Akkupflege: Lade- / Entladeströme

[kunsti]

Hallo,

ich möchte eine Akkupflege bei Akkus der Handsprechfunkgeräte durchführen.
Dazu steht mir ein ELV-Ladegerät mit Funktion des mehrfachen Laden-Entladens zur Verfügung.
Ich habe NiHM-Akkus.

Wie sollte ich die Stöme zum Laden und Entladen einstellen?
Danke.

[FüKo]

Hast Du keine Bedienungsanleitung zum Ladegerät? Laden würde ich mit C/10 14 Stunden lang.

[Melderprofi]

NIMH-Akkus: Entladestrom C/3 , d.h. einen 1200 mAh-Akku entlädst Du mit einem Strom von 400 mA. Spannungslage überwachen bzw. Innenwiderstand messen.
Es kommt auch darauf an in welchem FuG der Akku verwendet wird. Ein 4m Gerät mit 5W Sendeleistung zieht ordentlich Strom, ist vom Akku hier der Innenwiderstand zu hoch schaltet das Gerät sehr bald ab...

M

[kunsti]

Wie messe ich den Innenwiderstand richtig?
Welche Grenzwerte sind einzuhalten?

[DG7GJ]

Hallo!


Wie messe ich den Innenwiderstand richtig?
Welche Grenzwerte sind einzuhalten?

Streng genommen wird der aussagekräftigste Wert gemessen:
Nämlich der Innenwinderstand bei leerem Akku (1,0V je Zelle).

Gemessen wird er mit einem Vierleiter-Prinzip, beispielsweise gibt es zur ALC-8500 Expert von ELV entsprechende Meßkabel.

Wer nicht auf den Ladezustand der Zelle achtet, misst nur Mist.
Denn der Innenwiderstand ist ganz enorm abhängig vom Ladezustand.

Grüße aus Dortmund

Jürgen Hüser

[kunsti]

Gibt es denn eine pragmatische ein verhältnismäßig einfache Möglichkeit, diesen Innenwiderstand zumindest grob einschätzen zu können?
Kann man damit vernünftige Aussagen treffen? http://www.elv.de/akku-ri-messgeraet-rim-1000-fertiggeraet.html

[florian M.]

Kann man Lithium oder LIPO Akkus eigentlich auch pflegen?

Gruß
Florian

[Fabpicard]

@kunsti:
Ja, in dem Teil ist die identische Testschaltung enthalten, wie im 8500er...
Verhält sich sogar wie der 8500er, Teststrom-Impuls zu hoch eingestellt und mit "Glück" macht der Akku gleich die Grätsche :D

@florian M.:
http://www2.ife.ee.ethz.ch/~rolfz/batak/AkkuLeistungsVerlust.pdf
Direkt auf Seite 1 knapp unter der Hälfte, ist der Abschnit mit der Überschrift:
"Kapazitätsverlust bei Lithium Ionen Akkus ist permanent und nicht regenerierbar"

Das Dokument sollte dir dann auch bei restlichen Fragen, weiterhelfen können. ;)

MfG Fabsi

[DG7GJ]

Hallo!


Gibt es denn eine pragmatische ein verhältnismäßig einfache Möglichkeit, diesen Innenwiderstand zumindest grob einschätzen zu können?
Kann man damit vernünftige Aussagen treffen? http://www.elv.de/akku-ri-messgeraet-rim-1000-fertiggeraet.html

Technisch ja, aber:

Immer nur Akkus messen die einen definierten "Leer-Zustand" (also möglichst exakt 1,0V je Zelle) aufweisen.

Man kann freilich auch den Ri bei vollen Akkus testen, allerdings ist die Aussagekraft nahe 0.
Denn jeder Akku der noch nicht komplett kaput ist, hat im geladenen einen Ri der noch "vernünftig" aussieht.
Das sagt aber nichts darüber aus wie der Ri kurz vor Ende der Kapazität hat.

Kurze Faustregel:
Heutige, moderne NiMH-Zellen haben bei 1,00V Zellenspannung meißt einen Ri zwischen 15-25mOhm.
Ein 6-Zelliger HFG-Akku kommt also auf 6x grob 20mOhm = 120mOhm zuzüglich Verdrahtungsverluste im Akkupack.

Je nach Hersteller und Bauart kommt also ein 7,2V NiMH HFG-Akku im Neuzustand irgendwo zwischen 100-140mOhm daher.
Bereits nach grob einem Jahr täglichen Einsatz hat man schon einen Ri von 2xxmOhm.

Erfahrungsgemäß steigt mit der Einsatzdauer des Akkus der Ri schneller als die Kapazität sinkt. Daher ist der Ri-Meßwert zusammen mit der aktuellen Kapazität ein guter Frühwarnindikator wann man neue Akkus bestellen sollte.

Grüße aus Dortmund

Jürgen Hüser

[DG7GJ]

Hallo!


Kann man Lithium oder LIPO Akkus eigentlich auch pflegen?

Durch irgendwelche Akkupflegesysteme nicht, im Gegenteil...bei regelmässiger Anwendung verkürzen sie nur die Lebensdauer von LiIon und LiPo's.

Will man die Lebensdauer von LiIon/LoPo's weitestgehend optimieren, geht das nur durch vernünftige Behandlung im Alltag.

Lagerung und Verwendung möglichst nur bei Wohlfühltemperaturen zwischen +10 und +30°C.
Frost, oder auch Temperaturen über 50°C lassen diese Zellen sehr schnell altern.
Daher sollte man LiIon-Akkus auch nicht längere Zeit im Auto liegen lassen, denn ein paar Winter- oder Hochsommertage, und ein Nagelneuer Akku ist schonwieder kurz vor seinem Lebensende.

Ebenso stressig sind Tiefentladephasen:
Wenn die zulässige Mindestspannung einer Zelle erreicht wird, zieht die im HFG-Akku verbaute Schutzschaltung die Notbremse.
Allerdings ist diese Notbremse nicht geeignet um die Entladetiefe auf ein schonendes Maß zu drücken. Vielmehr liegt diese Abschaltgrenze der Schutzschaltung bereits kurz vor dem Entladepunkt wo sich der Akku massiv schädigt.

Heißt: Gibt ein Handfunkgerät erst mal einen Akkuwarnton ab, heißt es ZEITNAH den Akku zu laden und mit einem vollen Akku weiter zu arbeiten. Jeglicher Versuch einen leeren Akku leer zu quetschen bis die Schutzschaltung im Akku anspricht, vernichtet dauerhaft und Massiv Kapazität!

Ein weiterer Trick die Lebensdauer von LiIon und PiPo's zu optimieren geht über die maximale Ladespannung.
Der Akku lebt deutlich länger wenn man die maximale Ladespannung grob 60-120mV niedriger ansetzt als der Hersteller vorgibt.
Die Nachteile sind eine geringere Kapazität (etwa 80%) und deutlich längere Endladezeiten.
Im Modellbaubereich wird da viel gemacht in dieser Richtung, mit gutem Erfolg.
Allerdings ist man bei HFG-Akkus meißt auf die Ladeschalen des Herstellers angewiesen, die solche Tuningmöglichkeiten nicht zulassen.

Grüße aus Dortmund

Jürgen Hüser

[kunsti]

@kunsti:
Ja, in dem Teil ist die identische Testschaltung enthalten, wie im 8500er...
Verhält sich sogar wie der 8500er, Teststrom-Impuls zu hoch eingestellt und mit "Glück" macht der Akku gleich die Grätsche :D


Was heißt das nun? Tauglich oder zu gefährlich?

[Fabpicard]

Ist wie mit allem, du musst für die zu testende Zelle halt den passenden Prüfstrom einstellen...

Eine 2600mAh Zelle mit 10 Ampere Spitzen zu tracktieren ist nicht unbedingt förderlich für die Lebensdauert ;)

MfG Fabsi

[DG7GJ]

Hallo Fabsi!


Ist wie mit allem, du musst für die zu testende Zelle halt den passenden Prüfstrom einstellen...

Eine 2600mAh Zelle mit 10 Ampere Spitzen zu tracktieren ist nicht unbedingt förderlich für die Lebensdauert ;)

Naja, relativ...
Weil die Meßkabel die den beiden ELV-Teilen bei liegt lässt bei einer Einzelzelle kaum 10A zu - die Chinchstecker ebenso wenig..:-)
Teststrom 10A geht praktisch nur an einem 12V Akku (z.B. BleiGel).
Dafür habe ich mir aber dann auch andere Meßkabel gebastelt, 2x2,5mm².

Theoretisch ist es sinnvoll als Meßstrom in etwa das zu nehmen, was das eigentliche Gerät (in diesem Fall eben ein HFG, oder eben auch ein Akkuschrauber) als Maximalstrom (z.B. beim senden) zieht.
Bei einem Fug11b also irgendwas zwischen 1,0 und 1,5A.


Rein praktisch messe ich mit meiner ALC8500 Expert per Default mit 10A.
Schraube ich höchstens runter bei Kleinakkus (Microzellen, alles deutlich unter 1Ah und so).

Wenn ich bei Einzelzellen AAA oder AA "mal auf Schnell" gucken will ob sie noch gehen oder nicht, ohne das die ALC8500 in der Nähe ist, mache ich die "Fast&Dirty"-Methode:

DMM auf 10A DC Meßbereich, Peak-Hold, und kurz die Meßstrippen drann tippen.
Bei Zellen wo ich weis das die noch gut taugen presse ich zuerst die + Spitze auf den +-Deckel und tippe mit der - Spitze unten nah am Rand der Zelle.
Wenn es dort eine kleine Brandmarke gibt, stört sie dort nicht in üblichen Batteriefächern.

Stark vereinfachtes Prinzip der Kategorisierung:
Alles was voll geladen als 1,2V Einzelzelle AA mindestens auf 5A kommt und leer (1V) noch über 500mA reicht mir noch für so Sachen wie Taschenlampe, GPS, IC-Q7, USC-230 und ähnliches.
Alles deutlich dadrunter geht in die Restverwertung (LCD-Uhren und ähnliches).

Bei größeren Akkupacks mit zweistelligen Ah's sollte man das aber freilich nicht machen, wenn man seine Hände noch länger braucht.

Grüße aus Dortmund

Jürgen Hüser

[Fabpicard]

Dafür habe ich mir aber dann auch andere Meßkabel gebastelt, 2x2,5mm².

Hach, welch Kupferverschwendung :D

Für jede Seite einmal 2,5² und einmal 0,5² für die Spannungsmessung ist viel handlicher ;)

MfG Fabsi

[DG7GJ]

Hallo Fabsi!


Hach, welch Kupferverschwendung :D

Für jede Seite einmal 2,5² und einmal 0,5² für die Spannungsmessung ist viel handlicher ;)

Sischer, sischer!
Dumm ist halt nur das die Industrie nicht jede Kabelkonfiguration produzieren will, wo von man mal hin und wieder ein paar Meter gebrauchen könnte.

Gut, man könnte sowas nehmen wie LIYCY mit 16 oder 18 Adern nehmen und bis auf eine Meßleitung alle für den Stromimpuls zusammen schalten. Käme man auch auf über 2mm².

Allerdings hätte ich mit solchen Strippen kein gutes Gefühl, wenn ich was fetteres messen wollte. So 12V/40Ah oder soeine sündhaft teure LiFePO oder was das war.

Ausserdem hält mich die Verseilung bissel von solchen Bastelleien ab.
Denn eine hochohmige einzelne Leitung die mit dutzenden Hochstrom-Adern verseilt sind, trägt sicherlich die Gefahr von Meßverfälschungen aufgrund kapazitiver Einkoppelung.
Bei sauber getrennter Zwillingslitze ist der Effekt bestimmt deutlich kleiner.

Grüße aus Dortmund

Jürgen Hüser

[Fabpicard]

Ausserdem hält mich die Verseilung bissel von solchen Bastelleien ab.

Args!...

Zum "Zusammenführen" von der dicken und der dünnen Ader nimmt man doch sowas:
http://www.autec-vertrieb.de/produkte/schlaeuche/schrumpfschlauch/duennwandig-2-zu-1/deray-itw/

zum Bleistift ;)

MfG Fabsi

[Melderprofi]

Na ihr beiden verkünstelt Euch aber ganz schön...

Den Innenwiderstand muss man ja nicht unbedingt per Vierleiter messen wenn man schon den ALC8500 hat. Der ALC8500 stellt doch bildlich den Spannungsverlauf bei der Entladung dar; testet man einen vollen Akku mit einem Entladestrom von bspw. 1C ist hierbei neben der groben Kapazitätsermittlung (die Kap wird normalerweise mit C/10 bestimmt) auch die Beurteilung des Innenwiderstandes möglich...

M

[Fabpicard]

Na ihr beiden verkünstelt Euch aber ganz schön...

:) Du hast Recht, wir sind vom Thema abgekommen...

MfG Fabsi

P.S.: Ich nutz die Funktion eh nur für nen "Schnelltest" ob sich das Testen überhaupt lohnt *g* oder zur Selektion für Packs...

[DG7GJ]

Hallo!


Na ihr beiden verkünstelt Euch aber ganz schön...

Naja, das Thema hat viele Facetten - da führt eine Diskussion schonmal etwas weiter..:-)


Den Innenwiderstand muss man ja nicht unbedingt per Vierleiter messen wenn man schon den ALC8500 hat. Der ALC8500 stellt doch bildlich den Spannungsverlauf bei der Entladung dar; testet man einen vollen Akku mit einem Entladestrom von bspw. 1C ist hierbei neben der groben Kapazitätsermittlung (die Kap wird normalerweise mit C/10 bestimmt) auch die Beurteilung des Innenwiderstandes möglich...

Nicht wirklich, weil die ALC8500 da relativ vernünftig misst:
Die Akkuspannung wird nicht während des Ladestromes gemessen.
Sondern eben in kurzen, regelmässigen Ladepausen.
Sprich: im längeren Tastverhältniss wird der eingestellte Ladestrom zum Akku gelagt, danach wird der Ladestrom kurz unterbrochen und stromlos dann die Spannung per ADC gemessen.
Sinn des ganzen ist die Akkuspannung eben ohne dem unkalkulierbaren Spannungsabfall der Lade- oder Entladeströme zu messen.

Eine Ri-Messung benötigt hingegen IMMER eine Vierleitermessung, da ja die Zellenspannung wowohl lastfrei als auch mit definierter Last gemessen wird.
Die Differenz zwische Leerlauf und Last direkt an den Akkukontakten wird dann zur Berechnung des Ri herrangezogen.

Grüße aus Dortmund

Jürgen Hüser

[DG7GJ]

Hallo!


P.S.: Ich nutz die Funktion eh nur für nen "Schnelltest" ob sich das Testen überhaupt lohnt *g* oder zur Selektion für Packs...

Pack selber konfektionieren? Puh...heftig, hab ich schon durch.

Ist alle eine Frage von Strömen:
Packs die eh nur im Bereich C/5 max entladen und geladen werden, ist das alles relativ lasch.
Einfach Ri im definierten Leer-Zustand (1V/Zelle) und einmal im definierten Voll-Zustand (1,2xV) messen, wenn beide Meßwerte aller Zellen +- so halbwegs passen, kommt man problemlos in den Bereich der 700-1xxx Lade-Entladezyklen und mehreren Jahren Lebensdauer.

Wenn es aber um Hochstrom-Packs geht, beispielsweise die Neubestückung eines Akkuschrauber-Akkus, wird es haarig:
Da muss man die Ri's an möglichst vielen Zuständen messen, beispielsweise bei Zellenspannungen zwischen 0,90 und 1,30V in 50mV stufen.
Reist auch nur eine Zelle aus dem Ruder, wird sie die Schwachstelle sein die den Pack bereits nach 100 oder weniger Lade-Entladezyklen unbrauchbar macht.

Grüße aus Dortmund

Jürgen Hüser