Li-Ionen-Akku laden

Hallo,

die Grundlagen des Ladens von Li-Ionen-Akkus sind ja bekannt - im Prinzip wie Bleiakku?

Ein Problem bei der Alterung von Akkus scheint ja zu sein, daß mit der Zeit der Spannungsabfall an den einzelnen Zellen immer unterschiedlicher wird, was dazu führt, daß einzelne Zellen einer Batterie überladen, andere aber nicht mehr richtig voll werden.

Soweit ich das beurteilen kann, wird in gängigen Notebook-Akkus zwar die Entladung jeder einzelnen Zelle überwacht - nicht aber die Ladung gezielt gesteuert, so daß jede einzelne Zelle exakt 4,20V abbekäme.

Könnte man das nicht wie folgt lösen:

Jeder Zelle wird eine Zenerdiode parallel geschaltet - man müßte aus einem größeren Bestand die Exemplare mit 4,20V herausfischen, was vielleicht etwas Arbeit macht, aber bei einer Toleranz von 10% drin sein sollte.

Die Zenerdioden würden dann dafür sorgen, daß jede Zelle exakt 4,20V abbekommt und überschüssiger Strom um die Zellen herumgeleitet wird und verstärkt anderen Zellen, die die 4,2V noch nicht erreicht haben, zugute kommt.

Die Idee ist so furchtbar simpel, daß es sicher einen gravierenden Einwand dagegen gibt. Ist jemand so nett und schreibt den mir?

Mit Dank und herzlichen Grüßen

Wolf

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Wolf
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Am 18.08.2011 14:33, schrieb Wolf:

Ja, versuche mal auf 1% tolerierte Dioden mit 1-3 A Belastbarkeit und niedrigem TK zu finden. Als Balancer Schaltung und externen Transistoren allerdings durchaus üblich.

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Butzo

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Klaus Butzmann

Am 18.08.2011 14:33, schrieb Wolf:

Du hast den Balancer erfunden. Man macht das aber nicht mit Z-Dioden (viel zu ungenau, auch nach der Selektion) sondern mit Spannungsreferenzen und Transistoren. Eigentlich ist das Stand der Technik aber angeblich verzichten viele Notebook-Hersteller darauf (Hörensagen). Vermutlich auch ein Grund für die bescheidene Lebensdauer. Hatte hier einen HP-Akku der innerhalb von 1 Jahr von Nennkapazität auf

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Michael S

Ein geschickter Entwickeler entwickelt seine Schaltungen so, das sie genau ein Tag l=E4nger als die Garantiezeit halten. Bei Deiner Schaltung stimmte das Timing wohl noch nicht so ganz... Gruss Harald

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Harald Wilhelms

Hallo Wolf,

Wolf schrieb:

Der Einwand ist, daß ein Balancer erheblich billiger ist, als extra rausgesuchte Zenerdioden. Und ich erwarte eigentlich, daß sich sowas in meinem Akku befindet.

Gruß Martin

--
Bitte nicht an der E-Mail-Adresse fummeln, die paßt so.
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Martin Schoenbeck

Wolf schrieb:

Dir sind sie offensichtlich nicht ganz bekannt

Irrtum!

Die Idee ist so furchtbar simpel, dass sie seit Jahren in jedem mehrzelligen Li-Akku eingebaut ist. Nennt sich Balancer!

Tut mir leid, daß ich dir jetzt den Stuhl unterm Hintern weggerissen habe.

--
Wegen Mailbombing Emailadresse ab sofort ungültig!
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Jens Fittig

Am 18.08.2011 15:05, schrieb Michael S:

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Bernd Laengerich

Bernd Laengerich wrote on Thu, 11-08-18 22:32:

Bei NiMH ist das Problem oft nicht die Kapazität sondern ein gigantischer Innenwiderstand. Könnte das bei älteren LiIon auch der Fall sein?

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Axel Berger

irgendwelcher Stuss

den Zellen gemessen

Das hatte ich auch schon. Die Kapazität war noch ca 40%, allerdings ging der Innenwiderstand der Zellen hoch. Dadurch ließen sie sich kaum noch nutzen weil sowohl beim Laden zu früh voll oder beim entladen vorzeitig leer erkannt wurde.

--
MFG Gernot
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Gernot Fink

Ich habe hier drei Akkus für ein Apple PowerBook rumliegen - bei allen dreien ist dies der Fall: Lt. Batterie-Management klinisch tot - lt. Kapazitätsmesser nahe 100% Nennkapazität. Das war der Punkt, der mich motiviert hat, an den Dingern rumzubasteln.

Herzliche Grüße

Wolf

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Wolf

Am 19.08.2011 07:56, schrieb Wolf:

Das hast Du schon gemacht?

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Markus

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Markus Faust

Dank für die zahlreichen Beiträge. Leider hat mir niemand meine Frage beantwortet - oder ich habe es nicht gemerkt?

Also nochmal: Hat es Sinn, für 4,20V handverlesene Zenerdioden parallel zu den Zellen eines Li-Ionen-Akkus zu schalten, um diese einerseits vor Überladung zu schützen - und anderseits den anderen Zellen mehr Ladestrom zukommen zu lassen? - Oder machen Zenerdioden etwas ganz anderes als das, was ich mir vorstelle?

Mit Dank und herzlichen Grüßen

Wolf

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Wolf

Wolf wrote on Mon, 11-08-22 19:59:

Ich habe mehrere richtige Antworten gesehen, Du scheinst nicht mitgelesen zu haben.

1) Zenerdioden sind völlig ungeeignet. Im Gegensatz zum Idealbild haben die realen keinen scharfen Knick sondern eine sehr breite Rundung - sie fangen weit vor der Nennspannung an und leiten auch deutlich darüber noch zu wenig, um die Spannung zuverlässig zu begrenzen. 2) Balancer existieren, sind handelsüblich, billig, und sind in Deinen Akkus höchstwahrscheinlich längst vorhanden.
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Axel Berger

Mon, 22 Aug 2011 19:59:04 +0200, Wolf:

Messe doch einfach mal die Strom-Spannungs-Kennlinie (möglichst als Kennfeld mit Variation der Temperatur) von ein paar Zenerdioden durch. Dann sollte sich Deine Frage erübrigt haben.

Die Kennlinie ist schlicht nicht "sprunghaft" und temepratur-unabhängig genug. Als Beispiel hier mal eine 1N5338B mit nominell 5.1 Volt und 5 Watt:

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Wie willst Du so die Akkuspannung aufs hundertstel Volt genau begrenzen?

Andreas

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Andreas Oehler

Doch, so rein theoretisch würde das schon stimmen. Nur dass Zenerdioden dafür zu ungenau sind. Selbst selektierte. Zu viel Temperaturdrift. Zu "lasches" Knie, d.h. fangen schon früh an etwas Strom zu durch zu lassen (und entladen dann die Zelle nach dem abklemmen des Ladegeräts), bei vollem Ladestrom durch die Diode liegen aber dann doch mehr als 4,2V an, etc. Balancer machen das was du dir vorstellt, nur etwas schwächer. Die können i.A. nicht den vollen Ladestrom an einer Zelle vorbei leiten. Da die aber immer aktiv sind sind die Zellen schon vor der Ladung fast gleich, d.h. ein wenig in die richtige Richtung zu steuern reicht schon.

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Thomas Meier

Vielen Dank für diese und die beiden anderen Antworten auf meine Nachfrage - jetzt habe auch ich es verstanden.

Herzliche Grüße

Wolf

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Wolf

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