Hallo Leute,
Bei den meisten LiIon Akkumulatoren wird angegeben, das sie bei
Erreichen eines bestimmten Stroms bei einer bestimmten Spannungslage als
"voll" tituliert werden. Bei dem von mir Favorisiertem Panasonic
NCR18650GA (DaBla:
https://www.orbtronic.com/content/Datasheet-specs-Sanyo-Panasonic-NCR18650GA-3500mah.pdf)
z.B. bei 67mA @ 4,2V.
In meiner Anwendung werde ich es aber nicht groß über 4V Ladespannung
schaffen*. Wird sich der Strom trotzdem auf einen ähnlichen Wert
einpendeln wie bei 4,2V Ladeschlussspannung so das ich darüber eine
Aussage machen kann, wann er für die Spannungslage gesättigt ist? -
<offtopic>ist gesättigt hier das richtige Wort?</offtopic>
* mir ist der (wirklich geringe) Kapazitätsverlust bekannt. Da mein Pack
aber nicht auf das Äußerste Quäntchen ausgelegt ist, wäre mir das erst
einmal egal ;)
By the way... War dies das richtige Unterforum hierfür? Wenn nicht,
bitte verschieben.
Danke
Fragender schrieb:> In meiner Anwendung werde ich es aber nicht groß über 4V Ladespannung> schaffen*. Wird sich der Strom trotzdem auf einen ähnlichen Wert> einpendeln wie bei 4,2V Ladeschlussspannung so das ich darüber eine> Aussage machen kann, wann er für die Spannungslage gesättigt ist? -
Ja.
> <offtopic>ist gesättigt hier das richtige Wort?</offtopic>
Durchaus.
Fragender schrieb:> * mir ist der (wirklich geringe) Kapazitätsverlust bekannt.
Nun, m.W. geht man von 15% je 0,1V aus. 30% weniger Kapazität
würde ich nicht als "wirklich gering" bezeichnen.
Der Akku nimmt auch bei 15V noch volle 45A.
Die Begrenzung des Ladestroms kommt aus dem Ladegerät, das mit dem
CCCV-Verfahren arbeitet, das heißt Spannungs- und Strombegrenzung.
Wenn du also dem Lader sagst das ist eine LiIon mit 4,1V, dann lädt er
eben nur bis 4,1V auf und begrenzt den Strom vorher runter.
Und auch da gilt dann "Ladeschluss ist bei x Prozent Ladestrom
entsprechend der (geringeren) Kapazität".
Wobei man Lithium-Akkus ruhig an der Spannung begrenzt laufen lassen
kann, der Strom wird immer kleiner.
Die Begrenzung auf x mA ist rein eine "boah ey, wann ist der denn
endlich voll?!"-Geschichte, kann man also willkürlich festlegen, je
nachdem wie viel Geduld man hat oder wie viele der möglichen Milliamps
man nutzen will...
Fragender schrieb:> Wird sich der Strom trotzdem auf einen ähnlichen Wert> einpendeln
Eher ist einpendeln nicht das richtige Wort.
Der Ladestrom wird auf diesen Wert, aber auch noch weiter sinken. Bis
irgendwann nur noch ein sehr geringer Reststrom in die Zelle fliesst.
Jens M. schrieb:> Der Akku nimmt auch bei 15V noch volle 45A.
Kann ich mir gut vorstellen.
15V statt 4.2V, da fließt soviel Strom wie das Netzteil hergibt.
-scnr-
Jens M. schrieb:> Der Akku nimmt auch bei 15V noch volle 45A.
Na, wieder im Unterricht eingeschlafen, mit dem Kopf auf Tisch
aufgeschlagen und im Affekt gepostet? :-)
Jens M. schrieb:> Genau.> Da wird nichts "gesättigt".
Na ich weiß ja nicht. Wenn du statt 4 Brötchen dann 15 Brötchen essen
müßtest, dann fühlst du dich garantiert mehr als "gesättigt"...
;-)
Ich ja, der Akku nicht.
Die Begrenzung des Ladestroms kommt rein aus dem Lader, der "sich nicht
traut" mehr Spannung anzulegen.
Daher kann man (sofern der Lader das zulässt) die Spannung beliebig
einstellen, z.B. auf LiIon oder LiPo-HV und schon ändern sich die
Verhältnisse.
Evtl. sogar die mechanischen des Akkus... ;)
Danke für ernst gemeinten Aussagen ;)
Harald W. schrieb:> Nun, m.W. geht man von 15% je 0,1V aus. 30% weniger Kapazität> würde ich nicht als "wirklich gering" bezeichnen.
Wenn ich das den Diagrammen im DaBla richtig entnehme, sind zwischen ca.
3,7V und den 4,2V Ladeschluss (also gut 0,5V) keine 100mAh drin. Bei dem
"Normbereich" (3,6 bis ca. 2.8) wäre deine Angabe aber sicherlich
richtig.
Bei 3.3Ah typisch ist das ja fast nichts und geht in der
Toleranz/Alterung unter..
Und mit 15V habe ich auch nicht vor kraftvoll "rein zu drücken" oder
besser zu stopfen. Der Vergleich mit den Brötchen ist übrigens super...
Hab mich gerade kringelig gelacht :P
Einfach logisch, da du eine CC/CV Ladetechnik hast und der Akku einen
Innenwiderstand, wird, je näher du an deine 4V kommst, der Strom sinken.
Nur wird die Kurve vermutlich sehr steil sein.
Hätte der Akku keinerlei Innenwiderstand, würdest du abrupt aufhören zu
laden, da die Ladeschlußspannung erreicht ist. (Vorher begrenzt der CC
ja den Ladestrom)
Fragender schrieb:> Bei den meisten LiIon Akkumulatoren wird angegeben, das sie bei> Erreichen eines bestimmten Stroms bei einer bestimmten Spannungslage> als "voll" tituliert werden.
Das ist eine bemerkenswert gute Wortwahl. Denn tatsächlich wird beim
CC/CV Verfahren der Akku nicht voll im Sinne von "jetzt geht nichts mehr
rein", sondern nur "voll" im Sinne von "ab jetzt geht nur noch so wenig
reinzuladen, daß es nicht lohnt, darauf noch zu warten". Traditionell
setzt man als Schwelle den Zeitpunkt, an dem der Ladestrom auf 10% des
initialen (maximalen) Stroms gefallen ist.
> In meiner Anwendung werde ich es aber nicht groß über 4V Ladespannung> schaffen*. Wird sich der Strom trotzdem auf einen ähnlichen Wert> einpendeln wie bei 4,2V Ladeschlussspannung so das ich darüber eine> Aussage machen kann, wann er für die Spannungslage gesättigt ist?
Wenn du mit 4.0V Ladeschlußspannung arbeitest, wird der Strom genauso
abnehmen. Und du kannst genauso einen dir genehmen Strom definieren für
den Zeitpunkt, wann du den Akku voll nennen willst.
Das können die besagten 67mA sein. Oder mehr. Oder weniger. Hängt ein
bißchen von der Anwendung ab. Allgemein versucht man, Li-Ionen Akkus
weder zu tief zu entladen noch zu hoch zu laden. Und auch keine
teilweisen Zyklen zu fahren. Wenn du ihn also mit deinen 4V bis auf -
sagen wir mal - 80% geladen hast, dann solltest du ihn abschließend auch
bis auf - sagen wir mal - 30% entladen, bevor du ihn wieder lädst. Kann
natürlich sein, daß deine Anwendung das nicht erlaubt.
Fragender schrieb:> Wenn ich das den Diagrammen im DaBla richtig entnehme, sind zwischen ca.> 3,7V und den 4,2V Ladeschluss (also gut 0,5V) keine 100mAh drin.
In dem von dir verlinkten Datenblatt sehe ich keine Ladekurve... ?
Wenn du dir die Ladekurve unter
https://lygte-info.dk/review/batteries2012/Sanyo%20NCR18650GA%203500mAh%20%28Red%29%20UK.html
sieht man das etwas mehr als 3Ah während der CC Phase bis 4.2V geladen
wurden. Die restlichen ca. 2-300mAh in der CV Phase.
Bis 3.7V wurde dort in der CC Phase etwas über 1Ah geladen. Während der
3.7V CV Phase wird auch nicht mehr so viel dazukommen.
Also bleibst du dann bei unter der Hälfte der Ladung.
Axel S. schrieb:> Traditionell> setzt man als Schwelle den Zeitpunkt, an dem der Ladestrom auf 10% des> initialen (maximalen) Stroms gefallen ist.
Das kenn ich nur von Bleiakkus, bei Lithium kenn ich "5-10% der
Nennkapazität".
Die o.g. 67mA sind sogar nur 2% Kapazität, bzw. 4% des dort verwendeten
Ladestroms (der etwa 1/2C ist).
Axel S. schrieb:> Und auch keine> teilweisen Zyklen zu fahren.
Seit wann?
Die 30/70 oder 80/20 kenn ich schon, aber Teilzyklen machen soweit mir
bekannt nichts aus, weil die Ladung zählt: 1Ah geladen ist das gleiche
wie 2x 500mAh.
Hast du da einen Link zu?
Harald W. schrieb:> Nun, m.W. geht man von 15% je 0,1V aus. 30% weniger Kapazität> würde ich nicht als "wirklich gering" bezeichnen.
Hab das grad mal gemessen: eine 2,5Ah-Zelle wurde von Lagerspannung mit
CC bei 1A auf 4,0V gebracht, wobei die Ladung bei 200mA beendet wurde.
Anschließend wurde wieder mit 1A auf 4,2V weitergeladen, wobei ebenfalls
bei 200mA terminiert wurde. Rein passten dann noch 352mAh, was rund 14%
der Gesamtkapazität entspricht.
Man verzichtet also auf 14% Kapazität, wenn man statt auf 4,2V mit
ansonsten gleichen Parametern nur bis 4,0V lädt. Der Wert gilt nun
natürlich nur für diese Zelle, dürfte sich aber bei allen anderen
vergleichbaren Akkus in etwa dem gleichen Bereich bewegen.
Jack V. schrieb:> Hab das grad mal gemessen: eine 2,5Ah-Zelle wurden von Lagerspannung mit> CC bei 1A auf 4,0V gebracht, wobei die Ladung bei 200mA beendet wurde.> Anschließend wurde wieder mit 1A auf 4,2V weitergeladen, wobei ebenfalls> bei 200mA terminiert wurde. Rein passten dann noch 352mAh, was rund 14%> der Gesamtkapazität entspricht.
Cool Danke für die messtechnische Verifikation :)
Wäre ggf. cool, wenn du Top-Cut-Off von 200 auf vielleicht 100mA herab
setzten könntest.
Aber wie gesagt, mein Pack ist gut und nicht auf die oberen Kante
bemessen, ich brauch nur ca. 20% der Nennkapazität bei maximal 1/4C
Entlade und Ladeladeestrom aber über 1000 Zyklen. Es wird eine
Solarbetriebene Wetterstation an exponierter Lage die mind. 5 Jahre
Wartungsfrei laufen soll. Von daher bin ich auf der sicheren Seite,
denke ich zumindest.
Jens M. schrieb:> 3,8V an nem Lipo sind nur noch so 20%
Kommt drauf an. Bei einem Akku mit einer Nennspannung von 3,6 oder 3,7V
werden 3,8V nicht 20% SoC sein – das wäre unlogisch. Je nach
Zellenzustand fängt bei 3,8V gerade mal das Spannungsplateau in der
Entladekurve an.
Fragender schrieb:> Wäre ggf. cool, wenn du Top-Cut-Off von 200 auf vielleicht 100mA herab> setzten könntest.
Muss mal gucken, ob ich noch einen halbwegs leeren Akku finde, dann kann
ich das gerne nochmal mit Abschaltung bei 100mA nachreichen.
Ich hab den Akku von oben nun nochmal weitergeladen, bis 100mA bei 4,2V
erreicht waren – etwa 20mAh gingen rein, bis der vorherige Zustand
erreicht war, und dann waren’s nochmal 8mAh von 200mA auf 100mA.
Jack V. schrieb:> Bei einem Akku mit einer Nennspannung von 3,6 oder 3,7V> werden 3,8V nicht 20% SoC sein – das wäre unlogisch.
Warum werden dann alle 3,8/4,2V LiPos mit "3,8V = Lagerspannung = 20$
SOC" hergestellt?
Jens M. schrieb:> Jack V. schrieb:>> Bei einem Akku mit einer Nennspannung von 3,6 oder 3,7V>> werden 3,8V nicht 20% SoC sein – das wäre unlogisch.>> Warum werden dann alle 3,8/4,2V LiPos mit "3,8V = Lagerspannung = 20$> SOC" hergestellt?
a) mit einzelnen LiPo-Zellen hab ich eher weniger zu tun – aber wenn du
meinst, dass es bei allen LiPos so wäre, könntest du sicher ein
Datenblatt verlinken, aus dem’s für eine Zelle entnehmbar ist? Ich
habe LiPos nur als Packs, und da verhalten sich die einzelnen Zellen so,
wie ich das kenne – nicht, wie du’s gerade schreibst. Mag sein, dass es
bei diesen 3,8V/4,35V Wegwerfakkus so ist, aber um die geht’s hier gar
nicht, sondern:
b) es geht hier um eine gegebene LiIon-Rundzelle, deren Datenblatt
lobenswerterweise im Eingangsbeitrag verlinkt wurde.
Wenn du dieses öffnest, wirst du Diagramme darin finden, denen der
Ladestand in Abhängigkeit von der Spannung entnommen werden kann. Die
dort zu findenden Verhältnisse decken sich in etwa mit meinen Messungen,
und sind sehr weit von 20% bei 3,8V entfernt.
Jack V. schrieb:> a) mit einzelnen LiPo-Zellen hab ich eher weniger zu tun – aber wenn du> meinst, dass es bei allen LiPos so wäre, könntest du sicher ein> Datenblatt verlinken, aus dem’s für eine Zelle entnehmbar ist?
Seit wann gibt's für einzelne Lipozellen von amazon oder ebay
Datenblätter? ;)
Oder alle RC-Akkus die ich bislang gesehen habe: nada. Team Orion,
Hobbyking, Traxxas, SLS,...
Alle werden mit 3,8V ausgeliefert, weil das "leer" ist, ohne entladen zu
sein. Leer wird als "Leerlaufspannung nach Ruhezeit 3,7V" benannt,
darunter darf man nicht entladen.
Jack V. schrieb:> Wenn du dieses öffnest, wirst du Diagramme darin finden, aus denen der> Ladestand anhand der Spannung ablesbar ist. Dieses deckt sich in etwa> mit meinen Messungen, und ist sehr weit von 20% bei 3,8V entfernt.
Zum einen gibt's ein Dabla, zum anderen ist das LiIon mit 4,1V, nicht
Lipo.
Ich lese 3,3V unter Last bei 20% Restinhalt ab. Das wird für 0,1V höhere
LiPo als "Entladeende unter Last" angegeben. Passt also.
Jens M. schrieb:> Seit wann gibt's für einzelne Lipozellen von amazon oder ebay> Datenblätter?
Seit Anbeginn der Zeit der LiPos. Zumindest, wenn man sie aus seriösen
Quellen holt, oder aus Geräten birgt, deren Hersteller aus seriösen
Quellen geholt hat.
Jens M. schrieb:> Alle werden mit 3,8V ausgeliefert, weil das "leer" ist, ohne entladen zu> sein. Leer wird als "Leerlaufspannung nach Ruhezeit 3,7V" benannt,> darf man nicht entladen.
Weniger Prosa, mehr Datenblatt, bitte. Und „leer” ist auch bei LiPos,
wenn die Spannung unter Last den im Datenblatt angegebenen Wert für die
Entladeschlussspannung erreicht. Wenn einer der üblichen 3,7/4,2V-LiPos
sich dann auf 3,7V „erholt“, würde ich den langsam dem Recycling
zuführen. Das deutet üblicherweise auf Verschleiß hin.
Wie gesagt, ich weiß nicht, wie’s mit diesen 3,8/4,35V-Wegwerfakkus ist
– da hatte ich noch nicht das Vergnügen. Aber hier geht es auch
überhaupt gar nicht um Lithium-Polymer-Beutelchen.
Jens M. schrieb:> zum anderen ist das LiIon mit 4,1V, nicht> Lipo.
Mag sein. Und nun scrollst du nochmal hoch, worum es denn in diesen
Thread ging. Es war nicht LiPo, sondern LiIon, und es wurde eine
bevorzugte Zelle konkret benannt.
Anschließend wirfst du noch einen Blick auf die Entladekurven im
Datenblatt zur LiIon-Zelle, und guckst, wieviel Kapazität bei 3,8V
entnommen wurde. Ich lese da bei der 2A-Kurve etwas um 700mAh,
entsprechend 20%. Da sich die Spannung ohne Last wieder etwas erholt,
kann man bei der konkret benannten Zelle, um die es in diesem Thread
geht, von 60..70% SoC bei 3,8V unbelastet ausgehen. Auf keinen Fall aber
sind bei 3,8V bei der verlinkten LiIon-Zelle, um die es hier in diesem
Thread geht, schon 80% raus.
Ach ja – in diesem Thread geht’s um eine LiIon-Zelle, nicht um
Wegwerf-LiPos. Ihr Datenblatt ist oben verlinkt.
Edit: gerade ist ein Li-Ion-Akku fertiggeladen, der 3,74V
Leerlaufspannung hatte (ist ein 14500er Taschenlampenakku gewesen,
deswegen hab ich die Kurven für den TE nicht damit aufgenommen): der hat
600mAh Nennkapazität und es gingen knapp 300mAh rein. Entspricht einem
SoC von leicht über _50%_ bei _3,74V_ Leerlaufspannung.
Fragender schrieb:> Wäre ggf. cool, wenn du Top-Cut-Off von 200 auf vielleicht 100mA herab> setzten könntest.
Siehe Anhang, dieses Mal beide Schritte in einem Diagramm.
Erwartungsgemäß kein großer Unterschied zum Beenden bei 200mA.
Genauso wichtig für die Lebensdauer ist allerdings auch, dass du dich
von der Entladeschlussspannung möglichst fernhälst.
Fragender schrieb:> Wird sich der Strom trotzdem auf einen ähnlichen Wert einpendeln
Früher, als man noch in der Lage war, eigenständig zu denken, hätte man
das selbstständig gemessen.
Wie schwer kann das sein, am Labornetzteil die Spannung einzustellen und
den Strom zu beobachten?
Jack V. schrieb:> Harald W. schrieb:>> Nun, m.W. geht man von 15% je 0,1V aus. 30% weniger Kapazität>> würde ich nicht als "wirklich gering" bezeichnen.>> Hab das grad mal gemessen: eine 2,5Ah-Zelle wurde von Lagerspannung mit> CC bei 1A auf 4,0V gebracht, wobei die Ladung bei 200mA beendet wurde.> Anschließend wurde wieder mit 1A auf 4,2V weitergeladen, wobei ebenfalls> bei 200mA terminiert wurde. Rein passten dann noch 352mAh, was rund 14%> der Gesamtkapazität entspricht.>> Man verzichtet also auf 14% Kapazität, wenn man statt auf 4,2V mit> ansonsten gleichen Parametern nur bis 4,0V lädt.
So in etwa kenne ich das auch. Bei 4,1V/ Zelle fehlen ca 8% und bis
4,0V/ Zelle ungefähr noch einmal so viel. Aufgrund der flacher werdenden
Kennlinie eher weniger.
Den Lithiumakku nicht zu laden bevor er leer ist, ist eher eine gute
Methode ihn zu schädigen. Die mögen es nicht lange mit 100% Ladung
rumzustehen und tiefe Zyklen sorgen auch für einen schnellen Tod.
Täglich von 70% wieder auf 90% zu laden mögen sie recht gern. Gestern
hat auf 3Sat ein Entwickler einen schönen vergleich gehabt. Wenn Du ein
Gummiband ständig bis zur grenze Dehnst wird es nach wenigen Versuchen
reißen. Wenn man es nur um 20% dehnt wird es viele Jahre halten.
mfG
Michael
Manfred schrieb:> Früher, als man noch in der Lage war, eigenständig zu denken, hätte man> das selbstständig gemessen.>> Wie schwer kann das sein, am Labornetzteil die Spannung einzustellen und> den Strom zu beobachten?
Die Hürde ist, das ich ca. 15 Zellen von der Datenblattlage her
verglichen habe und aktuell keine einzige zur Hand habe. Noch dazu
verhalten sich ja taufrische noch geringfügig anders als welche die
schon einige Zyklen durchlebt haben.
Für die DaBla-Liebhaber (wie ich es einer bin): Hier eins eines im
Anhang einer 5Ah LiPoly von Kokam. Und ja, die Entladekurve im Bereich
von Charge-Top (4,2V) zu Nominal (3,7V) ist deutlich flachen und
gegenüber den von mir angedachten LiIonen steckt da auch wirklich viel
gespeicherte Energie hinter. Das kommt den 10%-20% je 100mV schon recht
nahe! Dafür steckt im Bereich von 3,7Vnom bis 2,7Vcutoff weniger als
25%. Bei LiIon wären es aber eher 80%. - Ähnlich sieht es auch bei
LiFePo4 aus (exemplarisch ebenfalls im Anhang). Bei letzterem finde ich
es übrigens interessant, das die Selbsterwärmung bei
Hochstromanwendungen scheinbar die Spannungslage des Akkus geringfügig
anhebt.
Ganz nebenbei ist die Zelle, auf die Kapazität der LiPoly im Vergleich
gesehen auch recht groß und schwer gegenüber meiner angedachten (NMC)
18650 . - Der vergleich hinkt natürlich, wenn man sich die C-Ratings der
Akkus ansieht und diese vergleicht. - Dann ist klar, das die
Hochstromzelle (die da mit 150Aconti (30C) und 250Apeak (50C)) schon
etwas mehr massereiche "Magie" verbaut haben muss - alleine schon die
Hochstrom-Anschlüsse müssen deutlich dicker ausgelegt sein ;)
Jack V. schrieb:> Siehe Anhang, dieses Mal beide Schritte in einem Diagramm.> Erwartungsgemäß kein großer Unterschied zum Beenden bei 200mA.
Ein weiteres mal bedanke ich mich bei Dir!
Ganz herzlichen Dank :)