einmal auf einem
Steckbrett aufgebaut mit Drahtbrücken. Damit komme ich jetzt zwar
rechnerisch auf einen bereits deutlich niedrigeren Innenwiderstand von
0.5 Ohm, das sind aber immer noch Faktor 10 mehr als in der
Spezifikation angegeben.
Aber immerhin ein Fortschritt. Vielleicht bringt ja Harald's Tipp was
und die Lade-/Entladezyklen entfernen die "Schutzschicht" von der man an
einigen Stellen im Netz liest.
Stephan Kanthak schrieb:> den Krokoklemmstrippen
Schieb da mal die Schutzhülle von den Klemmen nach hinten aufs Kabel und
sieh dir den Anschluss des Kabels (das allein meist schon ein Witz ist)
an die Klemme an. Du wirst Augen machen...
> auf einem Steckbrett
Auch das ist für Ströme über 50mA schon grenzwertig. Bei 0.5 Ohm pro
Kontakt schaut man sich da noch nicht gleich schräg an...
Stephan Kanthak schrieb:> Steckbrett
Und da wunderst du dich noch? Ist Löten denn so schwierig? Du willst im
Subohm Bereich messen und nimmst ein Steckbrett?
Mache 4 Leitermessung. Spannung des Akkus direkt mit 2 zusätzlichen
Strippen am Akku messen und nicht über die Anschlüsse mit denen du den
Akku belastest.
Stephan Kanthak schrieb:> durch> Zufall habe ich mit den Krokoklemmstrippen des Messaufbaus auch einen 33> Ohm Widerstand durchgemessen. Der sollte nur +/- 5% haben, ich maß dann> aber 40 Ohm. Allein die Strippen hatten jeweils einen Widerstand von> mehr als 2 Ohm!!!
Mach doch mal eine Vierdrahtmessung. Schliesse dein Multimeter
direkt an die Batterie an, lies die Spannung ab und halte dann
per Hand einen Widerstand auch direkt an die Anschlussklemmen
der Batterie. Jetzt lies den zweiten Wert ab und bilde die
Differenz. Für die Ermittlung des Stroms sollte es reichen,
diesen über den Widerstandswert zu errechnen.
Gruss
Harald
Georg G. schrieb:> Und da wunderst du dich noch? Ist Löten denn so schwierig? Du willst im> Subohm Bereich messen und nimmst ein Steckbrett?
Schon okay, bitte nicht gleich schlagen... :-) Ich geb ja zu, daß ich da
ein wenig zu naiv drangegangen bin. Ich hab's ja schon selber gemerkt,
daß da was faul war. Außerdem habe ich mir schon für heute abend fest
vorgenommen mal was zu löten und die Vierleitermessung zu machen.
Harald Wilhelms schrieb:> Mach doch mal eine Vierdrahtmessung. Schliesse dein Multimeter> direkt an die Batterie an, lies die Spannung ab und halte dann> per Hand einen Widerstand auch direkt an die Anschlussklemmen> der Batterie. Jetzt lies den zweiten Wert ab und bilde die> Differenz. Für die Ermittlung des Stroms sollte es reichen,> diesen über den Widerstandswert zu errechnen.
Zur Messung habe ich einen Akku benutzt, den ich bereits 2x selber
aufgeladen habe. Ergebnis der Vierdrahtmessung: 4.128 V (Leerlauf) vs.
4.122 V (Last), Last-Widerstand 78.78 Ohm => ~115 mOhm. Schon besser,
fehlt jetzt nur noch ein Faktor 2 :-) Gestern bin ich leider nicht zum
Löten gekommen, das mache ich vielleicht heute.
Stephan Kanthak schrieb:> Schon besser, fehlt jetzt nur noch ein Faktor 2 :-)
Das ist erstens normale Toleranz, zweitens sind Innenwiderstände
dynamisch und keine ohmschen Widerstände. Daher misst man sie
normalerweise schon mit einer Impulsbelastung und möglichst kurzen
Impulsen.
Die Vorstellung, dass so ein elektrochemisches System mit einer
idealen Spannungsquelle und einem in Reihe geschalteten ohmschen
Widerstand modellierbar wäre, ist sehr weit weg von der Realität.
Vielen Dank schon einmal für die Rückmeldungen und Tipps. Vielleicht ist
jemandem auch positiv aufgefallen, daß ich zwischenzeitlich von einem 3
1/2 Stellen (älteres MeTeX) auf ein 4 1/2 Stellen-Meßgerät umgestiegen
bin. Z.B. war auch die ursprüngliche Vermessung des Lastwiderstandes
wegen der Meßstrippen völlig falsch (85 vs. 78.78 Ohm). Das hat also
auch noch einmal was gebracht. Ich bin da anfänglich aus
Erfahrungsmangel einfach zu naiv drangegangen. Zumindest habe ich 'mal
wieder ordentlich was gelernt :-)
Ich werde noch mit sauberstem Meßaufbau ein paar Entladekurven von einem
Akku in Abhängigkeit von der Anzahl der Lade-/Entladezyklen erzeugen.
Falls da Interesse besteht, poste ich die hier.
