Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik INR18650-35E mit Labornetzteil laden


von Ingresso (Gast)


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Schönen guten Tag zusammen,
ich habe einen Samsung INR18650-35E Akku und möchte diesen jetzt an 
meinem Labornetzteil laden.

Dazu habe ich mir die entsprechenden Daten gesucht.
Kapazität  3500mAh
Nennspannung  3,6V - 3,7V
Ladeschlussspannung  4,2V
Ladestrom  0,6C 2000mA

Um den Akku richtig zu laden, habe ich mir dieses Dokument angesehen:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/108314/LiIon_laden4.pdf

Doch diese Anleitung verwirrt mich ei wenig, bzw. decken sich nicht mit 
den Daten des Herstellers.

In der Anleitung steht, dass man zunächst die Spannung des 
Labornetzteiles auf die Ladespannung einstellen soll, in meinem Fall 
würde ich sicherheitshalber auf die 4,1V statt der 4,2V gehen.
Stelle ich das Netzteil jetzt auf die 4,1V ein, begrenze ich damit 
automatisch auch den Strom.

Im nächsten Schritt soll man den Maximalstrom auf 0,5C stellen.
Der Hersteller sagt zwar 0,6C (2000mA), aber zur Sicherheit würde ich 
auch hier auf 0,5C gehen, was etwas unter 2000mA sind.

Und jetzt mein Problem.
Da ich den Ladestrom ja schon auf 4,1V begrenzt habe, erreiche ich den 
Ladestrom von 0,5C niemals, da mein Netzteil bei 960mA schon die 
Spannungsbegrenzung aktiviert.

Meine Frage ist jetzt, wo mein Denkfehler ist, bzw. wie man bei 4,1V ca. 
2000mA Ladestrom einstellen soll?

Liebe Grüße


PS: Akku wird dann unter permanenter Aufsicht und in einem nicht 
entflammbaren Behältnis geladen.

von Christian R. (supachris)


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Du stellst die Spannungsbegrenzung auf 4.2V oder 4.1V und gleichzeitig 
die Strombegrenzung auf 0.6C. während der Akku lädt greift die 
Strombegrenzung und je voller er wird, desto weniger Strom zieht er und 
die Spannung steigt. Damit er nicht überladen wird, greift dann 
irgendwann die Spannungsbegrenzung. Mehr ist da erst mal nicht dabei.

von Ingresso (Gast)


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Hey, erst einmal vielen Dank für deine Antwort.
Die Beschreibung von dir leuchtet vollkommen ein.

Mein Problem ist, ich kann die Strombegrenzung nicht einstellen, da 
vorher schon die Spannungsbegrenzung aktiviert wird.

Mein Ablauf:
1. Spannungsbegrenzung mit Multimeter auf 4,1V einstellen (OHNE Akku)
2. Akku anschließen und langsam den Strom erhöhen (bis max. 0,6C bzw ca. 
2000mA)

Das Problem bei 2. ist, dass bei ca. 960mA die Spannungsbegrenzung 
aktiviert wird und ich den Strom nicht weiter erhöhen kann.
Somit ist das einstellbare Maximum ca. 960mA bei 4,1V.

Und da ist meine Frage, ob es an meinem Netzteil liegt, oder ich 
irgendetwas falsch mache bzw. falsch denke.

von hinz (Gast)


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Dann ist der Akku entweder schon fast voll, oder er ist kaputt.

von Ingresso (Gast)


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Ich hab die Spannung gerade gemessen, die liegt zur Zeit bei 3,46V.

von hinz (Gast)


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Ingresso schrieb:
> Ich hab die Spannung gerade gemessen, die liegt zur Zeit bei
> 3,46V.

Bei welchem Ladestrom? Oder im Leerlauf?

von Ingresso (Gast)


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Hab den Akku einfach mal noch was laden lassen unter Aufsicht.
Hatte zum Schluss die 4,1V. War also wirklich schon recht voll.

Vielen Dank an euch (Y)

von John (Gast)


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Ingresso schrieb:
> Dazu habe ich mir die entsprechenden Daten gesucht.
> Kapazität  3500mAh
> Nennspannung  3,6V - 3,7V
> Ladeschlussspannung  4,2V
> Ladestrom  0,6C 2000mA

Der maximale Ladestrom ist laut Datenblatt 2000mA. Damit verkürzt sich 
aber die Lebensdauer des Akkus: „not for cycle life“.

Der Standardladestrom ist mit 1700mA angegeben.

Wenn du aber ein lange Lebensdauer (viele Ladezyklen) des Akkus haben 
möchtest, dann solltest du nicht mit mehr als 1020mA laden: „for cycle 
life“.

Cycle Life: Bei den in Punkt 7.7 angegebenen Bedingungen hat der Akku 
nach 500 Ladezyklen noch min. 2010mAh.

Ingresso schrieb:
> Das Problem bei 2. ist, dass bei ca. 960mA die Spannungsbegrenzung
> aktiviert wird und ich den Strom nicht weiter erhöhen kann.
> Somit ist das einstellbare Maximum ca. 960mA bei 4,1V.

Du hast eventuell Übergangswiderstände an den Kabeln, Steckern und 
Akkuhalter.

von Ingresso (Gast)


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Ahh ok, das ist natürlich sehr interessant.
Da lade ich lieber langsamer und habe länger was vom Akku.

Es könnte tatsächlich sein, dass der Kontakt zum Akku nicht sonderlich 
gut ist.
Das werde ich gleich direkt mal nachmessen.

von Paul Schulze Friedel (Gast)


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die Kabel ind dann ganz einfach zu lang oder dünn

von Ingresso (Gast)


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Ich hab mal eben geschaut.
Ich hatte in der Tat einen kleinen Übergangswiderstand und die Kabel 
sind wirklich sehr dünn.

Ich werde die mal austauschen und dann erneut prüfen.

Vielen Dank für eure Hinweise.

von Hennes (Gast)


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Hallo

Ingresso schrieb:
> 2. Akku anschließen und langsam den Strom erhöhen (bis max. 0,6C bzw ca.
> 2000mA)

bei mir Stelle ich immer den maximal zulässigen Strom (also hier den 
maximalen Ladestrom) ein ab den die Spannungsbegrenzung einsetzt.
Dies wird mir am Display angezeigt - die Strombegrenzung kann ich aktiv 
über Tasten einstellen ("Programmieren").
Bei Netzteilen bzw. DCDC Wandlermodule wo dies nicht "programmierbar" 
ist schließe ich den Ausgang kurz und beobachte die Stromanzeige des 
Netzteils bzw. des DCDC Moduls oder wenn so was nicht vorhanden ist 
schließe ich den Ausgang über ein Multimeter im hohen Strombereich kurz 
und stelle am entsprechenden Trimmer bzw. Poti den "Kurzschlussstrom" 
auf den gewünschten Wert ein.
Es findet ja dank der aktiven Spannungsbegrenzung  kein echter 
Kurzschluss statt und wegen der immer vorhandenen Halbleiter- Übergangs 
und Kontaktwiderstände ist immer eine Spannung vorhanden.

Dieser Kurzschluss bzw. das Multimeter wird dann entfernt und der Akku 
(die Einzelzelle), bei natürlich korrekt eingestellter maximaler 
Ladespannung, angeschlossen.
Es fließt (bei heilen und entladenen) Akku jetzt über einen längeren 
Zeitraum der maximale Ladestrom den ich eingestellt habe und die 
Spannung liegt natürlich (der Strom wird ja aktiv begrenzt) erst mal 
über länger Zeit unter der eingestellten Ladespannung - irgendwann wird 
diese dann aber erreicht und der Akku (die Zelle) übernimmt die 
Strombegrenzung.
Der Ladestrom wird nie wirklich Null werden - je nach genauen Akku 
(Datenblatt, Abschätzung, Erfahrung) kann man z.B bei einer gesunden 
18650 Zelle bei einigen zehn mA Ladestrom davon ausgehen das die Zelle 
voll ist.


Nach all der Vorrede - du darfst den  Ladestrom nicht mit 
angeschlossener Zelle und erst recht nicht einen Akku (viele Zellen in 
Reihe und bei LithiumIonen auch oft Parallel)  einstellen da man immer 
davon ausgehen sollte das der Ladezustand unbekannt ist und ob der 
Innenwiderstand der Zelle und die Übergangwiderstände (und die können 
bei 2A schon praktische Auswirkungen haben) nicht zu hoch sind.
Auch sollte gerade bei den schon nennenswerten Stromstärken (obwohl da 
gibt es auch ganz andere Stromstärken bei "richtigen" Akkus für die 
Antriebstechnik) das Netzgerät genug Leistungsreserven haben.

Also wenn zuverlässig "programmierbar" bzw. die Einstellskala des 
Strombegrenzungspoti zuverlässig ist (unwahrscheinlich) diese Werte 
einstellen und laden - ansonsten aber die Strombegrenzung immer mittels 
Kurschluss und der Anzeige, bzw. des Multimeters im Strombereich (und 
dort den 10A bzw. 20A "Hochstromreich") einstellen.
Und natürlich: Das macht man nur wenn das Netzteil (das DCDC Modul) eine 
aktive Strombegrenzung hat - "billiges abschalten bei Überstrom oder 
überhaupt keine aktive Strombegrenzung (nur Sicherung, Leiterbahn oder 
schwächster Halbleiter...) reicht nicht...

Hennes

von Hennes (Gast)


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Vergessen

Multimeter im Strombereich immer vor den Einschalten des Netzteils bzw. 
des Ausgangs auf die Klemmen einstecken, ansonsten können (ist kein muss 
und bei wirklich guten Netzgeräten geschieht das auch nicht) die Elkos 
für böse Überraschungen sorgen (keine Strombegrenzung für einige 100 
ms).

Hennes

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