Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kann man NiMH-Akkus mit einem Li-Ion/Li-Polymer-Ladegerät laden?


von Frida D. (fridalein)


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Hallo zusammen

Ich habe ein 5 NiMH-Akku Babyzellen Typ C in Serie, so dass ich 6V (1,2V 
x 5) erreiche.

Jetzt möchte ich die Babyzellen in Serie aufladen können und möchte 
dafür ein Ladegerät bauen (Schaltnetzteil + Battery Charger IC von ti). 
Für Mehrere Zellen gibt es aber IC's die zum laden von Li-Ion/Li-Polymer 
Akkus gedacht sind.

Ist es möglich damit auch meine 5 Babyzellen zu laden ohne, dass ich es 
überwachen muss?

Zu was kann ich sonst greifen?

Besten Dank!

Lieben Gruss

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Frida D. schrieb:
> ein 5 NiMH-Akku Babyzellen Typ C in Serie

NiMh Akkus werden mit konstantem Strom geladen, der bei Normalladung 
(14h) etwa 1/10 der Kapazität des Akkus sein sollte. Der Ladevorgang bei 
LiIon/LiPo ist anders, es wird mit begrenztem Strom (am Anfang) und dann 
begrenzter Spannung (bis 4,2V/Zelle) geladen. Wenn die Li Zelle bei 4,2V 
ist, ist die Ladung beendet.
Geht also nicht für NiMh.

von Thomas E. (picalic)


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Frida D. schrieb:
> Zu was kann ich sonst greifen?

Zu einem primitiven Steckernetzteil und einem Vorwiderstand zur 
Ladestrom-Begrenzung. Lixx-Ladetechnik ist bei NiMH-Zellchemie nicht 
zielführend.

von Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)


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Bei NiMH überwacht man dU/dt und die Temperatur. Nur damit kann man 
erkennen ob der Akku voll ist. Andere Ladeverfahren bekommen zwar auch 
Energie in den Akku rein, grillen diesen aber langfristig.

von Frida D. (fridalein)


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Thomas E. schrieb:

> Zu einem primitiven Steckernetzteil und einem Vorwiderstand zur
> Ladestrom-Begrenzung. Lixx-Ladetechnik ist bei NiMH-Zellchemie nicht
> zielführend.

Okay gut, aber da müsste ich stets dabei sein und die Ladung überwachen. 
Oder nicht?

Kennt ihr vlt einen Chip oder so, welcher das kann was ich brauche?
Oder habt ihr andere eine Idee.

Also Grundsätzlich brauche ich ein Ladegerät, womit ich die 5 in Serie 
geschalteten Babyzellen laden kann. Ob ich das selber baue oder was 
nehme anderes nehme ist egal. Es soll einfach Preisgünstig sein... Darum 
auch die Idee von selber bauen.

Dankeschön!

von Harald W. (wilhelms)


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Frida D. schrieb:

> Kennt ihr vlt einen Chip oder so, welcher das kann was ich brauche?

Auswendig nicht, aber Chips mit Delta-U-Erkennung gibts reichlich
bei Google.

von ths (Gast)


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z.B. LTC4011

von Stefan F. (Gast)


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Da das Delta-U verfahren allerdings nicht ganz so zuverlässig 
funktioniert, wie man das gerne hätte, solltest du zusätzlich mindestens 
eine zeitliche begrenzung oder besser noch eine Temperaturüberwachung 
einbauen.

Denn: Wenn der Akku voll ist und weiter geladen wird, wird er heiß. Das 
schadet ihm. Wenn er extrem heiß wird, kann er auch platzen. Wenn er 
nicht sicher konstruiert ist, kann er sogar explodieren.

von Der Andere (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> oder besser noch eine Temperaturüberwachung einbauen.
Ja, zumal soweit ich weis die -DeltaU Erkennung nur funktioniert weil 
sich der Akku wenn er voll ist stark erwärmt und die Spannung deshalb 
absinkt.

Frida D. schrieb:
> Jetzt möchte ich die Babyzellen in Serie aufladen können

Als Einzellellen laden wäre besser. Ladegeräte dafür gibts oft für wenig 
Geld.

von Pferdebeschwanzter (Gast)


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Nach meinen Experimenten mit dem Laden von LiPos ist das 
Temperaturkriterium das Entscheidende. Delta U kann man eigentlich 
vergessen, man hat immer wieder Schwankungen, je nach Ladezustand, 
Stromstärke, integrierten Schutzschaltungen,.... die Fehlalarme 
produzieren und damit der Akku nie richtig voll wird. Erst wenn die Temp 
plötzlich schnell ansteigt also ein Delta Temp, weiss man jetzt ist er 
voll und beendet den Ladevorgang.
Die besseren Lader haben alle nen Tempsensor bzw. das Lade-IC hat nen 
Anschluss dafür, aus oben genannten Gründen.

von Thomas E. (picalic)


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Pferdebeschwanzter schrieb:
> Nach meinen Experimenten mit dem Laden von LiPos ist das
> Temperaturkriterium das Entscheidende.

und

Pferdebeschwanzter schrieb:
> Erst wenn die Temp
> plötzlich schnell ansteigt also ein Delta Temp, weiss man jetzt ist er
> voll und beendet den Ladevorgang.

Wenn bei LiPos die Temperatur schnell ansteigt sollte man sich besser in 
Sicherheit bringen...

von Christopher P. (bos-mutus)


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Vergiss Explosionen, Feuer und komplizierte Schaltungen

Matthias S. schrieb:
> NiMh Akkus werden mit konstantem Strom geladen, der bei Normalladung
> (14h) etwa 1/10 der Kapazität des Akkus sein sollte.

So sieht das aus.
Das Zauberwort ist "Normalladung".
Da ist nicht mehr nötig.

Bei Schnelladung wird deltaU interessant,
im oberen Extrembereich auch die Temperatur.

Bei der sogenannten C10-Normalladung sind die NiMHs völlig unkompliziert 
und sehr langlebig.

von Thomas E. (picalic)


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Frida D. schrieb:
>> Zu einem primitiven Steckernetzteil und einem Vorwiderstand zur
>> Ladestrom-Begrenzung. Lixx-Ladetechnik ist bei NiMH-Zellchemie nicht
>> zielführend.
>
> Okay gut, aber da müsste ich stets dabei sein und die Ladung überwachen.
> Oder nicht?

Bei Normalladung (14 Stunden mit C/10, also z.B. wird ein 2000 mAh-Akku 
mit 200mA geladen) braucht man keine besonderen Vorkehrungen. Da ist es 
für den Akku auch keine Katastrophe, wenn er statt 14 mal 24 Stunden am 
Lader hängt, auch wenn man das natürlich vermeiden sollte.
Aber wenn man schnell laden will, sollte man in richtige Ladetechnik 
investieren.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Christopher P. schrieb:

> Bei der sogenannten C10-Normalladung sind die NiMHs völlig unkompliziert

Damit bekommt man allerdings höhere Innenwiderstände und eine
kürzere Lebensdauer der Akkus.

von Frida D. (fridalein)


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Vielen Dank für die Antworten.

Ich habe folgenden Baustein gefunden: MAX712/MAX713
Was meint ihr? Kann ich den problemlos einsetzen?

http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX712-MAX713.pdf

von Jens P. (picler)


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Christopher P. schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> NiMh Akkus werden mit konstantem Strom geladen, der bei Normalladung
>> (14h) etwa 1/10 der Kapazität des Akkus sein sollte.
>
> So sieht das aus.
> Das Zauberwort ist "Normalladung".
> Da ist nicht mehr nötig.

Ein möglicher Chip wäre der 7805. Diesen kann man als 
Konstantstromquelle beschalten und damit 14h lang den Akkupack laden. 
Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass die Spannung automatisch an die 
Zellenzahl angepasst wird. Egal ob eine oder 5 Zellen, der Ladestrom ist 
immer konstant. Für die Ladezeitüberwachung kannst du dir einen Wecker 
stellen oder halt eine simple Schaltung mit einen kleinen µC basteln.

von Jens P. (picler)


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Harald W. schrieb:
> Christopher P. schrieb:
>
>> Bei der sogenannten C10-Normalladung sind die NiMHs völlig unkompliziert
>
> Damit bekommt man allerdings höhere Innenwiderstände und eine
> kürzere Lebensdauer der Akkus.

Gibt es für diese Aussage eine Quelle? Bisher habe ich immer die Meinung 
gehört, dass die C10-Ladung die für den Akku am besten wäre und für 
jeden NiMH-Akku empfohlen wird.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ich muss mich korrigieren, NiMh und NiCd sollten schnell geladen werden, 
um die beste Lebensdauer zu bekommen, eine Temperaturüberwachung ist 
allerdings zwingend nötig, zumindest, wenn man den Jungs der Battery 
University glauben kann:
http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_nickel_metal_hydride

Es fällt auf, das Ni-basierte Batterien und vor allem NiMh eine 
Selbstentladung haben, die jegliche Langzeitanwendung praktisch 
ausschliessen.
Wenn man Normalladung auf NiMh anwendet, sollte sie etwa 1/20 C betragen 
und zeitlich so abgestimmt, das nur ein völlig leerer Akku 14h geladen 
wird. Abhängig vom Ladezustand muss also bei nicht leerer Zelle kürzer 
geladen werden.

von Joachim B. (jar)


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Matthias S. schrieb:
> Es fällt auf, das Ni-basierte Batterien und vor allem NiMh eine
> Selbstentladung haben, die jegliche Langzeitanwendung praktisch
> ausschliessen.

und wieso sind dann gerade die Eneloops NiMh langzeit stabil?

die lagern länger als jede meiner vorigen NiCd und somit laufen die NiMh 
Eneloop auch in Fernbedienungen viel länger und haben nach einem Jahr 
gelagert noch 80-90% Ladung.

von Stefan F. (Gast)


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> Gibt es für diese Aussage eine Quelle?

Ich kenne keine, aber ich kann die Aussage aus eigener Erfahrung 
bestätigen. NiMh Akkus haben zwar keinen ausgeprägten Memory Effekt 
mehr, dafür steigt ihr Innenwiderstand rasch an, je geringer die Lade- 
oder Entladeströme sind. Um den Innenwiderstand gering zu halten, muss 
man sie entweder schnell laden oder schnell entladen. Aber wiederum 
nicht so schnell, dass sie kochend heiß werden.

Die allermeisten Ladegeräte laden mit C/10 bis C/5, was zu rasch 
ansteigendem Innenwiderstand führt. Andererseits vertragen billige Akkus 
höhere Ströme nicht und außerdem sind die dazu nötigen Ladegeräte sehr 
teuer. Dennoch sind selbst die billigsten NiMh Akkus mit den 
schlechtesten ladegeräten unterm Strich immer noch preisgünstiger, als 
Batterien - auch wenn sie schon nach 20 Ladungen verschlissen sind.

> Es fällt auf, das Ni-basierte Batterien und vor allem NiMh eine
> Selbstentladung haben, die jegliche Langzeitanwendung praktisch
> ausschliessen.

Das mag für alte Typen stimmen. Aktuelle NiMh Akkus ("Ready To Use", 
Ansmann max-e, Sanyo Eneloop, Eneready) sind noch ein Jahr nach dem 
Laden noch mehr als 50% gefüllt.

> Wenn man Normalladung auf NiMh anwendet, sollte sie etwa 1/20 C betragen

Das ist der Strom für Erhaltungsladung!

Du würfelst da aber einiges durcheinander.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Joachim B. schrieb:
> und wieso sind dann gerade die Eneloops NiMh langzeit stabil?

Sind sie lt. Artikel auch nicht wirklich, sondern lediglich um den 
Faktor 6 besser gegenüber den üblichen NiMh Zellen. Aber lies doch den 
Artikel.

von Anja Zoe C. (zoe)


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Und noch ein Punkt der zu berücksichtigen wäre:

Wenn man unbedingt mehrere Nixx Zellen in Reihe geschaltet laden möchte, 
sollte man mit einer Schnelladung sehr vorsichtig sein.

Von meiner Beobachtung her leben die Eneloops am längsten, wenn man sie 
nicht schnellädt. Aber wie immer: your mileage may vary.

von Joachim B. (jar)


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Matthias S. schrieb:
> Es fällt auf, das Ni-basierte Batterien und vor allem NiMh eine
> Selbstentladung haben, die jegliche Langzeitanwendung praktisch
> ausschliessen.

Eneloop

Matthias S. schrieb:
> Sind sie lt. Artikel auch nicht wirklich, sondern lediglich um den
> Faktor 6 besser gegenüber den üblichen NiMh Zellen. Aber lies doch den
> Artikel.

nö du widersprichst dir selber in 2 Postings.

was denn nun 6x länger oder "vor allem NiMh eine Selbstentladung haben" 
mehr als NiCd?

ist mir zu unbrauchbar und decken sich in keinster Weise zu meinen 
Erfahrungen der letzten 20 Jahre, alle NiCd konnte ich als AA vergessen 
seit es Eneloops gibt.

Die einzigen "brauchbaren" NiCd steckten 20 Jahre in meinem Bosch 
Akkuschrauber, waren zwar immer leer wenn sie gebraucht wurden aber 
hielten nach Aufladung für mich als Hobbyschrauber 20 Jahre lang 
ausreichend.

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