Seltsamer Kennlinienknick beim Entladen von NimH

Fri Jul 09, 2010 12:28 pm   

Jetzt beschäftige ich mich ja schon sehr viele Jahre mit Akkus und
Ladetechnik.

Aber es gibt doch immer wieder was Neues. Eine Serie alter/schlechter
NiMh Akkus zeigen beim Entladen einen umgekehrten "Delta-V-Knick" wie
beim Laden.

In Worten: nach Anlegen der Last fällt die Spannung sehr steil ab auf
ca. 1,0 V. Steigt dann wieder an bis auf 1,05 Volt um dann in normaler
Form stetig weiter abzusinken. Dieser "Knick" dauert bei 500 mA Last
ca. die ersten 5 Minuten. Die Last ist immer konstant 500mA
(Akkumaster)

Sowas habe ich noch bei keinem Akku gesegen. Je nach Zustand fällt die
Spannung zwar mehr oder weniger schnell ab beim Anlegen der Last. Aber
noch ist da wieder eine Spannung gestiegen und dann wieder abgefallen.

So etwa:

\
\
\
\ -- 1,05
-/ \ 1,00
\ 1,95 ....


< - 5Min - >


Die Akkus sind defintiv am Ende und bringen nur noch ca. 30% der
Kapazität.

Fri Jul 09, 2010 12:46 pm   

Hi Jens,

Am 09.07.2010 12:28, schrieb Jens Fittig:

Ich sah sowas schon öfter. Ich könnte mir denken, dass durch die
Entladung die Zelltemperatur (innen) leicht ansteigt und somit
die Zellenspannung ansteigt.

Das ist wohl auch der Grund warum die Modellflieger (als da noch
NiMH "in" waren) immer mit angewärmten Akkupack losfliegen.

vg,
Wolfgang

--
From-address is Spam trap
Use: wolfgang (dot) mahringer (at) sbg (dot) at

Fri Jul 09, 2010 1:06 pm   

Am 09.07.2010 12:28, schrieb Jens Fittig:

Würde sagen, da ist eine Zelle völlig am Ende. Nach schneller Entladung
wird die Zelle durch die anderen Zellen umgepolt.

--
mfg hdw

Fri Jul 09, 2010 1:12 pm   

Wolfgang Mahringer schrieb:


Das wäre denkbar. Aussen fühlt man nichts von Erwärmung. Das würde
auch erklären, dass die Zellen in Digiknipsen mit Blitz versagen. In
der LED-Taschenlampe, Tastatur oder Maus aber relativ lange halten.

Wenn bei 500 mA Last oder mehr so ein Einbruch zu Lastbeginn kommt,
macht die Knipse erst mal "aus". In die nächste Phase, wo die Spannung
wieder steigt, kommt sie dann gar nicht mehr. Ich sehe das nur in der
aufgezeichneten Kennlinie.


Das wäre möglich. Meine Modellerzeiten sind lange vorbei und waren bei
NiCd.

Fri Jul 09, 2010 1:40 pm   

Hallo,

Jens Fittig wrote:

genau an dem Punkt ist die Zelle bereits leer. Was jetzt kommt
interessiert 99% der damit betriebenen Geräte nicht oder schon lange
nicht mehr. => Die Zelle ist hin. Innenwiderstand zu hoch. Zelle erwärmt
sich => Innenwiderstand sinkt ein wenig.



Nicht nur das, sie liefern die Leistung auch nicht mehr beim sonst
üblichen Strom.

Die kann man nochmal in einer Solar-Gartenleuchte zugrunde reiten. Da
ist das Thema Innenwiderstand Banane und die Kapazität eigentlich auch.


Marcel

Fri Jul 09, 2010 1:42 pm   

horst-d.winzler schrieb:


sagte ich ja


Es ist nur jeweils eine Zelle im Test! Wie du vielleicht an meiner
Spannungsangabe hättest sehen können.

Fri Jul 09, 2010 2:01 pm   

invali.de_at_gmx.de (Jens Fittig) am 09.07.10:






Eventuell Gasungs- oder Wärmeeffekt durch hohen Innenwiderstand?

Rainer

--
Es ist kein Hokuspukus habs in irgend ner Zeitung mal gelesen...
(Martin Ackermann in dchc+mm)

Fri Jul 09, 2010 2:06 pm   

Marcel Müller schrieb:


Nein. Bei 1,0 Volt ist sie noch lange nicht leer! Es lassen sich
anschliessend bei 500 mA noch locker 500mAh entnehmen, bis sie zur
Abschaltspannung 0,9Volt kommt


Auch das stimmt nicht. Es trifft auf _manche: Geräte zu. Z.B. Meine
Digiknipse. Aber lange nicht auf 99% der Geräte


Ich sagte ja, dass die Zellen hin sind


Gerade beim hier (Tastatur/Maus etc. ) normal üblichen Strom bringen
sie Leistung noch lange! Nur nicht bei höherem Strom.

"üblich" ist auch keine Maßeinheit sondern anwenderspezifisch


Ok - aber das mit der Innentemperatur wird es wohl sein. Relativ
hochohmig sind sie auf jeden Fall. Die sind auch beim Laden mit 500 mA
schon nach 2-3 Minuten bei über 1,6 Volt.

Fri Jul 09, 2010 3:09 pm   

Hallo,

Jens Fittig wrote:
[<1V]

die Abschaltspannung bei NiMH ist normalerweise 1V/Zelle. Das mit den
0,9V/Zelle ist für Alkalines.

Und die viele elektronische Geräte machen schon bei 1,1V dicht.
Digiknipsen gerne auch mal bei 1,15V. Und warum? Weil Geiz geil ist und
eine schlechte Akku/Batterieausnutzung kein Anti-Kauf-Argument ist.

Lampen können meist mehr rausnuckeln. Teilweise bis zur Tiefentladung.



Ja, damit ist jede weitere Diskussion aber auch akademisch.


Möglich.


Marcel

Fri Jul 09, 2010 3:35 pm   

Marcel Müller schrieb:


Meine Frage war ja auch mehr oder weniger was diesen Knick verursacht.

Bei hundeten von geprüften Akkus diverser Hersteller ist mir das noch
nie aufgefallen. Egal wie kaputt die waren. Eine einmal nach
Belastungsbeginn gefallene fallende Kennlinie ist immer nur weiter
gefallen, aber nie wieder angestiegen um dann weiter zu fallen. Diesen
Knickeffekt sehe ich jetzt zum ersten mal.

Aber egal. Die Akkus gehen in den Müll.

Fri Jul 09, 2010 5:36 pm   

Matthias Weingart schrieb:


glaube ich nicht


Cd? Es geht um NiMH-Zellen


Danke - den Effekt kenne ich schon seit über 30 Jahren.


Die Anzahl der Zyklen spielt keine nenneswerte Rolle. Es passiert auch
bei Formierungsvorgängen mit dem Akkumaster. Also z.B. 3 x
Entladen/Laden. Die Kennlinie verschiebt sich dabei von Zyklus zu
Zyklus etwas nach oben. Nach 2 Tagen Ruhe ergibt sich genau das
gleiche Bild wieder.

Die Zellen sind einfach hinüber. Aber darum geht es mir nicht. Mich
interessiert nur was da genau los ist. Eine Temperaturerhöhung ist
beim Entladen von aussen nicht messbar. Hatte gerade beim letzten
Versuch ein Digital-Thermometer dran.

Irgendwas "chemisches" wird es schon sein. Das erklärt auch die
absurden Messwerte.

Z.B.

1. Entladen 20mAh
1. Laden 180 mAh
2. Entladen 350mAh
2. Laden 250mAh

Ca.-Werte aus dem Gedächtnis !

Beim 1 Laden werden nur 180 mA eingeladen obwohl der Akku vorher leer
war. (<0,95V) Dann kann fast das doppelte entnommen werden als gerade
eingelagert wurde. Und mit viel weniger ist er schon wieder voll laut
Ladegerät (>1,75V). Der Lader kommt in diesem Fall gar nicht bis zu
einer Delta-U-Erkennung weil die Sicherheitsgrenze oben überschritten
wurde und der Ladeprozess gestoppt wurde.

Mein anderer Automatiklader von Ansmann geht bei _diesen_ Zellen
grundsätzlich auf Störung. Deswegen habe ich ja auch überhaupt
angefangen diese Akkus wieder zu "vermessen". Noch vor 1 Jahr waren
die einwandfrei i.O.

Fri Jul 09, 2010 5:57 pm   

Hi invali,


wenn die Zellen so hochohmig sind, dann macht es überhaupt keinen Sinn mit
500 mA an die Zellen zu gehen und dabei auch noch Ent- oder Ladezeitpunkte
nach Spannungslevel zu entscheiden. AFAIR machen gute Lader auch zur Messung
eine Lade-/Entladepause und warten auf ein stabiles Spannungsniveau bevor
ein gültiger Leerlaufspannungswert registriert wird.

Marte

Fri Jul 09, 2010 7:14 pm   

Jens Fittig <invali.de_at_gmx.de>:


Vielleicht hast Du ja Zellen mit dem echten Memoryeffekt entdeckt.
Da kristallisierte sich eine Lage Material an der Cd-Elektrode um. Aufgrund
der Stellung innerhalb der elektrochemischen Spannungsreihe hatte das sich
dort bildende Material eine geringere Ausgangsspannung. Nachdem du das
Material "abgetragen" hast, kommt wieder "gutes" Material zutage und die
Spannung steigt wieder etwas an.

http://de.wikipedia.org/wiki/Memory-Effekt_(Batterie)

Überprüfen kannst Du das, indem Du die Zelle nochmal lädst / entlädst. Dann
sollte der Effekt nicht mehr auftreten. (Wäre mal wirklich interessant).

M.
--
Lena! Lena!

Fri Jul 09, 2010 7:17 pm   

Matthias Weingart <mwnews_at_pentax.boerde.de>:


Oder beim Laden wird da zum Schluss "schlechtes" Material abgelagert, bzw.
eine Mischung mit Trägermaterial.... dann hast du den Effekt immer am Beginn
der Entladezyklen.

M.
--
Lena! Lena!

Sat Jul 10, 2010 1:26 pm   

Jens Fittig tut geschreibselt haben:


Solche Knicke hatte ich bei meinem Uboot auch immer, wenn der Akku
zu lange rumgelegen war. Mein Verdacht ist, dass bei solchen Knicken
inaktive Teile des Akkus wieder aktiv werden, jedenfalls nahm bei
solchen Knicken die Kapazität immer wieder zu.



Laden und beim Entladen Knicke bestaunen hilft evtl. um mehr
Kapazität zu bekommen.

Matthias