Akkus in Reihe

NIMHs und NiCds ind nicht wirklich "gefährlich" wie LiIon, also es geht 
von solchen kosntruktionen tendenziell keine Gefahr aus.
Allerdings verschlechterst du damit die sowieso schon vergleichsweise 
geringe nutzbare Leistung noch weiter und vorallem wirst du die 
Memmoryeffekte zu spüren bekommen.
Zudem könnten sich einzelne Zellen tiefentladen.

Um was für eine Konstruktion geht es?
Sollen das feste Akkupakete werden, mit dediziertem Ladegerät, oder 
kannst du die Zellen später immer noch einzeln rausnehmen und lädst sie 
normal einzeln auf?

Oder redest du nur von ner Fernbedienung o.ä. wo du einfach die 
"nächstbesten Akkus die rumliegen" rein tun willst?
Ja, das haben wir alle schon mal gemacht, auch wenn es in der Anleitung 
steht man solle es nicht :D


EDIT: Btw. das hat doch nichts mit Mikrocontrolern zutun, oder?

fußchen schrieb:
> Hallo,
>
> kann ich einfache AA NIMH Akkus mit unterschiedlicher Kapazität und
> eventuell unterschiedlichem Ladestand gefahrlos in Reihe schalten? Es
> geht um 10 Stück.

Gefahrlos für dich: ja, für die Akkus: nein. Wie Stefanus schreibt: Wenn 
eine Zelle durch die Entladung umgepolt wurde, kannst du sie wegwerfen.

> Wäre es ein Problem, wenn ich dann weitere 10 dazu parallel dazu
> schalte?
> Oder werden da irgendwelche Probleme auftreten wie z.B., dass sich die
> Akkus gegenseitig entladen?

Bei Parallelschaltung sagt man den Akkus nach, dass sie sich durch die 
ständig fließenden Ausgleichsströme schneller entladen als sie es eh 
schon tun. Wenn das immer so verbunden ist, besteht auch die Gefahr, 
dass sich Zellen umpolen.

Manfred schrieb:
> Der NiMH auf dem Bild war mal annähernd rechteckig, bis er dann längere
> Zeit kurzgeschlossen wurde. Er ist nicht in Flammen aufgegangen, aber

Es ging aber nicht ums Kurzschließen, sondern um Reihen- und 
Parallelschaltung.

fußchen schrieb:
> Okay. Es ging mir vor allem eigentlich um die "Gefahren" für die Akkus.
> Dass die nur schwer in die Luft zu jagen sind, wusste ich schon.
>
> Es geht um einzelne Zellen, die von einem Nutzer (das bin aber
> eigentlich nur ich) gewechselt werden können und sollen.
> Inwiefern kann man denn Memoryeffekt und Umpolung verhindern? Dioden?

> Nur Akkus gleicher Kapazität verwenden? Gleichem Ladezustand? Gleichem
> Ladezustand und gleicher Kapazität?
Ja, und am besten auch Akkus gleichen Alters und auch gleichem 
Hersteller (wegen degenerierungsverhalten über die Zeit hinweg).
Und dann den Akkupack nicht tief-entladen.


> Oder doch lieber statt 10x 1.2V 3x 3.7V (LiIon)? Dabei habe ich
> allerdings natürlich eine Enzündungsgefahr. Gibt es da wenigstens nicht
> die oben erwähnten Nachteile oder sind die auch da vorhanden?
Zumindest memmoryeffekt haben sie nicht und die Kapazitätsdichte ist 
höher (also der Akku kleiner).

Denke aber wenn du dir mit NiMh schwer tust, ist Lithium keine Option.
Die brauchen nämlich zwingend ein Batteriemanagement System. Dieses ist 
per Kabel an jedem Zwsichenkontakt der Zellen verbunden und sorgt dafür 
dass alle Zellen die gleiche Spannung behalten (dadurch wird Umpolen 
verhindert und bei zellenkurzschluss abgeschaltet)).
https://www.ebay.de/itm/3s-20A-12-6V-Cell-Li-on-Akku-Batterie-Schutz-Platine-BMS-PCB-18650-Protection/122950756795?hash=item1ca06fa9bb:g:7HwAAOSwKvJat-yC
Tiefentladung verhindern sie auch (wobei man das dann abgeschaltete 
Paket dann möglichst bald laden sollte).

Es gibt inzwischen LiFePo4 Akkus. Die können nicht gasen und sind darum 
teils sogar noch sicherer als NiMh, außer sie werden physisch stark 
beschädigt dass das Lithium mit der Luft in kontakt kommt.
Leider haben sie nur ~60% der Kapazität von LiIon, lassen sich dafür 
aber nochmals doppelt so schnell aufladen. Die sind im Modellbaubereich 
bereits recht beliebt wo es nicht nur auf Ladungsdichte ankommt.
Bei "Misshandlung" gehen aber auch LiFe akkus schnell kaputt, deshalb 
brauchen sie auch ein BMS.


BMS gäbe es auch für NiMh, aber da bei Nichtvorhandensein, der 
Hersteller nicht ins Gefängnis wandern würde, ist das eher selten.

Ainen gudden!

Stefanus F. schrieb:
> Die Zelle mit der geringsten Kapazität

ist der erfolgversprechendste Kandidat für die Ladezustandsdingens.

Dwianea
hirnschaden

Hast du noch nie einen Modellbauakku in der Hand gehabt?
Die sind in Reihe geschaltet und fest verbunden. Entsprechend werden sie 
auch in Reihe geladen. Aber nicht mit 1.2V. Wie soll das gehen wenn das 
Paket auch im entleerten Zustand ZELLENZAHL×0.8v liefert?
Du muss mit etwa 1.6V pro Zelle laden.
Da modellbauakkus so bel8ebt sind, gibt es aber etliche Ladegeräte die 
noch besondere Techniken einsetzen um entweder Lebensdauer zu erhöhen 
oder Ladezeit zu verringern.

Bei LiIon ist es schwieriger. In der Regel lädt man die zuerst mit 
Konstantstrom und dann noch etwas mit Konstantspannung.

Glaube mit deinem Wissen, also wenn du dir jede Kleinigkeit erfragen 
musst, ist es keine gute Idee ein Ladegerät bauennzu wollen.
Nimm lieber was fertiges.

fußchen schrieb:
> Alex G. schrieb:
>> Glaube mit deinem Wissen, also wenn du dir jede Kleinigkeit erfragen
>> musst, ist es keine gute Idee ein Ladegerät bauennzu wollen.
>> Nimm lieber was fertiges.
>
> Was kannst du denn da empfehlen?
Du willst 10 Zellen, oder?
Dann wäre das hier ein schönes Universalgerät: 
https://www.conrad.de/de/modellbau-multifunktionsladegeraet-100-v-240-v-12-v-10-a-basetech-blei-nimh-nicd-lipo-liion-lihv-blei-calcium-1484096.html?WT.mc_id=google_pla&WT.srch=1&ef_id=VoExkQAABAdIhUPn:20180422124901:s&gclid=Cj0KCQjw5fDWBRDaARIsAA5uWTgToZPljpe0C4k3tFxiewud7fP5_z12HLfEgl8t2Edf6MZz4w4z_eoaAppWEALw_wcB&hk=SEM&insert_kz=VQ&s_kwcid=AL!222!3!98230272297!!!g

Bei max 8 Zellen gibt es günstigere Ladegeräte.


stefanus hat aber auch Recht. Wenn du nicht darauf angewiesen bist, 
untrennbare Akkupakete zu verwenden, dann lade die Zellen einzeln in 
einem beliebigen Ladegerät.

Fertige NiCd-Akkus, 10 Zellen, findet man in 12-V-Akkuschraubern. 
Ladegeräte gibts auch dazu.
Die Zellen werden aus der selben Charge zusammengepunktet, damit haben 
sie theoretisch gleiche Kapazität und die gleichen Lebensumstände. 
Trotzdem sind einige nach ein paar Jahren auseinandergelebt und haben 
nicht mehr die gleichen Daten. Dafür gibt es dann Ersatz bei ebay. NiCd 
für Elektrogeräte sind vom EU-Verbot ausgenommen.
NiMH haben den riesen Nachteil, daß sie unter 10° schwächeln und bei 0° 
völlig versagen.

Gruß   -   Werner

fußchen schrieb:
> Ich brauche eben 10-13V. Und dadurch, dass die sich ja auch unter 1.2V
> entladen, wären nur 8 dann zu wenig. LiIon wären mit 11.1V eben gerade
> noch in Ordnung.
>
> Alex G. schrieb:
>> stefanus hat aber auch Recht. Wenn du nicht darauf angewiesen bist,
>> untrennbare Akkupakete zu verwenden, dann lade die Zellen einzeln in
>> einem beliebigen Ladegerät.
>
> Wobei dann natürlich wieder der Nachteil besteht, dass die sich doch
> ausgleichen müssen, wenn die unterschiedlichen Alters/Typs sind.
> Aber ja, ist wohl vermutlich die leichtere Idee.
Du wirst ja wohl soweit Ordnung halten können dass die die 10 Akkus auch 
nur in Gerät X gemeinsam verwendest und auch nur gleichzeitig bzw. 
direkt nacheinander, wenn du nicht  genug Ladegeräte hast, lädst.
Notfalls schreib "Für Gerät X" drauf ;)

>
> Angenommen, ich will LiIon Akkus nicht aufladen:
> wie sollte ich meine Schaltung aufbauen, ohne dass die beschädigt
> werden?
> Reicht es da, wenn ich die Spannung messe und sobald eine Zelle ~3.3V
> erreicht einfach abschalte? Oder brauche ich da mehr, wenn ich 3 davon
> in Reihe schalte?
Mach sowas nicht selber. Das Risiko dass das in die Luft fliegt 
irgendwann, ist hoch.
Nimm ein fertiges BMS wie das welches ich verlinkt habe.
Gibt es für fast beliebig viele Zellen.

Achte aber auch darauf ob du LiIon oder LiFe Zellen hast. Die brauchen 
unterschiedliche BMS aufgrund der unterschiedlichen Ladeschlusspannung.

Ob NiMh oder LIon hängt von zwei faktoren ab:
Wie wichtig ist Energiedichte, also Grösse des Akkus (wenn 
kleiner=besser, dann Li)
Wirst du in der Regel die Akkus immer von voll auf leer entladen durch 
Benutzung des Geräts?
Wenn nicht (also zwischendurch mal laden willst), Dann Li.

Ansonsten NiMh oder NiCd.


Was das Aufladen eines mit BMS ausgestatteten Pakets angeht, bin ich mir 
auch nicht ganz sicher. Ich lade mit einem, auf 2A begrenzten, auf etwa 
4.2V x Zellenzahl eingestellten Step-Up Wandler (gibts günstig auf 
Ebay).
Das ist aber eigentlich suboptimal, da wie weiter oben erwähnt, man 
normalerweise zuerst mit Konstantstrom, dann mit Konstantspannung lädt.
Meine Methode ist sicher, aber dauert halt um die 6 Stunden.

Das von mir verlinkte Ladegerät von Conrad ist leider mit bereits 
vorhandenen BMS nicht kompatibel (jemand hat die Frage schon gestellt).

Bin entsprechend auch auf der Suche nach einer besseren Lösung für die 2 
Pakete die ich gebaut habe.

Hab grad diesen thread gefunden: 
Beitrag "Li-Ion Akku Laden mit BMS"
offenbar ist meine Methode doch korrekt. Und auch logisch.
Zwar begrenze ich theoretisch sowohl Stromstärke als auch Spannung, aber 
im Betrieb ist imemr nur eine Begrenzung aktiv.
Beim leeren LiIon Paket greift die Strombegrenzung von 2A. Sobald die 
Zellenspannung eine bestimmte Schwelle übersteigt, kann man dank dem 
ohmschen Gesetz, schlicht nicht mehr als 2A einspeisen. Ab dann greift 
nur die Strombegrenzung.
6h dauert es bei mir weil ich bis zu einem Stromfluss von 50mAh lade. 
Das ist aber eigentlichs innlos, weil in den letzten Stunden dann nur 
noch wenige Prozent der Gesamtenergie geflossen sind...

Also sowas als Ladegerät: 
https://www.ebay.de/itm/38V-6A-DC-DC-Converter-Digital-Boost-Buck-Step-Up-Step-Down-Module-CC-and-CV/272577444867?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2649

Ainen gudden!

fußchen schrieb:
> Unter der Annahme, dass es sich jetzt um 10 NiMH Akkus gleicher
> Kapazität, gleichen Alters und gleichen Herstellers handelt

Bei der Produktion von Akkus gibt es unglaubliche Toleranzen, ähnlich 
wie bei Elkos.
In solchen Packs sind die Akkus normalerweise selektiert, und wenn der 
Hersteller nich' weiß nach welchen Kriterien er selektieren muß, dann 
weiß es keiner.

Dwianea
hirnschaden