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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laptop-Lithium-Akkus laden bis 4,1 o.4,2V ?


Autor: Carsten Pietsch (papa_of_t)
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Hallo allerseits,

um meinen vorigen (abgehandelten) Thread nicht unnötig auszuleiern, hier 
nochmal separat die neue Fragestellung:

Ich hab einen alten Laptop-Akku auseinandergenommen, der schon zum 
Entsorgen sollte, als Quelle für "günstige" Lithium-Zellen. Testschalter 
betätigt - keine Anzeige / und auch keine Spannung nach außen hin 
meßbar. Innen drin die Kontrollelektronik und 8 Zellen, davon je 2 
parallel. Draußen steht dran Li-Ion Battery, 14,8V  3800mAh, Charging 
current 3.5A) - Eine einzelne Zelle müßte also demnach eine Nennspannung 
von 3.7V, einen empfohlenen Ladestrom von 1,75A und eine Kapazität von 
1900mAh haben.

Ich habe gemessen und siehe da: Von den 4 2er Blocks ist einer 
tiefenentladen,
alle anderen zeigen noch über 3V an, lassen sich mit 1A ohne auch nur 
ein bischen warm zu werden laden und entladen. Kapazität hab ich noch 
nicht so richtig überprüfen können, denn dazu müßte ich sie VOLL laden 
und definiert mit Zeitmessung und Strommessung entladen, und da liegt 
mein Problem / meine Frage:

Es läßt sich leider anhand der kargen Beschriftung nicht feststellen, 
was es genau für Zellen sind. (Bild siehe Anlage). Gibt es eine 
Meßmethode oder kombinierte Lade/Meßmethode, mit der man feststellen 
kann, ob die Ladeschlußspannung bei 4,1 oder 4,2 Volt liegt (außer 
natürlich "try and error", das ist mir zu heiß!)?

Solange ich das nicht weiß, werde ich natürlich nicht über 4,10V laden..

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Frag den Akku doch...
Nein, das ist kein Scherz ! Die Kontrollelektronik besitzt meist einen 
uC mit I2C oder einen 1-wire Interface.
Ich hatte bei einem die Daten ausgelesen und da hat mir der Akku 16,8V 
als maximale Ladespannung mitgeteilt. Das entspricht 4,2V pro Zelle.

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
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Li-Ion Akkus liegen bei 4.1V
Li-Polymer Akkus liegen bei 4.2V

Du hast Li-Ion Akkus, also ...

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
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Du kannst auch mal folgendes probieren.

Li Akkus regeln sich den Ladestrom selber zurück.
Welchen Ladestrom misst du, wenn die Zellen die 4.1 V
erreicht haben? Bei Modellbauzellen (allerdings LiPo)
nimmt der Strom kontinuierlich ab, bis etwa 20mA erreicht
sind. Die meisten Ladegeräte schalten dann ab und definieren
den Akku als voll.

Autor: Carsten Pietsch (papa_of_t)
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@Benedikt: Ich gratuliere Dir, daß Du das hinbekommen hast. Allerdings 
ist die Platine nicht selbsterklärend, und ich hab noch nicht allzuviel 
mit I2C gemacht, das würde mich Tage kosten (mich da einzuarbeiten und 
die Platine zu kontaktieren, mit ungewisser Erfolgsaussicht) und ist mir 
einfach zu aufwendig.

@Karl Heinz: Die pauschale Aussage von 11:38 reicht mir eigentlich - 
selbst wenn es Ausnahmen gäbe, würde nichts schiefgehen.

Geladen habe ich bis jetzt mit einem Labornetzteil, wobei ich die 
Spannung auf 4,10V eingestellt habe und geladen habe (dabei flossen so 
ca. zwischen 1A bis 600mA abnehmend), bis 4.00V erreicht waren.

Wenn ich Dich richtig verstehe, soll ich einfach so (mit 4.10V 
eingestellt) weiterladen, und schauen, wie sich der Ladestrom 
entwickelt? Oder welche Spannung soll ich zum Laden einstellen?

Autor: *.* (Gast)
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Da schaut man im Datenblatt der Zellen (Aufdruck) nach. Bei bestimmten 
Panasonic-Zellen ist z.B. die Ladespannung 4,2 V, die 
Sicherheitsabschaltung 4,3 V.

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
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Carsten Pietsch wrote:
> Wenn ich Dich richtig verstehe, soll ich einfach so (mit 4.10V
> eingestellt) weiterladen, und schauen, wie sich der Ladestrom
> entwickelt?

Genau das würde ich mal machen.

> Oder welche Spannung soll ich zum Laden einstellen?

Ich würde auf der sicheren Seite bleiben. 4.1V


Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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@ Karl heinz
Ich habe den Akku mit anfangs 3,8V geladen. Dann ging der Ladestrom 
zurück als die Akkus . Was sagt das nun aus ?

Zu LiIon/LiPo: Meine Akkus sind von 1999, also ziemlich sicher LiIon. 
Der Akku sagt 16,8V also 4,2V/Zelle. Ebenso schreiben viele Datenblätter 
bei LiIon Akkus 4,2V.
Ich bleibe trotzdem bei 4,1V, wenn man sich mal ein paar Datenblätter 
anschaut, sieht man dass es dem Akku nicht schaden wenn man ihn nicht 
ganz voll läd. Es ist meistens sogar besser für die Lebensdauer. 
Allerdings verschenkt man halt 10-20% der Kapazität.

@ Carsten
Du musst garnicht an die Platine: Die I2C Anschlüsse befinden sich außen 
am normalen Akku Anschluss. Manchmal sind die Pins beschriftet, dann 
steht C für SCL und D für SDA. Die verbaute Elektronik ist eigentlich 
schon ein halbes Ladegerät: Das IC teilt mit wann der Akku voll ist, 
oder wenn man mit einem zu hohen Strom oder zu hoher Spannung läd. 
Ebenso misst die Elektronik die Lade/Entladezyklen und berechnet die 
Restkapazität bei vollen Akku (meiner hat noch 2,3Ah von den 
ursprünglichen 3,2Ah) und die aktuelle Restkapazität. Ebenso berechnet 
die Elektronik die Laufzeit des Akkus aus dem aktuellen Verbrauch. Das 
ganze nennt sich "Smart Battery".

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
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Benedikt K. wrote:
> @ Karl heinz
> Ich habe den Akku mit anfangs 3,8V geladen. Dann ging der Ladestrom
> zurück als die Akkus .

Auf wieviel?

Moment: Da hab ich mich glaub ich verrannt. Aus dem Ladestrom
kann man nicht ableiten ob der Akku voll wird oder ob
er zurückgeht, weil die Akkuspannung die Ladespannung
erreicht hat.
Also: Die Ladespannung muss man wissen. Nur dann kann man
über den Strom eine Aussage über den Füllgrad machen.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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OK, genau darauf wollte ich hinaus.
Lithium und Bleiakkus sind nämlich ähnlich wie Kondensatoren: Legt man 
eine (stromgebrenzte) Spannung an, braucht man theoretisch keinen 
Laderegler, da die Akkus keinen Strom mehr aufnehmen, wenn sie voll 
sind.  (Voll bedeutet aber nicht wirklich voll, sondern nur 
Akkuspannung=Ladespannung. Ist diese zu hoch knallt es.) Stimmt für 
Lithiumakkus aber auch nur, wenn man als Ladespannung nicht mehr als 
3,7V nimmt.

Nur bei Strombasierten Ladeverfahren (NiCD/NimH) kann man anhand der 
Spannung erkennen ob die Ladung beendet ist (wenn auch nur sehr 
ungenau.)

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Jetzt nochmal (Dokument war arg groß)

Im Anhang ein Datenblattauszug einer typischen 18650er Zelle

Autor: Carsten Pietsch (papa_of_t)
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Hallo Axel,

Also die Zellen sehen so aus, riechen und schmecken auch so wie 18650er, 
aber ob sie deshalb die gleichen Spezifikationen haben weiß ich eben 
nicht.. :-)

Ich bleib bei 4,1V und auf der sicheren Seite, ein bischen 
"Kapazizätsvergeudung" ist für mich nicht so das Thema (es kommt nicht 
so auf Gewicht an).

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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janeissklar, viel Spass weiterhin

schöne grüße
AxelR.

Autor: Tobias H. (Gast)
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Hi

LiIon haben definitiv 4,1V Ladeabschlussspannung.
Also Labornetzteil ran, auf 4,1V eingestellt und laden. Strom auf max 
3,5A begrenzen.
Akku nicht unter 2,5V entladen, besser schon bei 3V Schluss machen.
3,6 bis 3,7V ist die Nennspannung, sagt also nicht viel aus.

Alles klar?

Wenn du irgendwie kannst, empfiehlt es sich auch, eine Messung der 
eingeflossenen Lademenge zu erstellen (Strom mal Zeit). Daraus bekommst 
du die eingeladenen Kapazität und die darf nie höher als 1,05x die 
Akkukapazität sein.

Ciao Tobias

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