Hallo leider geht es bei diesen Thread Beitrag "Maximale Leistung einer Batterie" nicht um das was ich vom Titel erhofft habe. Meine Frage ist was begrenzt die maximale zulässige Strombelastung einer Batterie bzw. einer Zelle. Klar der Innenwiderstand. Aber wovon hängt dieser ab? Auch teilweise klar von den aktiven Flächen, wo viel Fläche kann viel Reaktion stattfinden und die Belastung pro Flächeneinheit relati gering gehalten werden. Aber was noch? Es gibt billige LiPos die dürfen mit 5C entladen werden und deutlich teure die 60C oder noch mehr entladen werden dürfen sich aber von der Größe noch von der Nennkapazität (Wunschkapazität... aber die Größenordnung stimmt trotzdem). Manchmal wird mit irgendwelchen Nanotechnologien geworben die falls nicht nur Werbebullshit die höhere mögliche Entladerate wohl durch mehr Oberfläche ermöglichen. Aber das kann doch nicht alles seinß! Wie ist es bei "alten" Technologien wie den verschiedenen Bleiakkutechnologien - auch dort sind die maximalen Entladeraten bei gleicher Baugröße oft sehr verschieden - das können nicht nur Wunschwerte sein selbst bei, sehr wahrscheinlich zuverlässigen Herstellern und "echten" Datengrundlagen gibt es das. Ampere Amper
Neben der reinen Chemie haben auch noch andere Faktoren Einfluss auf die Strombelastbarkeit. z.B.die Dicke der Zuleitungen also von der Chemie bis zu den Batteriepolen
Ampere Amper schrieb: > Meine Frage ist was begrenzt die maximale zulässige Strombelastung einer > Batterie bzw. einer Zelle. Zumindest gibt es nichts, was Du als Anwender ändern könntest. Ausser das Du einen Akku statt einer Primärzelle nimmst.
> > Meine Frage ist was begrenzt die maximale zulässige Strombelastung einer > Batterie bzw. einer Zelle. > > Klar der Innenwiderstand. > Aber wovon hängt dieser ab? Vom guten Schlaf im Chemieunterricht. Meiner war gut also keine Details von mir, von wegen NDA und so. In groben Zügen geht es um Details in der Mischung von Elektrolyt (vulgo: Batteriesäure) und von Elektrodenmaterial (vulgo: Polplatten) UND den Details der Herstellungsverfahren dieserTeile. Ich versuche ein Analogiebeispiel. Metallblech (f. Zellenelektroden) kann z.B. dünn gewalzt werden; dann sind dessen Oberflächen eher glatt und bieten wenig "Kontaktgrenze" zur Umgebung (z.B. zum Elektrolyt) aber auch kleinstmöglichen "inneren" spezifischen Widerstand. Jedoch kann dasselbe Metall zu feinem Pulver gerieben, dann "locker" zusammengepresst "verbacken" werden (--> Sinterverfahren) sodass es "schwamm-/schaumartig" porös ist und Elektrolyt aufsaugen kann. Somit erhöht sich die "Kontaktgrenze" aber auch den "inneren" spezifischen Widerstand. Auch die anbringung der Stromabnahmekontakte wird schwieriger. Metall kann auch Kristalle ausbilden, was i.a.R. zu Kurzschlüsse zw. + & - fürt. Also muss sowohl die Metallegierung und/oder deren Herstellungsprozess verändert werden um Gegenwirkung zu erzielen. Elektrolyt kann auch Kristalle bilden was i.a.R. nichtleitend ist. Also muss die Sosse durch Beigaben stabilisiert werden, was ev. deren Reaktionsfreudigkeit herabsetzt, also den Innenwiderstand der fertigen Zelle erhöht. U.s.w. Zur minderung der Gefährlichkeit (Elektrolytaustritt, Gasung--> Druckberstung, Feuergefahr, u.v.m.) sind ebenfalls Massnahmen zu treffen, genauso wie zur Langlebigkeit im Regal bei der Lagerung vor dem Einsatz UND im Betrieb selbst (gegen Zersetzung d. Elektrolyts, Oxydation d. Elektroden). Obendrein muss das Ganze Massenproduktionstauglich bleiben: nicht jede "bekannte" Verbesserungsmassnahme lässt sich "einfach" auf Produktionsstrassen mit Ausstoss von Zigtausend Zellen Pro Tag/Stunde umsetzen (zu markttauglichen Produktionskosten umsetzen).
Ampere Amper schrieb: > was begrenzt die maximale zulässige Strombelastung einer Batterie Geht es dir um Akkus oder Primärzellen ? Der Innenwiderstand ist ein Limit, dann dürfte man aber jeden Akku kurzschliessen zum Entladen. Das zweite ist die Erwärmung durch den Stromfluss am Innenwiderstand, der schränkt das mit dem Kurzschluss ein: Ein heisser Akku lässt im Inneren etwas schmelzen so daß er danach kaputt ist. Das Limit ist also die Wärme, und die kommt vom Strom über den Innenwiderstand. Der geringe Innenwiderstand hat aber auch einen Nachteil: Schnellere Selbstentladung. Das will man bei Primärzellen nicht. Daher sind Akkus hochstrombelastbarer baubar als Primärbatterien. Das wäre eine hochstromfähige Primärzelle http://www.tadiranbatteries.de/eng/products/tadiran-lithium-metal-oxide-batteries/background-information.asp
Hallo
so gut kann der Schlaf wohl doch nicht gewesen sein ;-)
Danke für die viele und detaillierte Info - was mich erstaunt ist das
viel Oberfläche, wie es z.B. das Sinterverfahren bereit stellt den
Innenwiderstand erhöht - das hätte ich so nicht erwartet da doch mehr
Reaktionsfläche ("größere" Kontakte - mehr Querschnitt) zur Verfügung
steht - ist wohl aber nicht so.
Aber ich sehe jetzt auch klar warum an Akkus immer noch kräftig
geforscht und Entwickelt wird und warum es doch derart viel verschieden
Akkutechnologien gibt, die sich Teilweise nur in Detail Unterscheiden
(aber leider immer sehr teuer sind wenn irgendein Parameter "richtig"
gut sein soll...).
Vielen Dank für die Info - so macht das Forum Spaß !
Großes Daumen hoch
Ampere Amper schrieb: > leider geht es bei diesen Thread > Beitrag "Maximale Leistung einer Batterie" nicht um das > was ich vom Titel erhofft habe. Und warum moderierst du dann deinen Thread nicht entsprechend? Es ist Deine Frage, also bist DU in der Pflicht entsprechend nachzuhaken, Rückfragen zu beantworten etc. Und nicht statt dessen jeden 2. Tag einen neuen Thread aufmachen.
> Danke für die viele und detaillierte Info - was mich erstaunt ist das > viel Oberfläche, wie es z.B. das Sinterverfahren bereit stellt den > Innenwiderstand erhöht - das hätte ich so nicht erwartet da doch mehr > Reaktionsfläche ("größere" Kontakte - mehr Querschnitt) zur Verfügung > steht - ist wohl aber nicht so. Achtung Missverständnis. Innenwiderstand Zelle != spezifischer Widerstand (Materialeigenschaft) Der "gesamte" Innenwiderstand der Zelle (als El. Spannungsquelle) setzt sich aus vielen einzelnen Abschnitte zusammen: - Zellenpoldeckel selbst - Übergang Zellenpoldeckel zu Kontaktstreifen zum "Plattenpol"/Elektrode z.B. Schweisspunkt - Kontaktstreifen selbst - Übergang Kontaktstreifen zu Elektrode - Elektrode selbst - Übergang Elektrode zu Elektrolyt (Oberfläche) - Elektrolyt selbst (chemische Vorgänge) - Übergang Elektrolyt zu andere Elektrode - andere Elektrode selbst - Übergang andere Elektrode zu anderem Kontaktstreifen - anderer Kontaktstreifen selbst - Übergang anderer Kontaktstreifen zu anderem Zellenpol - anderer Zellenpol selbst z.B. Zellenbecher Dann kommt die Ganze Anschlusstechnik außerhalb der Zelle(n): Federdruckkontakte, Lötfahnen, Schraubanschlüsse, Kabelschupressungen, Leitungsquerschnitte,... Jede einzelne Position hat seine eigene "Formel" mit mat.spezifischem Widerstand, Temperaturabhängigkeit, Thermoelektrospannung wg. Materialpaarung (Seebeck/Peltier/Thomson), usw. Alles nur Brosamen, jedoch in der Summe... Und wie hier im Forum: jedes zieht in eine ANDERE Richtung ;-)
Hallo Speziell an "Der Andere (Gast)" Wenn du mich auf den Niveau anmachst kann ich entsprechend Antworten: Ich bin nicht der Autor des Beitrags "Maximale Leistung einer Batterie" sondern hatte nur erhofft das meine Frage jemand Andere schon sinngemäß im verlinkten Beitrag gestellt hat - das darf man ja wohl erwähnen, sollte man aber auch erkennen wenn man nicht nur Quer liest und den Forenpolizist heraushängen lässt. Normalerweise versuche ich höflich und Themen bezogen zu Posten, wer mich aber dumm anmacht, oder über meine und Schwächen anderer lästert der bekommt eine Antwort auf genau dem gleichen tiefen Niveau. Ampere Amper
Ampere Amper schrieb: > was mich erstaunt ist das viel Oberfläche, wie es z.B. das > Sinterverfahren bereit stellt den Innenwiderstand erhöht Dich erstaunt (bei identischem Metall/Legierung/...) tatsächlich, daß gepreßte Partikel höheren Widerstand haben, als homogenes Material? Denkst Du nicht intuitiv, daß das an den "Zwischenräumen" liegen könnte?
Hallo ein gutes Argument ;-) Ich bin von den Elkos ausgegangen - dort wurde irgendwann mal erkannt das eine aufgeraute Oberfläche mehr Oberfläche hat (ja schlechtes Deutsch...) und somit mehr Kapazität pro Volumenbedarf bietet. Dadurch habe ich mich wohl falsch lenken gelassen und bin einfach davon Ausgegangen - mehr Oberfläche => mehr, größere, Kontaktfläche = geringerer Widerstand - an Zwischenräume habe ich dabei wirklich nicht gedacht. Danke Ampere Amper
Im grunde ist Wärme was gutes für den Akku, denn je wärmer desto bessere chemische Reaktion. Die Zelltemperatur hat jedoch da ein Ende, bei dem das Elektrolyt verdunstet und durch den Druck dieses dann aus der Zelle entweicht. Jedoch steigt auch die Selbstentladung bei höherer Temperatur. Beachten sollte man jedoch auch dass in einem Akku stets eine umkehrbare chemische Reaktion stattfinden soll. Wer seinen Akku unter eine von der Zellchemie abhängige Grenze entlädt, startet damit einen andere chemischen Reaktion die dann meistens nicht mehr umkehrbar ist. Akku -> Müll.
>Beachten sollte man jedoch auch dass in einem Akku stets eine umkehrbare >chemische Reaktion stattfinden soll. Wer seinen Akku unter eine von der >Zellchemie abhängige Grenze entlädt, startet damit einen andere >chemischen Reaktion die dann meistens nicht mehr umkehrbar ist. Akku -> >Müll. "Meistens" stimmt bei den üblichen Akkutypen eher nicht. Das ist vorrangig bei den Li-Akkus so. Bei Pb geht die Elektrode eher durch mechanischer Zerbröselung kaputt, wenn die nur noch aus PbSO4 besteht. NiCd/MH hält auch eine Tiefentladung aus - ist zwar nicht wirklich gesund, und die Kapazität leidet, aber läßt sich üblicherweise wieder laden. Auch da ist es eher die Elektrodenstruktur, die sich ändert, und nicht so sehr die Zellchemie. Generell gibt's immer das Problem, daß mit dem Laden/Entladen sich auch immer das Volumen der Elektroden ändert. Sowas macht die Elektroden auf Dauer natürlich auch kaputt.
:
Bearbeitet durch User
Kennt jemand denn auch den tatsächlichen grund und keine wilde
Spekulation oder persönliche Meinungen?
Ich finde es in allen Foren immer sehr schade, das wenn jemand was
fragt, auch Leute antworten die es vermutlich nicht besser wissen als
der Fragesteller..aber einfach mal ihre..so glauben sie..richtige
Meinung dazu äußern..
Egal ob es um Krankheiten, Kaufberatung oder sonstwas geht..
Am ende ist man kein bisschen schlauer als vorher wenn man die Antworten
kritisch bewertet und mit eigenen Erfahrungen oder realen Produkten
vergleicht und zum Schluss kommt..das die Aussagen so nicht stimmen
können..
>Klar kommt dann evtl keine oder nur ein bis zwei Antworten, die aber vielleicht
brauchbar und Wahr
John schrieb: > Ich finde es in allen Foren immer sehr schade, das wenn jemand was > fragt, auch Leute antworten die es vermutlich nicht besser wissen als > der Fragesteller Es gibt aber auch Fragensteller, die so lange fragen, bis sie die Antwort bekommen, die sie hören wollten. Beitrag "Leistung einer Batterie - Begrenzungen und Ursachen" Beitrag "Maximale Leistung einer Batterie"
oder weil keine Antwort wirklich schlüssig ist....so oder so schadet es nicht..nur so können auch andere Mitlesende eine OBJEKTIVE! Meinung dazu entwickeln
John schrieb: > Kennt jemand denn auch den tatsächlichen grund und keine wilde > Spekulation oder persönliche Meinungen? Natürlich. Der Hersteller. Aber der wird einen Scheiß tun und einem anonymen Jemand in einem Forum seine Betriebsgeheimnisse verraten. Die prinzipiellen Zusammenhänge kann man ja überall nachlesen.
kann man..er hat aber hier gefragt!! Also kann man auch hier Antworten!
@ John (Gast) >Kennt jemand denn auch den tatsächlichen grund und keine wilde >Spekulation oder persönliche Meinungen? Was konkret gefällt Dir denn an den Antworten nicht. So richtig komplett falsch sind ja bisher die Antworten nicht.
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