Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik NiMH hat ploetzlich 0V spaeter wieder 1.13V


von Lutz D. (lutz_dd)


Lesenswert?

Zum wiederholten Male ist in einen NiMH Akkupack (10s bzw. 3s) eine 
Zelle ploetzlich 0V. Es sind normale AA 2300mAh Akkus (10s brandneu, 3s 
etwas aelter)

Beide Akkupacks sind unter einem Solarmodul verbaut ... dh. in der 
Mittagszeit wird es im Moment sehr warm. Die Ladeendspannung ist 1.3V. 
Es ist KEIN Equalizer/Balancer dran!

Heute frueh ... auf der Terasse 3s-Pack Spannung gemessen. War 3.7V. Im 
ArbZi 5 Minuten spaeter hat eine Zelle ploetzlich 0V. Nach dem 
Herausnehmen der Zelle gab es nach 60sek wieder 180mV und jetzt nach ca. 
10 Minuten sind es wieder 1.14V.

Die Zelle mit diesem Verhalten im 10s-Modul habe ich einfach nochmal ins 
Ladegeraet gesteckt. Siehe da der Rasenroboter faehrt wieder seine 60 
Minuten.

Kennt jemand die Ursache fuer diesen ploetzlich Abfall auf 0V im 
lastfreien Zustand? Und warum regeneriert sich die Zelle.

Meine Suche nach "NiMH" & "0V" war nicht sehr erfolgreich.

: Verschoben durch User
von m.n. (Gast)


Lesenswert?

Um sicherzustellen, daß sie tatsächlich 'brandneu' sind, würde ich sie 
für 1 h @ 200°C in den Backofen legen.

Früher nannte man den Effekt Wackelkontakt.

von lutz_dd (Gast)


Lesenswert?

Ein Wackelkontakt im Inneren der Zelle?

von m.n. (Gast)


Lesenswert?

Wackelkontakte kann man nicht kaufen. Aber sie tauchen ab und zu an 
allen möglichen Stellen auf.

von Volker B. (Firma: L-E-A) (vobs)


Lesenswert?

m.n. schrieb:
> Um sicherzustellen, daß sie tatsächlich 'brandneu' sind, würde ich sie
> für 1 h @ 200°C in den Backofen legen.

...davon wird der Elektrolyt (Kalilauge) ganz sicher begeistert sein und 
vor lauter Freude die Zelle durch das Überdruckventil verlassen. Auch 
die Dichtungen freuen sich sicherlich über solche Temperaturen.

Grüßle
Volker

von lutz_dd (Gast)


Lesenswert?

... nach 200degC sind die Zellen wirklich "BRANDeu"  ... aber auch 
sicher nicht mehr nutzbar  ;-)

Aber Scherz beiseite ... was kann die Ursache fuer die 0V sein.

von batman (Gast)


Lesenswert?

Ein Kurzschluß in der Batterieklemme.

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Zellen, die Kurzzeitig "falsch herum geladen wurden", das passiert, wenn 
eine Zelle aus irgendeinem Grund kaum geladen war und betrieben wurden, 
können ein merkwürdiges Verhalten zeigen. Wenn eine solche Zelle 
"refreshed" wurde, kann dies wieder weg sein.

von Lutz D. (lutz_dd)


Lesenswert?

batman schrieb:
> Ein Kurzschluß in der Batterieklemme.

(1) Zelle lag bis jetzt auf dem Schreibtisch ... dh. in der Zwischenzeit 
seit heute morgen nicht an eines externes Ladegeraet angeschlossen
(2.1) Hab ich jetzt mit der Zelle probiert (10A Messbereich ... liefert 
kurz 0.5A ... dann ca. 40mA). Spannung kurz danach ist aber ca. 1.0V.
(2.2) Ein direkter Kurzschluss (ca. 10sec) dieser Zelle liefert dann 
kurz danach 0.85V.
(3) Die Zellspannung hat nach Schreiben des Kommentars wieder 1.12V.

Beides (1 & 2) entspricht aber nicht dem beschriebenen Problem und 
liefert deutlich andere Ergebnisse.



Dieter schrieb:
> Zellen, die Kurzzeitig "falsch herum geladen wurden", das passiert, wenn
> eine Zelle aus irgendeinem Grund kaum geladen war und betrieben wurden,
> können ein merkwürdiges Verhalten zeigen. Wenn eine solche Zelle
> "refreshed" wurde, kann dies wieder weg sein.

Die Zellen wurde erst zum "debuggen" rausgenommen. Ich schliesse mal 
aus, dass beide (unterschiedlichen) Ladeschaltung irgendwas Verruecktes 
(wie Umpolen) machen.

: Bearbeitet durch User
von batman (Gast)


Lesenswert?

Pappalapapp. Wie schnell sich eine Zelle nach einem Kurzschluß erholt, 
hängt von der Zeitdauer des Kurzschlusses ab, die du ja gar nicht 
kennst. Deine Tests sind also nicht aussagekräftig.

von Lutz D. (lutz_dd)


Lesenswert?

Wie schon beschrieben, war im Wohnzimmer noch alles OK (3.7V fuer 3s) 
und nach dem Hochtragen im Arbeitszimmer dann der komische Zustand 
(0.95V fuer 3s)

Beim Hochtragen waren beide Haende am Objekt der Begierde. Konnte 
deshalb auch keine Kurzschluss reinschmeissen ;-)

---

Nachtrag: Scheinbar ist der SolarLader nicht rueckwirkungsfrei auf den 
Akku, wenn die Solarzelle komplett abgedeckt ist (Regler AkkusAusgang: 
Vopen=0.5V, Ishort=23uA).

: Bearbeitet durch User
von Lutz D. (lutz_dd)


Lesenswert?

batman schrieb:
> Pappalapapp. Wie schnell sich eine Zelle nach einem Kurzschluß erholt,
> hängt von der Zeitdauer des Kurzschlusses ab, die du ja gar nicht
> kennst. Deine Tests sind also nicht aussagekräftig.

Der bloede Solarlader bleibt bei Tiefspannung (<1V) und fehlender 
Sonneneinstrahlung haengen und bedient sich dann grosszuegig aus dem 
Akku ... das waere damit ein dauerhaftes Entladen. Auch das Abschalten 
der Last hat dann keinen Einfluss mehr. Mit 3 Zellen in Serie ist es 
wahrscheinlich auch nicht schwierig eine Zelle komplett auf 0V zu 
ziehen.
Erst bei richtigem Sonnenschein startet er wieder, aber der stark 
unsymmetrische Spannungszustand der Zellen wird dann nicht wieder 
korrigiert (siehe Note ... kein Balancer,Equalizer fuer den Akkupack). 
Die minimale Spannung fuer korrektes Wiederanlaufen des Solarreglers ist 
2.9V am 3s Akkupack bzw. richtig viel Sonne von oben.

Ich denke damit ist eine langer Kurzschluss erklaert und das langsame 
Wiederansteigen der Spannung.

: Bearbeitet durch User
von batman (Gast)


Lesenswert?

Wenn das ganze Pack kurzgeschlossen wird, wird man kaum mal eine 
einzelne Zelle mit genau 0V finden. Leere Zellen werden sofort von den 
anderen umgepolt.

von Lutz D. (lutz_dd)


Lesenswert?

Dann werd ich mal Lottospielen ... es war jedesmal 'ne Zelle mit 0.00V 
dabei.

von Sherlock (Gast)


Lesenswert?

Durch Dendritenwachstum kann der Separator durchstossen werden.
Folge: interner Kurzschluss.
Durch den Kurzschluss-Strom kann der Dendrit dann "weggebraten" werden.
Folge: interner Kurzschluss ist beseitigt, Zelle erholt sich wieder.

von lutz_dd (Gast)


Lesenswert?

Guter Punkt ... kann man diesen Zustand zur Unterscheidung messen?

---

Mit dem Verhalten (V<1V) des Solarreglers tippe ich im Moment aber mehr 
auf 'ne niederohmige Entladung. Der Regler klemmt sich richtig mit 
>100mA unterhalb von 1V fest. Ich hab das in der Zwischenzeit noch ein 
paarmal ueberprueft ... erst mit 2.9V am Akku klappt alles.

Randnotiz ... der SolarRegler hat einen Schiebeschalter, der den 
USB-Verbraucher abtrennt und wahrscheinlich auch einen StepUp-Wandler 
fuer seine USB-Ausgang.

Alles zusammen liefert dann dieses unerwuenschte Zusammenspiel.

von Rost (Gast)


Lesenswert?

Lutz D. schrieb:
> Zum wiederholten Male ist in einen NiMH Akkupack (10s bzw. 3s) eine
> Zelle ploetzlich 0V

Lutz D. schrieb:
> eine Zelle ploetzlich 0V. Nach dem
> Herausnehmen der Zelle gab es nach 60sek wieder 180mV und jetzt nach ca.
> 10 Minuten sind es wieder 1.14V.

Kenne ich von meinem Akkubohrer (8*NiMh im Akkupack)

Sherlock schrieb:
> Durch Dendritenwachstum kann der Separator durchstossen werden.
> Folge: interner Kurzschluss.
> Durch den Kurzschluss-Strom kann der Dendrit dann "weggebraten" werden.
> Folge: interner Kurzschluss ist beseitigt, Zelle erholt sich wieder.

Kenne ich von meinem Akkubohrer


Mein Endergebnis nach wochenlanger "Forschung" und 
wiederbelebungsversuchen aller Art: EOL einer Zelle. Vergeudete 
Liebesmuehe. Innenwiderstand irreparabel erhoeht (Korrosion), und die 
Dendritenbedingten Kurzschluesse kommen immer oefter wieder. In Folge: 
wiederholte extreme Tiefentladung derselben Zelle im Akkupack; dadurch 
schnellere Verschlimmerung. Motto: "Immer auf die kleinen"

Die sieben noch "besseren" Zellen sind zu diesem Zeitpunkt auch nicht 
mehr die juengsten gewesen.


lutz_dd schrieb:
> Alles zusammen liefert dann dieses unerwuenschte Zusammenspiel.

Der Weg des geringsten Widerstands: Neue Akkuzellen braucht das Ding auf 
jeden Fall. Jeder weitere Mehraufwand haengt vom Akkupreis ab :D

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Sherlock schrieb:
> Dendritenwachstum

Bei NiMH?

von batman (Gast)


Lesenswert?

Klar, oder Sulfatierung.

von Rost (Gast)


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Sherlock schrieb:
>> Dendritenwachstum
>
> Bei NiMH?

Auf jeden (Kleinstromladung und Selbstentladung) Fall bei NiMh!


batman schrieb:
> Klar, oder Sulfatierung.
Schwefel darf in Zusammenhang mit NiMh sicherlich ausgeschlossen werden. 
Bitte nicht verschiedene Akkutechnologien durcheinander mischen.

Wobei:
-Der Effekt ist aehnlich (hohe Selbstentladung)
-bei NiMh brutal. Hardcore (mit drei "t"; Hartttcore) bis 0,0V "von 
jetzt auf gleich". Das passiert bei Blei nicht so exxxtrem .

von lutz_dd (Gast)


Lesenswert?

Kann man die Problem-Zellen messtechnich aussortieren?

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Das ist schwierig.

Alle Zellen nummerieren und die Nummer der Problemzelle aufschreiben. 
Wenn dies nocheinmal auf die gleiche Zelle zutrifft, diese gelegentlich 
später austauschen.

Eine Dauerüberwachung mit viele Spannungsabgriffen wäre sicherlich zu 
aufwendig. Man könnte auch parallel zu jedem Akku eine Schaltung ewiger 
Blinker schalten. Wenn es bei einer Zelle nicht mehr im Abstand von 
vielen Sekunden blinkt, ist bei dieser wieder etwas faul.

Für drei bis vier Zellen, könnte dies mit einem ATiny13/85 etc 
realisiert werden.

von lutz_dd (Gast)


Lesenswert?

Damit macht mein Permanentmarker das Rennen.

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Damit schreibe ich die Nummer auf den Akku. Damit die Nummer beim 
häufigen Hantieren nicht weggeht, wird noch ein kleines Stückchen 
Tesafilm drübergeklebt. Wenn die Zelle keine genügend helle Stelle hat, 
hilft ein Fitzelchen Durchschlagpapier (5x5mm) und Tesafilm.

von Sherlock (Gast)


Lesenswert?

lutz_dd schrieb:
> Kann man die Problem-Zellen messtechnich aussortieren?

erhöhte Selbstentladung ist messbar und irreversibel
erhöhter Innenwiderstand ist messbar und ebenfalls irreversibel
verringerte Kapazität ist ebenfalls messbar und ebenfalls irreversibel

Tip:
NiMH-Zellen nicht unter 1V entladen und nicht entladen rumliegen lassen, 
sondern umgehend (zumindest ein bißchen) wieder aufladen.

von Stephan (Gast)


Lesenswert?

Prüfe Dein Meßgerät und die Kabel. :-o

von Sherlock (Gast)


Lesenswert?

Stephan schrieb:
> Prüfe Dein Meßgerät und die Kabel. :-o


Lutz D. schrieb:
> Nach dem
> Herausnehmen der Zelle gab es nach 60sek wieder 180mV und jetzt nach ca.
> 10 Minuten sind es wieder 1.14V.

merkwürdiges Meßgerät...;-o

von Dipl Ing ( FH ) (Gast)


Lesenswert?

> Heute frueh ... auf der Terasse 3s-Pack Spannung gemessen. War 3.7V. Im
> ArbZi 5 Minuten spaeter hat eine Zelle ploetzlich 0V. Nach dem
> Herausnehmen der Zelle gab es nach 60sek wieder 180mV und jetzt nach ca.
> 10 Minuten sind es wieder 1.14V.

Schätze mal das eine Zelle eine verminderte Kapazität hat , nach kurzer 
Zeit ist die Zelle am Ende

Hilft nur wenn man die betroffene Zelle austauscht ...

> Die Zelle mit diesem Verhalten im 10s-Modul habe ich einfach nochmal ins
> Ladegeraet gesteckt. Siehe da der Rasenroboter faehrt wieder seine 60
> Minuten.

Akkus können ab und zu schon etwas eigen sein !

von Stephan (Gast)


Lesenswert?

Dipl Ing ( FH ) schrieb:
> Akkus können ab und zu schon etwas eigen sein !

eigen ja... aber das...... sieht nach einem Wackler im Meßkabel oder 
einer losen Bananenbuchse im Meßgerät aus. Hatte ich auch schon. Das 
schlimme ist, das man die lose Buchse nicht so recht bemerkt, da der 
Stecker ja trotzdem stramm rein geht. Nur sitzt die auf der Platine 
etwas lose drauf.

von Erich (Gast)


Lesenswert?


Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.