Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Tiefenentladen - Was man wissen muss!


von Jens (Gast)


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Hallo Leute,

Ich interessiere mich schon länger für Akkus und wieso diese das einzig 
gefährliche im Haushalt sind. (An alle philosophen: falscher Thread, ihr 
könnt gerne andere Meinung sein, ich glaube gern renommierten Harvard 
Professoren)
Wenn ich mich jedenfalls mit dem Thema befasse kommt es mir vor, als 
würde kein normal Sterblicher wissen, was das überhaupt ist und wieso 
das gefährlich sein sollte. Daher habe ich selber auch grosse 
Wissenslücken in dem Bereich, da ich selber ein Ottonormalverbraucher 
bin.

Ich möchte nun gewisse Grund"regeln" für die Tiefenentladung kennen 
lernen.
Korrigiert mich bitte falls eine der folgenden Aussagen falsch sein 
sollte.

Je nach Akkutyp sind die Auswirkungen von Tiefenentladung verschieden.

Lithium Batterien (LiPo & LiIon): Sofortige Schädigung
Blei Batterien : Sulfatierung, umso länger desto grösser der Schaden
Gel Batterien : nicht sehr empfindlich
Nickel Batterien : keine Auswirkung

Nun falls die Batterie tiefenentladen ist und man Strom hinzufügt...

Lithium Batterien : Kurzschluss, Kupferbrücken zerstören Hülle, Brand, 
Explosion (!!!)
Blei Akkumulatoren : nach mehrfachem tiefenentladen : Kurzschlüsse (dh 
auch Brand Explosion?)
Gel & Nickel: keine Auswirkungen

Nun um herauszufinden ob die Batterie tiefenentladen ist, misst man die 
Spannung jeder einzelnen Zelle. Hierzu muss jede Zelle einzeln 
angeschaut werden.

Nicht alle Lithium Akkus haben Schutzvorrichtungen.
I.d.R. kann man davon ausgehen, dass wenn es ein teures hoch 
qualitatives Produkt ist, dass es eine Schutzvorrichtung hat. Garantiert 
ist dies allerdings nicht.
z.B. MacBooks haben eine Schutzvorrichtung


Das waren so die Sachen, welche ich herausgefunden habe. Nun zu meinen 
Fragen:
1) Stimmen meine Aussagen ?
2) Gibt es weitere Wege herauszufinden ob ein Akku tiefenentladen ist 
oder nicht ?
3) Sagen wir ich habe z.b. einen Playstation Controller. Den habe ich 
schon 5 Jahre nicht mehr geladen. Er hat einen LiIon Akku mit 2000 mah. 
Laufe ich Gefahr diesen zu einem potentziellen Gefahrengut zu machen ?
4) Ich lese immerwieder von "tiefenentladen in tagen/wochen" ist dies 
überhaupt möglich ?
5) Ab wievielen ungeladenen Jahren würdet ihr LiPo resp LiIon Akkus 
nicht mehr laden? (z.b. Playstation 3 controller)
6) Wie verwaltet ihr eure Akkus die ihr selten braucht ? 1x im Jahr 
laden? Mehr? LiPo? LiIon?

Ich weiss dass LiIon Akkus weniger anfällig sind doch würde ich sehr 
schätzen wenn ihr nicht nur LiPo Fragen beantwortet. Die meisten Geräte 
welche ich besitze und wahrscheinlich auch Ottonormalverbraucher sind 
nämlich LiIon und nicht LiPo.
Und bitte wir reden hier von worstcase Szenarios. Mit diesen sind zu 
rechenen, aber sie müssen natürlich nicht immer eintreten.

Danke für eure Zeit

Liebe Grüsse
Jens

von fft (Gast)


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Jens schrieb:
> Und bitte wir reden hier von worstcase Szenarios. Mit diesen sind zu
> rechenen, aber sie müssen natürlich nicht immer eintreten.

Dazu solltest du dir noch eine ganze Ecke mehr Wissen aufbauen, bevor du 
da überhaupt mitreden kannst :-)

von Jens (Gast)


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fft schrieb:
> Jens schrieb:
>> Und bitte wir reden hier von worstcase Szenarios. Mit diesen sind zu
>> rechenen, aber sie müssen natürlich nicht immer eintreten.
>
> Dazu solltest du dir noch eine ganze Ecke mehr Wissen aufbauen, bevor du
> da überhaupt mitreden kannst :-)

Ja das bin ich ja dran :D du darfst gerne mir dein Wissen vermitteln ;)

von Verteiler (Gast)


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fft schrieb:
> Jens schrieb:
>> Und bitte wir reden hier von worstcase Szenarios. Mit diesen sind zu
>> rechenen, aber sie müssen natürlich nicht immer eintreten.
>
> Dazu solltest du dir noch eine ganze Ecke mehr Wissen aufbauen, bevor du
> da überhaupt mitreden kannst :-)

Da ist er gerade dabei, nicht gelesen?

Jens schrieb:
> Nun zu meinen
> Fragen:
> 1) Stimmen meine Aussagen ?
[...]
> 6) Wie verwaltet ihr eure Akkus

von Hp M. (nachtmix)


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Jens schrieb:
> Akkus und wieso diese das einzig
> gefährliche im Haushalt sind.

Mit Sicherheit passieren mehr Unfälle durch Stürze und Verbrennungen.


Jens schrieb:
> 1) Stimmen meine Aussagen ?

In dieser Pauschalität: Nein.

von John (Gast)


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Jens schrieb:
> Ich interessiere mich schon länger für Akkus und wieso diese das einzig
> gefährliche im Haushalt sind. (An alle philosophen: falscher Thread, ihr
> könnt gerne andere Meinung sein, ich glaube gern renommierten Harvard
> Professoren)

Wie viele Verletzte und Tode gibt es im Haushalt, pro Jahr, durch Akkus?

von Horst (Gast)


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Jens schrieb:
> Lithium Batterien : Kurzschluss, Kupferbrücken zerstören Hülle, Brand,
> Explosion (!!!)

Nein, beim Tiefentladen einzelner Zellen entstehen keine Kupferbrücken. 
Die entstehen nur bei Akkupacks, weil dann die schwächsten Zellen 
umgepolt werden und dann die Kupferatome wandern und Nadeln bilden.
Hier gibt es eine passende Untersuchung: 
https://www.nature.com/articles/srep30248

von fft (Gast)


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Jens schrieb:
> Ja das bin ich ja dran :D du darfst gerne mir dein Wissen vermitteln ;)

Gerne. Dir ist schon klar was übliche Schulungstage so kosten? In einer 
Woche sind wir mit den Grundlagen auch schon durch :-)

von Jens (Gast)


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Ich finde eure "Anregungen" toll, aber wie erwähnt interessieren mich 
philosopische Aspekte kein bisschen.
Die potentielle Energie eines Akkus ist nicht zu vergleichen mit 
irgendwelchen anderen Haushaltsobjekten, dies kann euch jeder Physiker 
bestätigen danke.

fft schrieb:
> Jens schrieb:
>> Ja das bin ich ja dran :D du darfst gerne mir dein Wissen vermitteln ;)
>
> Gerne. Dir ist schon klar was übliche Schulungstage so kosten? In einer
> Woche sind wir mit den Grundlagen auch schon durch :-)

Leider hat mein echtes Studium zZ Vorrang. Wenn du mir eine gute 
Abhandlung dazu schreibst kauf ich dir diese gerne ab. Alle meine Fragen 
müssen allerdings beantwortet sein sowie meine Behauptungen korrigiert.


Horst schrieb:
> Jens schrieb:
>> Lithium Batterien : Kurzschluss, Kupferbrücken zerstören Hülle, Brand,
>> Explosion (!!!)
>
> Nein, beim Tiefentladen einzelner Zellen entstehen keine Kupferbrücken.
> Die entstehen nur bei Akkupacks, weil dann die schwächsten Zellen
> umgepolt werden und dann die Kupferatome wandern und Nadeln bilden.
> Hier gibt es eine passende Untersuchung:
> https://www.nature.com/articles/srep30248

Ok danke! Das wusste ich nicht

von Marc H. (marchorby)


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Also ich kenne das so: tiefentladene Akkus sind überwiegend beschädigt 
und gelten als kaputt. In diesem Fall solle man wissen wo man diese 
entsorgen kann.

von Jens (Gast)


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Marc H. schrieb:
> Also ich kenne das so: tiefentladene Akkus sind überwiegend beschädigt
> und gelten als kaputt. In diesem Fall solle man wissen wo man diese
> entsorgen kann.

Soweit ich das Beurteilen kann stimmt dies für Lithium Akkus. Andere 
Akkus verhalten sich auch anderst.

Das Problem: Tiefenladung als Laie erkennen

von John (Gast)


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Jens schrieb:
> Die potentielle Energie eines Akkus ist nicht zu vergleichen mit
> irgendwelchen anderen Haushaltsobjekten, dies kann euch jeder Physiker
> bestätigen danke.

Ja, du hast recht. Die mickrige Energie eines Lithium Akkus reicht nicht 
mal aus, um sich eine Portion Pommes zu frittieren.


Jens schrieb:
> Das Problem: Tiefenladung als Laie erkennen

Ein gutes Ladegerät sollte das erkennen, und den Akku nicht mehr laden.

von Jens (Gast)


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John schrieb:
> Jens schrieb:
>> Die potentielle Energie eines Akkus ist nicht zu vergleichen mit
>> irgendwelchen anderen Haushaltsobjekten, dies kann euch jeder Physiker
>> bestätigen danke.
>
> Ja, du hast recht. Die mickrige Energie eines Lithium Akkus reicht nicht
> mal aus, um sich eine Portion Pommes zu frittieren.


Ok, das hört man gerne.

Würdest du Powerbanks mit 15'000 mah auch unter mickrige Energie 
einstufen ?
Wie stehst du zu LiPo Akkus ? Z.B. einen Verbund aus 18650er ?

> Jens schrieb:
>> Das Problem: Tiefenladung als Laie erkennen
>
> Ein gutes Ladegerät sollte das erkennen, und den Akku nicht mehr laden.


Die Ladegeräte von denen du sprichst werden wahrscheinlich eine 
Schutzschaltung haben. Kann ich das als Laie von aussen beurteilen ?

von Michael B. (laberkopp)


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Jens schrieb:
> Ich möchte nun gewisse Grund"regeln" für die Tiefenentladung kennen
> lernen.

Na die sind einfach:

> Lithium Batterien (LiPo & LiIon):

Keinesfalls wieder aufladen weil das Brandgefahr besteht.

> Blei Batterien : Sulfatierung, umso länger desto grösser der Schaden

Richtig, und wenn sie erst mal so sulfatiert sind, daß eine normale 
Ladung nicht mehr bringt, hilft auch kein Voodoo, sondern nur das 
Recykling.

> Gel Batterien : nicht sehr empfindlich

Nein, verhalten ebenso wie Bleiakkus.

> Nickel Batterien : keine Auswirkung

Jein. Viele Nickel (Cadmium(Metallhydrid) lassen sich problemlos 
aufladen, wenn sie nicht VERPOLT wurden (wie es nur in Akkupack 
spassieren kann), denn dann sind sie oft intern kurzgeschlossen durch 
die geschilderten Kupfernadeln, die hier wohl Nickel oder Cadmiumnadeln 
sind und damit kaputt, wenn sie überhpt noch Ladung annehmen haben sie 
eine immense Selbstentladung.

Ich habe hier eine Zeitschaltuhr mit 1 NiMH Zelle. Die wird entladen 
wenn sie rumliegt bis auf ca. 0.6V. Wenn man sie wieder auflädt, was 
leicht mal 3 Tage dauert, dann geht das Gerät wieder. Und das schon 
dutzendemale durchexerziert.

von Peter M. (r2d3)


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Jens schrieb:
> Hallo Leute,
>
> Ich interessiere mich schon länger für Akkus und wieso diese das einzig
> gefährliche im Haushalt sind. (An alle philosophen: falscher Thread, ihr

Keine Ahnung.

> könnt gerne andere Meinung sein, ich glaube gern renommierten Harvard
> Professoren)

???

> Wenn ich mich jedenfalls mit dem Thema befasse kommt es mir vor, als
> würde kein normal Sterblicher wissen, was das überhaupt ist und wieso
> das gefährlich sein sollte. Daher habe ich selber auch grosse
> Wissenslücken in dem Bereich, da ich selber ein Ottonormalverbraucher
> bin.
>
> Ich möchte nun gewisse Grund"regeln" für die Tiefenentladung kennen
> lernen.

Der Begriff "Grundregeln" suggeriert, man könne ungeschoren Akkus 
tiefentladen". Das gilt in der Regel aber nicht.

> Korrigiert mich bitte falls eine der folgenden Aussagen falsch sein
> sollte.
>
> Je nach Akkutyp sind die Auswirkungen von Tiefenentladung verschieden.
>
> Lithium Batterien (LiPo & LiIon): Sofortige Schädigung

Die Begrifflichkeiten sind falsch. Lithium-Batterien sind keine 
wiederaufladbaren Akkus, sondern lithiumhaltige Batterien.

LiPo (Lithium-Polymer) ist nur eine spezielle Bauform von 
Lithium-Ionen-Akkus. Die Zellchemie der Lithium-Ionen-Akkus ist nicht 
einheitlich, es gibt Varianten.

> Nicht alle Lithium Akkus haben Schutzvorrichtungen.
> I.d.R. kann man davon ausgehen, dass wenn es ein teures hoch
> qualitatives Produkt ist, dass es eine Schutzvorrichtung hat. Garantiert
> ist dies allerdings nicht.
> z.B. MacBooks haben eine Schutzvorrichtung

Es gibt einzelne Zellen mit und ohne Schutzvorrichtungen.
Es kann Anwendungen geben, bei denen auf Einzelzellenebene keine 
Schutzvorrichtung existiert, auf der übergeordneten Ebene schon.

>
> Das waren so die Sachen, welche ich herausgefunden habe. Nun zu meinen
> Fragen:
> 1) Stimmen meine Aussagen ?

teilweise

> 2) Gibt es weitere Wege herauszufinden ob ein Akku tiefenentladen ist
> oder nicht ?

Außer Spannungsmessung ist mir nichts bekannt.

> 3) Sagen wir ich habe z.b. einen Playstation Controller. Den habe ich
> schon 5 Jahre nicht mehr geladen. Er hat einen LiIon Akku mit 2000 mah.
> Laufe ich Gefahr diesen zu einem potentziellen Gefahrengut zu machen ?

Das hängt davon ab.

> 4) Ich lese immerwieder von "tiefenentladen in tagen/wochen" ist dies
> überhaupt möglich ?

Steter Tropfen höhlt den Stein. Viele moderne Geräte haben keinen 
physischen Abschalter mehr und verbrauchen weiter Strom, selbst wenn sie 
dem Bediener suggerieren, sie seien abgeschaltet.
Ein sehr kleiner Strom über lange Zeit kann einen Akku auch entladen.

> 5) Ab wievielen ungeladenen Jahren würdet ihr LiPo resp LiIon Akkus
> nicht mehr laden? (z.b. Playstation 3 controller)

Erst einmal versuchen, die Spannung zu messen, wenn man den Akku 
entnehmen kann, oder er zugänglich ist.

> 6) Wie verwaltet ihr eure Akkus die ihr selten braucht ? 1x im Jahr
> laden? Mehr? LiPo? LiIon?

Liegen lassen.

> Ich weiss dass LiIon Akkus weniger anfällig sind doch würde ich sehr

Weniger anfällig als was?

> schätzen wenn ihr nicht nur LiPo Fragen beantwortet. Die meisten Geräte
> welche ich besitze und wahrscheinlich auch Ottonormalverbraucher sind
> nämlich LiIon und nicht LiPo.

siehe Denkfehler bei LiPo oben!

Der folgende kostenpflichtige Artikel beantwortet alle Deine Fragen zum 
Thema LiIonen:

https://shop.heise.de/katalog/strom-to-go

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