Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik eigenartige Ladespannungskurve NiMH-Akku


von Nico (nico123)


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Hallo,

ich beschäftige mich gerade mit der Ladung von NiMH-Akkus und habe eine 
eigenartige Ladespannungskurve eines Akkus. Ich lade den Akku mit 
Konstantstrom (0,5C).
Kann mir Jemand sagen warum dieser Akku zwei "Spannungsbuckel" hat? So 
funktioniert nämlich die -deltaU-Auswertung nicht!
Ist der Akku eventuell defekt? Er bringt zwar nicht mehr seine volle 
Kapazität, aber er schafft noch über 50%.
Warm wird der Akku übrigens erst bei dem zweiten "Buckel", was darauf 
schließt das er dort erst voll ist.

Grüße und Danke, Nico

von syn (Gast)


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Ist die Y Ache die Spannung, wenn ja dann ist ~2 volt viel zu hoch, die 
Akku Hersteller empfehlen max. 1,8 Volt und dann abzuschalten.
Anscheinend ist bei dem Akku der Innenwiderstand sehr hoch geworden so 
das mehr Spannung an der Zelle abfällt.

Der erste Buckel deutet auf einen Alten/zu tief entladenen Akku, mann 
nennt das pseudo Delta U.
Um das Problem zu umgehen wird die Delta-U erkenung die ersten 10 
Minuten deaktiviert.

Lies dir mal folgendes Dokument von Panasonic durch, besonders Punkt 
(8):
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf/ACG4000/ACG4000PE2.pdf

von poros (Gast)


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Perfekte Kurve. Wie es sein muss. Wenn die Spannung um 20mV zurück geht 
schalten Ladegeräte ab. Deshalb die Bezeichnung −ΔU (minus Delta U) 
Abschaltung.

von MaWin (Gast)


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> Kann mir Jemand sagen warum dieser Akku zwei "Spannungsbuckel" hat?

Zuerst hatte er einen hohen Innenwiderstand, weil durch längere 
Lagerzeit die Kristalle an der Elektrodenoberfläche grösser geworden 
sind.
Dann hast du durch Laden diese Kristalle wieder aufgelöst, der 
Innenwiderstand sank, und bei gleichem Strom somit auch die 
Zellenspannung.
Dann kam die normale Ladekurve, die an ihrem Umkehrpunkt bei etwa 2000 
sagt, daß der Akku nun langsam voll ist, elektrische Energie nicht mehr 
in chemischen Verbindungen gespeichert wird sondern in Wärme umgewandelt 
wird, und die Wärme hat die chemische Spannung sinken lassen.

Das ist ein Problem aller -DeltaU Lader, daß sie länger gelagerte 
Akkuzellen nicht mehr problemlos laden können.

von syn (Gast)


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>Wenn die Spannung um 20mV zurück geht
>schalten Ladegeräte ab.

Ich hoffe das ist ein Schreibfehler ansonsten reduziert man somit die 
Lebensdauer um ca. die Hälfte im gegensatz zu 2 mV Delta -U.


>Perfekte Kurve. Wie es sein muss.

Du schaust auf den falsche Hügel, bei ca. 2100 auf der X-Achse ist der 
Peak und bei 2500 ist die Spannung um ein paar Millivolt gefallen was 
dann der Controller erkennt und abschaltet.

von andi_73 (Gast)


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Der Akku ist zuvor lange gelagert worden, ersichtlich an der Kurve.
Nennt sich Lazy Battery Effect.
Ladegeräte kommen dann mit dem ersten spannungsabfall nicht klar.

Mehrmals laden / entladen und der Effekt sollte verschwinden.

von Nico (nico123)


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Die Y-Achse ist die Spannung in mV von einer Zelle.
Die X-Achse ist die Zeit in Sekunden.

Der Akku ist schon etwas älter.

Woher kommen diese 10 Minuten Wartezeit, ist das ein Erfahrungswert?

von syn (Gast)


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>Woher kommen diese 10 Minuten Wartezeit, ist das ein Erfahrungswert?

In meinem ersten Beitrag findest du einen Link von Panasonic.
Aber auch andere Hersteller geben 5-10 Minunten an.

Je nach zustand der Zelle reicht das nicht. Dann muss man erst ca. 3 mal 
mit 0,1C Laden/Entladen, wobei das entladen schon schneller sein darf. 
(0,5C - 1C)
Nach dieser Behandlung sollte es wieder mit dem Delta -U funktionieren.

Jedoch hat so ein Akku eine sehr hohe Selbstentladung ganz zu schweigen 
vom Kapazitätsverlust.
2 Wochen im Schrank vergessen und das Spiel geht wieder von vorne los...

von Nico (nico123)


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Gibt es eine elegantere Methode diese Wartezeit zu umgehen?
Die Akkutemperatur ist doch ein guter Idikator. Ist dieser zuverlässig?

von syn (Gast)


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>Gibt es eine elegantere Methode diese Wartezeit zu umgehen?

Den alten Akku entsorgen und neuen LSD-Akku kaufen.
Die sind nach 1-2 Jahren lagerung noch lange nicht tiefenentladen somit 
auch noch optimal zu laden ohne pseudo Delta -U.


>Die Akkutemperatur ist doch ein guter Idikator.
>Ist dieser zuverlässig?

Wenn die Temperatur mehr als um 1 Grad pro Minute steigt wird 
ausgeschalten.
Wie zuverlässig das ist kann ich aber mangels Erfahrung nicht sagen.

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