Li-Ion Zellen laden

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- Wolfgang Mahringer
  
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vor 20 Jahren

Tue, Dec 30, 2003 5:30 PM

Hallo NG,

Beim Laden von einzelnen Li-Ion Zellen (zur Verwendung in kleineren Modellflugzeugen) habe ich bisher das "=FCbliche" Ladeverfahren angewendet: Strombegrenzte Konstantspannung (auf 0,05V genau), so wie es im Datenblatt steht.

Das funktioniert an sich gut und sch=E4digt, soweit ich nach ca. 80 Zyklen (mit dem Flieger) sagen kann, gut und sch=E4digt auch die Zellen nicht (kein Kapazit=E4tsverlust).

Beim Laden hat man allerdings das Problem, dass, sobald die 4,2V (oder 4,1) erreicht sind, der Ladestrom nat=FCrlich stark zur=FCckgeht, obwohl die Zelle erst 50% der Kapazit=E4t eingeladen bekommen hat (ich nehme nat=FCrlich vorher entleerte Zellen an)...und dann dauert es. Besonders krass ist es eben, wenn man mit relativ hohen Str=F6men l=E4dt, z.B. 1 bis 2C.

Die Zellen-Datenbl=E4tter spezifizieren nicht, ob die zu =FCberwachende Zellenspannung w=E4hrend des eingeschalteten Ladestroms gemessen wird oder im Leerlauf.

Momentan nehm ich die Ladespannung (also mit Stromflu=DF) um auf der sicheren Seite zu sein.

Ich hab irgendwo gelesen (leider find ich den Link nicht mehr) dass man die 4,2V auch =FCberschreiten darf, wenn sichergestellt ist, dass die Zelle noch nicht ann=E4hernd voll ist.

Die Ladezeit w=FCrde sich drastisch verk=FCrzen, wenn ich z.B. 75% der Kapazit=E4t sozusagen Konstantstrom reinladen k=F6nnte (ohne auf die 4,2V aufzupassen) und erst danach auf die Konstantspannung umschalte.

Hat jemand einen Link oder sonstwie Erfahrungen auf diesem Gebiet?

Vielen Dank und Gr=FC=DFe, Wolfgang

PS: Nat=FCrlich k=F6nnte man das einfach ausprobieren, aber ich will meinen Bastelkeller nicht abfackeln :-)

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- MaWin
  
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vor 20 Jahren

Tue, Dec 30, 2003 6:00 PM

Wolfgang Mahringer schrieb im Beitrag ...

Jein.

Zum einen ist das prinzipbedingt, denk an den Innenwiderstand der Zellen, der nicht 0 ist. Schon bei 0.1 Ohm kann man nicht mehr 1A reinschicken, wenn der Akku intern schon 0.1V an die Maximalspannung gekommen ist. Da aber der Innenwiderstand ja nicht 'vor' dem Akku liegt, sondern 'innen', sozusagen

--+--R--+--R--+--R--+--R--+ | | | | | Akku Akku Akku Akku Akku | | | | |

- --+-----+-----+-----+-----+ kann man nicht einfach mit hoehere Ladespannung arbeiten: Ladespannung=Ladeeendspannung+Innenwiderstand*Ladestrom weil dann ein Teil des Akkus zu viele Volt abbekommen wuerde.

ein anderer Teil ist aber abhaengig von deinem Ladegeraet. Wenn dessen Strom/Spannungsregelkennlinie nicht scharfkantig rechteckig ist, dann regelt es den Strom runter. obwohl die Spannung noch nicht erreicht ist.

Miss mal nach. Wenn die Spannung beim Laden an der Messstelle (moeglichst nah am Akku, aber hat dein Ladegeraet 4 Leitungen, 2 fuer STrom, 2 zum Messen ?) nicht der eingestellten (Leerlaufspanung) entspricht, bringt ein anderes Geraet was. Technisch erreicht man das durch hoehere Verstaerkung der Regelschleife, bekommt dabei aber mehr Probleme mit instabiler Regelung, daher ist nicht jedes Geraet 'voll ausgereizt', insbesondere die universellen nicht.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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- Lars Mueller
  
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vor 20 Jahren

Tue, Dec 30, 2003 6:17 PM

Entschuldige, wenn ich hereinplatze: Wo kriegt man die Dinger günstig? Ich benötige demnächst Ersatz für mein Notebook (insgesamt 10,8V 5,6Ah).

Lars

- W
- Wolfgang Mahringer
  
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vor 20 Jahren

Tue, Dec 30, 2003 6:35 PM

Hallo Manfred,

MaWin schrieb:

n,

en',

Ich glaube ich hab mich nicht gut ausgedr=FCckt. Ich hab irgendwo gelesen (im Internet) dass man an eine _nicht_ volle Zelle mehr als die erlaubten 4.2V anlegen darf.

ist,

t ist.

Das kann ich Dir genau sagen, denn ich habs ja selbst gebaut :-) Mittels PWM-Modul eines PICs wird ein Schaltregler betrieben. Der Prozessor misst st=E4ndig die Zellenspannung w=E4hrend der Ladestrom flie=DFt. Werden die 4.2V erreicht wird durch =C4nderung des PWM Duty Cycles der Ladestrom soweit zur=FCckgenommen, dass die Spannung nicht =FCber 4.2V hinausgeht. Ist der Strom auf C/20 zur=FCck- gegangen, wird auf "Voll" umgeschaltet.

st=20

Messen ?)=20

s Geraet

Das war auch erst meine Vermutung. Aber: Die 4.2V Spannung hab ich wirklich am Akku (direkt an der Zelle=20 gemessen). Die Verdrahtung ist im Ladeger=E4t _sehr_ dick ausgef=FChrt,=20 selbst bei den max. m=F6glichen 7A erreicht der Me=DFfehler durch=20 Spannungsabf=E4lle nicht mehr als 0,05 Volt (gemessen).

,

ht

Das ist klar. Die Regelung passiert hier ja komplett in Software.

Viele Gr=FC=DFe und nen guten Rutsch in neue! Wolfgang

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- Wolfgang Mahringer
  
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vor 20 Jahren

Tue, Dec 30, 2003 6:46 PM

Servus Lars,

Lars Mueller schrieb:

?

5,6Ah).

Zumindest da kann ich helfen: a)

formatting link

b)

formatting link

c) g=FCnstige neue Handyakkus auf ePay :-)

HTH und guten Rutsch! Wolfgang

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- MaWin
  
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vor 20 Jahren

Tue, Dec 30, 2003 7:49 PM

Wolfgang Mahringer schrieb im Beitrag ...

Das ist so nicht richtig. Lediglich den Teil des Innenwiderstands, der VOR dem chemischen Teil des Akkus liegt, darf man mit hoeherer Spannung (Formel wie angegeben) ausgleichen, aber der ist eher klein, macht also prozentual wenig aus, ausserdem kennt man ihn nicht weil man ihn ja nicht messen kann.

So was liebt man :-) Wenn deine Regelschleife zu einem echten Knick fuehrt (an einstellbarer ohmscher Last), dann kann man dort nichts mehr verbessern.

--
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- Oliver Betz
  
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vor 20 Jahren

Tue, Dec 30, 2003 8:05 PM

Lars Mueller schrieb:

[Lithium-irgendwas-Akkus]

auß MaMo und Batt-Mann noch lipoly.de (Daniel Rinninsland) und ein paar andere Modellbau-Händler. Allerdings sind die Zellen für Hochstromanwendungen geeignet und 10,8V 5,6Ah ist (vielleicht deshalb) _nicht billig_ (>200EUR)! In de.rec.modelle.misc bekommst Du dazu wahrscheinlich mehr und/oder qualifiziertere Antworten.

Servus

Oliver

--
Oliver Betz, Muenchen

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- Olaf Kaluza
  
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Tue, Dec 30, 2003 9:41 PM

Bei den Preisen der beiden anderen Firmen ist das wohl auch die beste Loesung. Noch besser aber uerberrall defekte Akkus fuer umsonst abstauben. Die funktionieren fuer die meisten Anwendungen immer noch perfekt.

Olaf

--
D.i.e.s.S. (K.)

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- Wolfgang Mahringer
  
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vor 20 Jahren

Wed, Dec 31, 2003 9:42 AM

Servus Manfred,

MaWin schrieb:

Das Anlegen einer h=F6heren Spannung war _nicht_ nur als "Ausgleich" des Innenwiderstandes gemeint! Wenn Du z.B. das Datenblatt des DS2770-Lade-Controllers anschaust:

formatting link

Auf der Seite 8 ganz oben (Figure 3). Da sieht man dass auch hier =FCber die 4.2V (das w=E4re Vcv in dem Bild) hinausgegangen wird. Allerdings passt dazu mE die Erkl=E4rung auf derselben Seite nicht so richtig dazu :-(

Naja, wie auch immer. Ich werde es an einer ausgemusterten Zelle einfach ausprobieren (und den Feuerl=F6scher bereithalten).

Werde meine Erkenntnisse dann hier posten.

lG Wolfgang

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- Martin Laabs
  
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vor 20 Jahren

Wed, Dec 31, 2003 9:54 AM

Teils teils. Die Akkupacks an sich sicherlich nicht. Aber einelne Zellen.

Ich hatte neulich zwei Notebookakkus. Einer hatte eine Spannung von 0.6V (bei 10.8V Nennspannung) der andere knapp

6V. In dem ganz kaputten konnte ich noch zwei funktionierende Zellen finden. Die anderen waren alle Hochohmig bzw. hatten eine negative Spannung.

Ich habe dann die defekten im 6V durch die noch funktionierenden getauscht und jetzt funktioniert der Akku wieder.

Tschüss Martin L.

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- MaWin
  
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vor 20 Jahren

Wed, Dec 31, 2003 10:51 AM

Wolfgang Mahringer schrieb im Beitrag ...

Nun, das Datenblatt sagt nicht, wie weit die Spannung ueber Vcv steigt (es wird sehr wenig sein), bloss das 0.87 Sekunden nach dem sie Vcv uebersteigt der Ladestrom abgeschaltet wird, und geguckt wird, ob sie innerhalb von 13 Sekunden wieder unter Vcv faellt, und verwendet das als 'Akku voll' Indikator.

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- Olaf Kaluza
  
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vor 20 Jahren

Wed, Dec 31, 2003 11:04 AM

Das hatte ich noch nie. Ich hatte wohl schonmal ein Akkupack wo alle Zellen 0V hatten. Ursache war da wohl das der Akkus im leeren Zustand solange rumlag bis die Schutzschaltung wirklich alles rausgesaugt hat.

Die sind aber garantiert auch schon hochohmig. Ich hab mir ein Ladegeraet gebaut das sowhol laden wie entladen kann, die rein und rausgehende Ladung anzeigt und den Innenwiderstand misst.

Ein neuwerte Zelle liegt so bei 0.2Ohm. Eine gebrauchte die sich im Laptop schon nicht mehr verwenden laesst (20% nutzbare Kapazitaet) hat aber schon 0.5Ohm.

Wer uebrigens die Moeglichkeit nicht hat soetwas zu messen, schlechte Zellen werden bei einer Entladung mit 500mA gegen ende der Entladung deutlich warm. Gute nicht.

Olaf

--
D.i.e.s.S. (K.)