Hallo,
woran kann man altersschwache LiIon-Zellen erkennen?
Habe hier z.B. ein älteres 3.7V-Exemplar, das beim Laden bei 4,17V
hängenbleibt (also die Ladeendspannung von 4.2V nicht erreicht).
Außerdem wird die Zelle beim Laden leicht warm, was ich von anderen
LiIon-Zellen nicht kenne.
Habe hier auch noch einen Konvult LiIon-Zellen aus defekten
Notebook-Akkus.
Wie kann man hier die funktionierenden Zellen sicher aussortieren?
Wäre es sinnvoll, eine Zelle zum Test voll aufzuladen und danach einen
Widerstand parallelzuschalten und mit einem Datenlogger die Entladekurve
aufzuzeichnen oder gibt es andere/bessere Wege?
Daniel schrieb:> gibt es andere/bessere Wege?
Innenwiderstand messen/schätzen. Aufladen, mit Nennstrom belasten, dabei
schauen wieweit die Spannung einbricht.
Daniel schrieb:> Habe hier z.B. ein älteres 3.7V-Exemplar, das beim Laden bei 4,17V> hängenbleibt (also die Ladeendspannung von 4.2V nicht erreicht).
Unwahrscheinlich. Einfach mehr Leistung rein, dann steigt auch die
Spannung ;)
kaputte Zellen verlieren nach dem Laden langsam Spannung. Das mögen ein
paar
mV/pro Tag sein oder mehr. Zellen die beim oder nach dem Laden merklich
warm werden/bleiben, würde ich sofort aussortieren. Meine Erfahrung ist,
dass sich auch tiefentladene Zellen (U < 1V), gut nutzbar für diverse
Projekte, wieder in Leben bringen lassen.
Εrnst B. schrieb:> Innenwiderstand messen/schätzen. Aufladen, mit Nennstrom belasten, dabei> schauen wieweit die Spannung einbricht.
Kann man den Nennstrom aus der Kapazität abschätzen, wenn das Datenblatt
fehlt?
Anon Y. schrieb:> Daniel schrieb:>> Habe hier z.B. ein älteres 3.7V-Exemplar, das beim Laden bei 4,17V>> hängenbleibt (also die Ladeendspannung von 4.2V nicht erreicht).>> Unwahrscheinlich. Einfach mehr Leistung rein, dann steigt auch die> Spannung ;)
Aber nur hier drin:
Beitrag "Re: Quick&dirty - schnelle Problemlösungen selbst gebaut"
;)
min schrieb:> kaputte Zellen verlieren nach dem Laden langsam Spannung. Das mögen ein> paar> mV/pro Tag sein oder mehr.
Selbstentlader fliegen bei mir auch zeitnah raus.
min schrieb:> Meine Erfahrung ist,> dass sich auch tiefentladene Zellen (U < 1V), gut nutzbar für diverse> Projekte, wieder in Leben bringen lassen.
Könnte für uC-Schaltungen und Schaltungen, die nicht so viel I brauchen,
interessant sein.
Die Kunst ist hier natürlich, die superguten von den mittelguten Zellen
zu trennen.
Daniel schrieb:> Kann man den Nennstrom aus der Kapazität abschätzen, wenn das Datenblatt> fehlt?
Versuch's mit 1C…2C, passt bei
Daniel schrieb:> LiIon-Zellen aus defekten Notebook-Akkus
von der Größenordnung. Bei Modellbau-Akkus deutlich mehr, aber da steht
das meist in werbefreundlichen knallbunten Buchstaben drauf.
Daniel schrieb:> Habe hier z.B. ein älteres 3.7V-Exemplar, das beim Laden bei 4,17V> hängenbleibt (also die Ladeendspannung von 4.2V nicht erreicht).
Steht das drauf, bist du sicher mit den 3,7V?
Es gibt ja auch welche mit 3,6/4,1V.
michael_ schrieb:> Steht das drauf, bist du sicher mit den 3,7V?
Yo, 3.7V steht drauf. Heute ließ er sich dann mühelos zuendeladen ohne
sich zu erwärmen. Merkwürdig. Mit 2,7 Ohm überbrückt bringt er noch
3,5V.
Εrnst B. schrieb:>> Kann man den Nennstrom aus der Kapazität abschätzen, wenn das Datenblatt>> fehlt?>> Versuch's mit 1C…2C, passt bei
Habe jetzt mehrere vollgeladene 3V7-2600mAh-Zellen getestet. Mit 2,7 Ohm
10s lang überbrückt haben die meisten noch eine U von 3,5V. Manche
liegen etwas darunter, der schlechteste hat nur noch 3,0V.
Kann man dann davon ausgehen, dass die 3,5V-Kandidaten so weit ok sind?
Daniel schrieb:> dass die 3,5V-Kandidaten so weit ok sind?
Macht Pi-Mal-Daumen ein halbes Ohm Innenwiderstand. Das für
hoch-kapazitive Noteboook-18650er m.M.n noch OK.
Hängt natürlich auch von der geplanten Anwendung ab. In einen
Akkuschrauber brauchst du die nicht mehr einbauen.
Daniel schrieb:> Wäre es sinnvoll, eine Zelle zum Test voll aufzuladen und danach einen> Widerstand parallelzuschalten und mit einem Datenlogger die Entladekurve> aufzuzeichnen oder gibt es andere/bessere Wege?
Der besseren Vergleichbarkeit wegen ist es sinnvoll, die Zellen mit
konstantem Strom zu entladen. Eine simple operationsverstärkerbasierte
Konstantstromsenke findest Du hier:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pstst1.htm
Nichts ist so aussagekräftig, wie eine Entladekennlinie, wenn Du
mitloggst!
Daniel schrieb:> Habe jetzt mehrere vollgeladene 3V7-2600mAh-Zellen getestet. Mit 2,7 Ohm> 10s lang überbrückt haben die meisten noch eine U von 3,5V. Manche> liegen etwas darunter, der schlechteste hat nur noch 3,0V.> Kann man dann davon ausgehen, dass die 3,5V-Kandidaten so weit ok sind?
Ich entlade nicht mit so hohen Strömen. Such' Dir einfach ein paar
Datenblätter von Akkus vergleichbarer Kapazität heraus. Da sind oft
Entladediagramme drin enthalten und damit kannst Du Deine Werte
vergleichen.
Manfred schrieb:> Aussagefähige Meßkurven findet man bei:
Na ja. Sind Kurven von neuen, gesunden Akkus.
Wundert mich, daß sich Manfred noch nicht gemeldet hat.
Zur Beurteilung von schwächelnden Akkus hat er ganz ausgezeichnete
Aufzeichnungen.
@Daniel
mach dir bitte mal den Spaß und wiederhole deinen "Hochstromtest" mit
den schwächsten Akkus morgen noch mal.
Mal ne Stunde mit 200-500mA entladen (Wert ist nicht wichtig, du mußt
nur in die Konstantromphase kommen), dann wieder voll laden, Stunde
warten und dann den Test.
Bin gespannt, ob du zum selben Schluß kommst, wie ich.
ASinus schrieb:> Manfred schrieb:
^^^^^^^^^^
> Wundert mich, daß sich Manfred noch nicht gemeldet hat.
Scherzbold :-)
> Zur Beurteilung von schwächelnden Akkus hat er ganz ausgezeichnete> Aufzeichnungen.
Danke! Suche doch bitte mal nach und verlinke die zwei Threads, wo ich
die dargestellt hatte.
> Na ja. Sind Kurven von neuen, gesunden Akkus.
Klar, aber auch bei gut gebrauchten sollte der Ri nicht so stark
angestiegen sein.
Manfred schrieb:>> Wundert mich, daß sich Manfred noch nicht gemeldet hat.> Scherzbold :-)
Hmmmpf - Panne Sorry
Manfred schrieb:> Suche doch bitte mal nach und verlinke die zwei Threads, wo ich> die dargestellt hatte.
Da muß ich nicht lange suchen!
Manfred schrieb:
Werde dann morgen mal die Selbstentladung der Probanten prüfen und
berichten.
Wird Zeit.
Den Thread mit dem Zellenvergleich muß ich wohl doch suchen...
Manfred schrieb:> Klar, aber auch bei gut gebrauchten sollte der Ri nicht so stark> angestiegen sein.
Theoretisch nicht.
Bin gespannt. Ich gehe aber davon aus, daß sich das bei Daniels erneuter
Messung ändern wird.
Eine schlüssige Erklärung dafür hab ich allerdings nicht.
Das Verhalten, daß Zellen beim ersten Ladeversuch die 4,2V nicht
erreicht haben, sich es dann nach einer Pause noch mal "überlegt" haben,
konnte ich aber auch schon beobachten.
War aber auch noch kein Ausschusskriterium.
Einzig die Zellen, die schon mal unter 2 Volt waren, sind bisher
zuverlässig nach etwa drei Zyklen zusammengebrochen...
Lothar M. schrieb:> Daniel schrieb:>> oder gibt es andere/bessere Wege?> Mein Ladegerät (so ein IMAX B6-AC Derivat) macht das automatisch...
So ein imax B6-Derivat habe ich auch, und ich weiss auch, wie ich bei
Bedarf die Daten des Gerätes am PC erfassen und daraus z.B. einen
Graphen erzeugen könnte.
Aber was müsste ich denn da sinnvollerweise konkret tun, um die
"Vitalität" einer Zelle einschätzen (und am besten irgendwie
quantisieren) zu können?
Konkret geht es mir persönlich vor Allem um NiMH-Akkus im
AA-/AAA-Batterie-Format. Von denen habe ich eine ganze Reihe, und einige
davon sind vermutlich schon tiefenentladen worden oder aus anderen
Gründen bereits ziemlich hinüber.
Und für die hätte ich idealerweise gerne irgendeine Kennzahl, die mir
möglichst sinnvoll ermöglicht
- einzuschätzen, wie gut die entsprechende Zelle in etwa noch ist, und
zu schlechte auszusortieren
- meine NiMH-Akkus nach dieser Kennzahl zu sortieren; vor Allem, weil
ich in die meisten Geräte zwei oder mehr NiMH-Akkus in Reihe einsetzen
muss, und es ja vermutlich sinnvoll ist, da einigermassen gleich gesunde
Akkus einzusetzen
Wäre dazu folgende Vorgehensweise sinnvoll:
1. Den Akku mit dem Ladegerät erst einmal voll aufladen
2. Den Akku mit dem Ladegerät mit z.B. 0.2A entladen, und dann als
Kennzahl einfach die Zeit vom Start des Entladevorgangs bis zum
Erreichen der Entladeschlussspannung (Bei NiMH üblicherweise glaube ich
1.0V?) nehmen
? Oder was wäre noch sinnvoller?
Joachim S. schrieb:> Wäre dazu folgende Vorgehensweise sinnvoll:
Deine Idee ist schon mal nicht falsch.
Die absoluten Werte sind erstmal nicht sooo wichtig, sie müssen nur
immer gleich sein - (bei gleichen Akkus).
Sonst vergleichst du Äpfel mit Birnen.
Zellen, die lange rumgelegen haben, ändern ihr Verhalten während der
ersten drei/vier Zyklen drastisch.
Manche brechen zusammen und sind dann definitiv Schrott,
manche erholen sich wieder.
Es gibt dann noch ein paar weitere, interessante Werte.
Für eine erste Vorsortierung kannst du aber schon mal nach deiner Idee
vorgehen.
Berichte bitte von deinen Erfahrungen, damit wir auch etwas "lernen"
können.
Joachim, die Erklärung zu dem Diagramm folgt noch...
@Admins, warum wird meine schöne, scharfe 85kB große PNG-Grafik noch
einmal weiter automatisch auf 40 kB komprimiert?!
Peter M. schrieb:> ...warum wird meine schöne, scharfe 85kB große PNG-Grafik noch> einmal weiter automatisch auf 40 kB komprimiert?!
Macht nichts, ist so auch schon sehr gut zu erkennen!
Danke schon mal !
Freue mich, auf deine Beschreibung!
Joachim S. schrieb:> Konkret geht es mir persönlich vor Allem um NiMH-Akkus im> AA-/AAA-Batterie-Format.
Wieso kommen jetzt auf einmal NiMH in diesen Thread? Die Frage war
LiIon, deren Verhalten ist deutlich anders als jenes von dem
NiMH-Gelumpe.
Manfred schrieb:> Joachim S. schrieb:>> Konkret geht es mir persönlich vor Allem um NiMH-Akkus im>> AA-/AAA-Batterie-Format.>> Wieso kommen jetzt auf einmal NiMH in diesen Thread? Die Frage war> LiIon, deren Verhalten ist deutlich anders als jenes von dem> NiMH-Gelumpe.
Ich weiss, das eigentliche Thread-Thema betrifft speziell LiIon.
Da ich mein Anliegen/meine Frage aber für mit der Ausgangsfrage sehr nah
verwandt hielt, und (evtl: fälschlicherweise) davon ausgegangen bin,
dass die grundsätzliche Vorgehensweise zum Erkennen altersschwacher
Akkus (bzw. das Messen ihrer "Vitalität") bei LiXX und NiMH sehr ähnlich
ist, hielt ich es für angebrachter, mich mit meiner Frage kurz in diesen
Thread einzuklinken, statt extra einen neuen Thread zu eröffnen.
Falls das eben doch eine Fehleinschätzung war: Sorry dafür.
@Peter M.: Danke für Dein Bemühen, ich bin sehr an Deiner angekündigten
Erklärung interessiert. Danke auch an Dich, ASinus, für Dein Posting.
Erläuterung zum Diagramm
Vorgeschichte:
Nachdem einige externe 2,5''-Festplatten im externen Gehäuse nicht am
USB- 2.0-Port starten wollten, beschloss ich, mir eine externe
Stromversorgung bestehend aus 6 Mignonzellen und einem Spannungsregler
für 5V nebst Unterspannungswarnung zu basteln.
Es stellte sich heraus, dass die Festplatten auch an der externen
Spannungsversorgung ihren Dienst verweigerten. Die Mignonzellen waren
jedoch frisch geladen. Nachmessen ergab, dass die Spannung enorm
einbrach, was ich mir nicht erklären konnte.
Hauptteil: Akkuprüfung
Daraufhin ergab sich das Anschlussprojekt: Ermittlung der Kapazität von
NiMH-Akkus mittels Aufzeichnung der Entladekurve am Computer.
Damals gab es noch keine schönen Fertiglösungen wie den wunderschönen
SkyRC MC3000-Rundzellenlader, den ich mir jüngst zugelegt hatte.
Ausgangspunkt war eine einstellbare Last, die es mir erlaubte, die Akkus
mit Konstantstrom zu entladen.
Der Vergleichbarkeit wegen habe ich alle Zellen, auch die
unterschiedlicher Kapazität mit 500mA konstant entladen.
Die Messfrequenz betrug 4 Werte pro Minute und bei Spannungen unter
900mV wurde die Entladung unterbrochen.
Nachgebaut habe ich die Stromsenke aus 4. unter
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pstst1.htm
Ich meine, anstelle des Lasttransistors hatte ich einen MOSFET
verwendet.
Das ganze habe ich mit 2 USB-Interfaces kombiniert.
Mit montiertem Kühlkörper lassen sich auch LiIo-Akkus mit 500mA
entladen.
Nachdem ich meinen ganzen Mignon-Fundus durchgemessen hatte, habe ich
etwa die Hälfte aller Akkus entsorgt.
In der obigen Grafik haben nicht alle Akkus dieselbe Nennkapazität.
In erster Näherung ist für mich die gemessene Akkukapazität ein Maß für
die Akkugüte.
Aus meinem Entladediagramm ergibt sich, dass das nicht mehr als eine
Faustregel ist!
Letzten Endes bestimmt die Abschaltspannung des Verbrauchers, wieviel
Kapazität (im Sinne von Ladung, also Ah) man entnehmen kann.
Betrachtet man die rote Entladekurve, die bei etwa 1140mV beginnt und
vergleicht die mit den beiden grünfarbenen, die bei etwa 1060mV
beginnen,
so suggeriert die längere Laufzeit der beiden grünfarbenen Kurven, dass
diese besser sind, wenn man nur auf das Kriterium "entnehmbare
Kapazität" schaut.
Berücksichtigt man die abgegebene Energiemenge, so muss man die
Akkuspannung unter Last mit einbeziehen. Da mit Konstantstrom entladen
wird, kann man die 500mA einfach mit dem Durchschnittswert der Spannung
bis zum Erreichen der Entladeschlussspannung multiplizieren.
Aber diese Schlussspannung ist vollkommen irrelevant, wenn der
elektrische Verbraucher schon vorher bei höherer Spannung abschaltet,
dann nämlich ist die Restenergie im Akku nicht mehr verwertbar.
Selbst die Berechnung der entnehmbare Energie ist reine Theorie, wenn
man nicht die spezifische Abschaltspannung des Verbrauchers
berücksichtigt.
Diese Abschaltspannung wird im folgenden nicht berücksichtigt.
Das Diagramm suggeriert, dass die Verbraucher bis zu einer
Batteriespannung von nur 900mV problemlos arbeiten, was
wirklichkeitsfern ist.
Betrachtet man nun im obigen Beispiel die abgegebene Energiemengen, so
reicht ein Blick auf die paarweisen Schnittflächen zwischen der roten
Kurve und jeweils einer grünlichen.
Bis 3:30 liegt die rote Kurve über der grünlichen.
Der rote Akku erscheint damit überlegen.
Die Fläche dazwischen ist das Mehr an Energie, dass der zur roten Kurve
gehörige Akku liefert.
Nach 3:30 ist es umgekehrt, die grünen Akkus liefern mehr Spannung.
Die Differenzfläche nach 3:30 ist aber viel kleiner als die vor 3:30.
Das heißt, die Mehrspannung der Akkus mit der grünlichen Kurve nach 3,5h
führt in der Summe nicht zu mehr Abgabe von Energie.
Unter dem Aspekt abgegebener Energie ist der Akku mit der roten Kurve
besser.
Ohne Kenntnis der Abschaltspannung des Verbrauchers gilt:
Ein Blick auf das Diagramm hilft dabei, Akkus zu passenden Gruppen
zusammenzufügen, die in einem Gerät werkeln sollen.
Ersatzweise misst man Batterien unter Last, entweder aufwendiger mit
Konstanstromsenke oder einfach mit Belastungswiderstand.
Was dann unter 1000mV Spannung liegt, ist Schrott.
Bei höheren Spannungen hängt es von der Gerätetoleranz ab, ob die Akkus
noch verwertbar sind.
LED-Taschenlampen mit step-up-Wandler können vermutlich auch noch mit
den Zellen klarkommen, die unter Belastung zwischen 1000 und 1100mV
liegen.
Bei mir wären diese Akkus für alle anderen Geräte ungeeignet.
Verdächtig sind in meinen Augen auch Akkus mit höhere Spannungslage, die
im Verlauf der Entladung einen Spannungsanstieg aufweisen.
Fazit
Wer keine Entladekurven aufzeichnen will oder kann, behilft sich mit
einer simplen Spannungsmessung unter der Last eines passenden
Widerstands oder einer kleinen Konstantstromsenke.
Am angenehmsten ist es, wenn man Vergleichswerte für frische Zellen hat.
Dann kann man den eigenen Batteriepool auch unter dem Aspekt bewerten,
um wieviel schlechter die Altakkus gegenüber den Frischzellen sind.
Joachim S. schrieb:> Danke auch an Dich, ... für Dein Posting.
Gerne.
Dank dir, fürs Bedanken.
Wegen Threadpiraterie (da muß ich Manfred mal wieder recht geben),
hast du natürlich nur Infos bekommen, die ich dir bei Li-Ion auch
gegeben hätte.
Daher auch keine konkreten Zahlen oder Empfehlungen.
Andererseits gibt es schon parallelen bei der ersten Beurteilung und
Sortierung von Schrottzellen beider Chemie.
Daher würde mich Peters Zuordnung seiner Kennlinien schon interessieren.
Sind immerhin auch einige interessante "Anomalien" dabei.
Peter M. schrieb:> Erläuterung zum Diagramm
Vielen Dank nochmal für Deine ausführlichen Erläuterungen, das hat mir
wirklich sehr geholfen.
Insbesondere hat mich das Diagramm (mit den für mich doch teilweise
unerwartet vielseitigen Kurvenverläufen) überzeugt, für meine NiMH-Akkus
auch solche Entladungskurven aufzuzeichnen - statt zu versuchen, meine
Akkus nur anhand eines einzigen Wertes vergleichen und ordnen zu wollen.
