Kleiner Spannungsunterschied bei NiMh Akkus kritisch ?

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-Melvin-
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 22. Jun 2017, 01:23
Hallo Zusammen,

ich bin mir zwar nicht sicher ob meine Frage in diesem Forum richtig aufgehoben ist, aber vielleicht kann sie mir ja jemand von euch beantworten.

Und zwar habe ich vor einiger Zeit mein TI-84 Taschenrechner mit AAA NiMh-Akkus ausgestattet, was auch prima funktioniert hat. Nachdem nun die Batteriewarnung angezeigt wurde, habe ich die Akkus ins Panasonic BQ-CC17 eingelegt und aufgeladen. Die Zellen hatten vor dem Ladevorgang Spannungen zwischen 0,8 und 0,9 Volt. Nachdem der Ladevorgang beendet war, habe ich sie nochmals mit dem Multimeter durchgemessen und festgestellt, dass drei von ihnen 1,43 Volt hatten und eine 1,46 Volt. Anschließend habe ich sie wieder in den TI-84 eingelegt, der nun auch wieder einwandfrei funktioniert.

Meine Frage wäre jetzt, ob der Spannungsunterschied von 0,03 Volt bei der einen Zelle Probleme beim Entladen machen könnte, da die Akkus ja vermutlich in Reihe geschaltet sind. Bei Li-Ionen Akkus soll das ja relativ kritisch sein. Sind NiMh Akkus hier unempfindlicher oder können sie dadurch auch kaputt gehen oder sonstwie abnormal reagieren?

Gruß und danke im Vorraus,
-Melvin-
Kay*
Inventar
#2 erstellt: 22. Jun 2017, 04:05
1. gewöhne dir an, Spannungsquellen aufgrund des Ausgangsinnenwiderstandes mit definierter Last zumessen.
Ein DMM ist viel zu hochohmig
2. wenn etwas nicht wie erwartet funktioniert, können auch Übergangswiderstände Schuld sein.
Die Kontaktierung von Akkus verbessert sich, wenn man sie in der Fassung, oder im Ladeschacht, dreht.
jehe
Inventar
#3 erstellt: 22. Jun 2017, 04:14
Sorgen würde mir eher die viel zu niedrige Entladeschlußspannung machen.
1V unter Last sollte normalerweise nicht unterschritten werden. Alles andere gilt schon als tiefentladen, was einem Defekt gleich kommt.
Bei 0,8...0,9V im Leerlauf dürfte das dann wohl der Fall sein.


[Beitrag von jehe am 22. Jun 2017, 04:15 bearbeitet]
-Melvin-
Ist häufiger hier
#4 erstellt: 22. Jun 2017, 11:36
Hi,

sind NiMh Akkus da auch so empfindlich was die Einhaltung der Lade- und Endladeschlussspannung angeht? Ich hatte mal gelesen, dass die Ladeschlussspannung max. 1,42V und die Entladeschlusspannung min. 0,9V betragen sollte. Demnach wurden beide etwas unter- bzw. überschritten.
Aber platzen/ausgasen/brennen/auslaufen wie Li-Ionen Akkus können sie doch deswegen nicht, oder? Zumindest waren sie nach dem Laden nicht heiß oder so.

Nun ist dieser TI-84 ja ursprünglich auch für AAA 1,5V Primärzellen gebaut und entlädt NiMh Akkus wohl etwas zu weit. Aber Akkus sind halt praktischer und umweltfreundlicher. Dem Taschenrechner ist es zumindest ziemlich gleichgültig woraus er seine Spannung bekommt. Der aktzeptiert auch drei Primärzellen und Alufolie als Platzhalter für die vierte Zelle.
(Mach ich aber bei den Akkus nicht mehr, war nur mal eine Notlösung)

Allerdings hab ich zu der tiefen Entladung auch selber etwas beigetragen. Als nämlich angezeigt wurde: ,,Your batteries are low. Recommend change of batteries" habe ich mit dem Laden noch gut 4 Tage gewartet. Als ich ihn dann vor dem Laden nochmal einschalten wollte, ging er schon gar nicht mehr an. Aber meint ihr, dass die eigentlich hochwertigen Eneloop Akkus eine zu starke Entladung gleich so übel nehmen? Weil immerhin funktionieren sie ja nach erstem Anschein noch.

Was mich allerdings auch etwas verwundert hat war, dass wenn Primärzellen eingelegt waren und die Batteriewarnung angezeigt wurde, konnte ich den Rechner noch mehrere Wochen problemlos benutzen.
Bei den Akkus war nach dem zweiten oder dritten Einschalten nach der Warnung Schicht im Schacht. Wisst ihr, woran das liegt?

PS: Kay*, warum soll es falsch sein, (Spannung)squellen mit einem Multimeter zu messen? Das ist doch der bekannteste Weg, dies zu tun.

Grüße,
-Melvin-
Kay*
Inventar
#5 erstellt: 22. Jun 2017, 16:25
Physikunterricht


(Spannung) ... Das ist doch der bekannteste Weg, dies zu tun.

jeder handelsübliche Batterietester hat eingebaute Lastwiderstände!


warum soll es falsch sein, (Spannung)squellen mit einem Multimeter zu messen?

weil es keine ideale Spannungsquelle ist,
sondern eine Spannungsquelle mit (Ausgangsinnen-)Widerstand in Serie dazu.
(Entladen einer Batterie bedeutet
- der Ausgangsinnenwiderstand nimmt zu,
- die Spannung fällt (Spannungsteiler mit Lastwiderstand)
- und der Strom durch die Last nimmt ab)


Bei den Akkus war nach dem zweiten oder dritten Einschalten nach der Warnung Schicht im Schacht. Wisst ihr, woran das liegt?

die Nennspannungen Batterie Akku sind anders
die Ausgangswiderstände unterscheiden sich


Was mich allerdings auch etwas verwundert hat war, dass wenn Primärzellen eingelegt waren und die Batteriewarnung angezeigt wurde, konnte ich den Rechner noch mehrere Wochen problemlos benutzen.

Ausgangsinnenwiderstand ist eben nicht konstant und relativ hoch.
Deshalb verbaut man parallel Kondensatoren.
Sind die ausreichend geladen, kann man auch mit fast leeren Batt./Akkus noch etwas weiter machen.
Ob man das "problemlos" nennen sollte, darüber kann man streiten

Von Chemie habe ich keine Ahnung,
aber es gibt wohl auch eine Art Selbstregeneration (habe keine anderes Wort dafür), ... in engen Grenzen.
-Melvin-
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 22. Jun 2017, 21:23
Hallo Kay*,


jeder handelsübliche Batterietester hat eingebaute Lastwiderstände!


Ich wollte ja garnicht messen, wie sich die Akkus unter Last verhalten. Ich wollte einfach nur die aktuelle Leerlaufspannung der Zelle vor und nach dem Laden messen. Dazu kann man doch ein Multimeter verwenden, oder?
Ich wüßte zumindest nicht, was daran falsch sein soll. Es ist doch im Prinzip unter anderem ein Spannungsmessgerät.


Deshalb verbaut man parallel Kondensatoren.
Sind die ausreichend geladen, kann man auch mit fast leeren Batt./Akkus noch etwas weiter machen.
Ob man das "problemlos" nennen sollte, darüber kann man streiten


Mit Problemlos meinte ich, dass man die Batteriewarnung einfach überspringen kann und den Rechner dann ganz normal benutzen kann, bis eben nichts mehr geht.

Aber nochmal zu dem Spannungsunterschied (0,03V) der einen Zelle.
Meinst du, das ist egal oder kann es zu Problemen führen?

Grüße,
-Melvin-
Hmeck
Inventar
#7 erstellt: 23. Jun 2017, 08:05
Es wurde ja schon gesagt, dass die Akkus vermutlich hin sind.
Und dass die Spannung im Leerlauf nicht gerade aussagekräftig ist!
Es gibt Ladegeräte mit Regenerations-Funktion, da kannst du vielleicht noch mal was holen.
Man sollte aber daran denken, dass auch NiMH-Akkus auslaufen können und dann das Gerät versauen.
Hatte mal nen Fall mit aufgequollenen Akkus und dann ewig gefummelt, die aus dem Gerät zu bekommen.
-Melvin-
Ist häufiger hier
#8 erstellt: 23. Jun 2017, 12:09
Okay, dann nochmal danke für die Antworten.

Ich glaube ich werde die Akkus im Auge behalten und mal abwarten, wie sie sich schlagen. Ein Indiz dafür, dass sie schrott sind wäre doch, dass sie schnell wieder entladen sind, richtig?

Grüße,
-Melvin-
bierman
Inventar
#9 erstellt: 23. Jun 2017, 14:39
Ich halte 0,9V noch für unkritisch. Wenn die Zellen jetzt ein Jahr entladen rumliegen kann man sie wegwerfen aber die kurzzeitige Entladung auf 0,9V sollte nicht schaden.
Blöd ist nur wenn, durch unterschiedliche Kapazitäten der in Reihe verschalteten Zellen, eine Zelle ganz auf null Volt entladen ist.

Der kurze zeitliche Abstand zwischen Warnung und "geht nicht mehr" liegt in der Entladekurve begründet. Die ist bei Akkus meistens steiler als bei Primär-Batterien.

Ein Taschenrechner, obwohl mit vier Zellen bestückt, dürfte relativ wenig Strom brauchen. Akkus lohnen sich da eigentlich nur wenn er täglich in Gebrauch ist, oder wenn man sie eh schon hat.

Die unterschiedliche Ladeendspannung ist unkritisch, möglicherweise läd ein Ladeschacht einfach mit ein paar mV mehr. Ist halt kein geeichtes Laborequipment. Ni-Akkus sind, verglichen mit Li-Zellen, deutlich ungefährlicher. Bei längerer Nichtbenutzung rausnehmen ist trotzdem eine gute Idee.
Kay*
Inventar
#10 erstellt: 23. Jun 2017, 20:51

Aber nochmal zu dem Spannungsunterschied (0,03V) der einen Zelle.

in Serienschaltung ist es egal,
aber nochmal,
ich bezweifele deine Spannungsmessung,
diese ist völlig sinnfrei, wie dargelegt!
-Melvin-
Ist häufiger hier
#11 erstellt: 23. Jun 2017, 23:29

aber nochmal,
ich bezweifele deine Spannungsmessung,
diese ist völlig sinnfrei, wie dargelegt!


Bezweifelst du die gemessenen Spannungswerte in ihrer Richtigkeit oder den Sinn einer einfachen Spannungsmessung an einem Akku?

Ich wollte mit der Spannungsmessung einfach nur überprüfen, ob die Zellen vor und nach dem Laden die richtige Spannung haben (Entlade- und Ladeschlussspannung), was ja laut Messergebnis nicht ganz der Fall war.



Ich hatte allerdings gedacht, dass NiMh-Zellen das nicht so übel nehmen wie z.B. Li-Ion Zellen. Auch wenn die Lade- und Entladeschlussspannung Werte markiert, welche im gesamten Lebenszyklus der Zelle nie über- bzw. unterschritten werden sollten/dürfen.

Unter diesem Gesichtspunkt verstehe ich aber auch nicht, warum sich nicht wenigstens das Ladegerät an die Ladeschlussspannung hält. Bei der Ausgangsspannung steht hier 1,5V.

Gruß,
-Melvin-
Bollze
Inventar
#12 erstellt: 24. Jun 2017, 07:35
Bei den Geräten mit geringsten Strombedarf, wo die Batterien eben eine lange Lebensdauer haben, haben doch Akkus noch nie gut funktioniert. Die Akku haben auch eine gewisse Selbstentladung, deutlich höher als bei Batterien.

Inwieweit schützt der Taschenrechner die Akkus vor Tiefentladung ? ... wahrscheinlich nicht, daran hat der Hersteller nicht gedacht, ausgelutscht bis zum bitteren Ende, (was bei Batterien ja sinnvoll ist) und erst wenn die Ladung zum sicheren Arbeiten des Rechners nicht mehr reicht, es dann kommt die Warnung, wahrscheinlich zu spät.

Bollze


[Beitrag von Bollze am 24. Jun 2017, 08:56 bearbeitet]
-Melvin-
Ist häufiger hier
#13 erstellt: 24. Jun 2017, 13:02
Ich habe die Akkus hautsächlich deshalb eingesetzt, weil sie praktisch und wiederverwendbar sind. Des Weiteren sind sie, im Gegensatz zu Primärbatterien, auch so gut wie auslaufsicher. (Bei halbwegs richtigem Gebrauch zumindest.)

Ausgelaufene Batterien wären bei diesem Taschenrechner nämlich ziemlich sch....ade, da wir ihn mal für die Schule anschaffen mussten und er gute 100€ gekostet hat.

Aber ich denke, wenn ich die Akkus das nächste Mal noch am gleichen Tag lade, an dem die Warnung kommt, dann müssten sie es doch einige Zeit überleben.
Zumal die Eneloops ja auch mit die qualitativsten am Markt sind.

Gruß,
-Melvin-
-Melvin-
Ist häufiger hier
#14 erstellt: 24. Jun 2017, 15:30
Hab gerade mal ein wenig gegooglet und ein Programmiercode gefunden, mit dem man sich angeblich den Batteriestatus des Rechners von 1(fast leer) bis 4(voll) anzeigen lassen kann. Das wäre ja DER Durchbruch für das Problem.

Habe das Programm soeben mal erstellt und er zeigt momentan ,,4" an, was sich mit dem jetzigen Ladezustand der Akkus decken würde.

Mal abwarten, ob es auch weiterhin richtig funktioniert. In diesem Fall wäre es wahrscheinlich gut, die Akkus bei ,,2" oder spätestens anfang ,,1" zu laden.

Gruß,
-Melvin-
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