ältere NiCd, Kapazität stark abhängig vom Strom?

Gast_56 · 3. März 2005

Hallo,

ich habe mir mit fünf 12V-Birnen eine Möglichkeit zum schnellen Entladen meiner 10-Zeller gebastelt. Die fünf in reihe geschalteten Birnen habe ich an einem Netzteil mit verschiedenen Spannungen vermessen, damit ich mir in etwa ein Bild machen kann, welcher Strom bei gemssener Akkuspanung fließt.

Das Ergebnis ist ernüchternd. Meine drei Jahre alten N1700SCR kann ich mit ca. 2C problemlos vollladen (es gehen über 1800mAh rein, wie immer). Beim Entladen über die Birnen, was knapp 20A Dauerstrom bedeutet, schaffen es die Zellen auf eine berechnete Kapazität von gerade einmal 1200-1300mAh

Entlade ich die Zellen am Ladegerät (Strom hier nur ~1,6A), dann kommen meist um die 1700 oder mehr raus.

Daten der letzten "Entladung":
Zeit: 228s
mittlerer Strom: 19,8A
mittlere Spannung: 10,8V

Hier mal die Entladekurve (Achtung! Der Entladestrom ist natürlich nicht konstant, sondern beträgt je nach Spanung 17A-22.6A! Im flachen Bereich der Kurve ziemlich genau 20A):

Vielleicht hat ja jemand einen Tipp, warum die Kapazität der Zellen so stark einbricht bei dem Strom von ca. 20A??
Mein 2400er-Pack verhält sich übrigens ähnlich (ca. 1900mAh). Mehrmaliges Laden mit ca. 2C und Entladen mit ca. 20A brachte bislang keine Besserung.
Und warum hat die Entladekurve solche "sprunghaften" Spannungseinbrüche? Im Hopf-Forum hatte das auch schon jemand, da lag's am D/A-Wandler des Laders bei der Spannungsmessung :confused:

Gruß
Heiko

(Lader ist ein Spectra II)

Dix · 3. März 2005

Die Stufen im Entladediagramm deuten darauf hin, dass Deine Zellen nacheinander leer werden. Die mit der geringsten Kapazitaet zuerst, dann die mit der naechsthoeheren Kap. usw...

Kannst Du ueberpruefen, indem Du waehrend der Entladung mal die Spannung der einzelnen Zellen nachmisst.

Klingt soweit nach Memoryeffekt bzw kaputtgelagert...

Welche Reanimationsmassnahmen wirklich helfen, darueber scheiden sich ebenfalls die Geister.

Es gibt da z.B. die heissdiskutierte Wildflieger (Wildflyermethode) oder das laden und entladen mit Strom 0.1C mit grosszuegiger Zeitplanung. Suche und Du wirst finden...

Dix · 3. März 2005

Aehemm:

Was heisst hier eigentlich "aeltere Zellen"???

Meine sind von 1997.

Otti · 4. März 2005

Ich glaub' nicht, daß die Stufen durch unterschiedliche Zellenkapazitäten bzw. Disformierung zustandekommen - dazu sind die Spannungsstufen zu klein und die Stufen am Anfang der Entladung können so erst recht nicht erklärt werden. Es deutet wohl eher auf einen Meßfehler hin...

Grüße,

Otti

heinzi · 4. März 2005

Die Stufen im Entladediagramm deuten darauf hin, dass Deine Zellen nacheinander leer werden.

ich schliesse mich otto an. siehe seine begründungen. das sind definitiv keine früher leerwerdende zellen. ich sehe die ursache der sprünge auch eher beim messequippment.
zum spectra kann ich allerdings nichts sagen.

wie häufig fliegst du mit welchen strömen.
scheint so, dass deine akkus einfach langsam über den jordan gehen. (gegangen sind).

versuche mal mit widerstände jede einzelne zelle bis null volt zu leeren (ca 5-10ohm, 2-3 tage EINZELN). danach eine formierungsladung durchführen (1/10C 16h)
wenn das nichts bringt---> schade.
wenn die spannungslage aber noch reicht zum fliegen.....weiterfliegen bis es eben keinen spass mehr macht.

[ 04. März 2005, 08:08: Beitrag editiert von: heinzi ]

Gast_56 · 4. März 2005

Original erstellt von heinzi:
das sind definitiv keine früher leerwerdende zellen. ich sehe die ursache der sprünge auch eher beim messequippment.

Darauf tippe ich auch.
Das Spectra mißt die Spannung im Sekundentakt. Beim Laden gibt es ähnliche Erscheinungen in der Stromkurve. Diese springt gerne mal von 4A mit einem kurzen Peak auf z.B. 4,5A. Scheint also irgendwie am Spectra zu liegen.

Original erstellt von heinzi:
wie häufig fliegst du mit welchen strömen.
scheint so, dass deine akkus einfach langsam über den jordan gehen. (gegangen sind).

Die Vermutung habe ich auch. Ich fliege leider nicht besonders oft. Auf meinem Konion-Pack sind nach einem Jahr lediglich 11 oder 12 Striche drauf. Die NiCd-Packs fliege ich etwas häufiger, aber ab und zu liegen die auch mal 2-3 Wochen, dann aber leer gelagert.
Die Pflege über den Winter habe ich immer etwas vernachlässigt, da mir das Entladen am Ladegerät zu lange gedauert hat.

Original erstellt von heinzi:
versuche mal mit widerstände jede einzelne zelle bis null volt zu leeren (ca 5-10ohm, 2-3 tage EINZELN). danach eine formierungsladung durchführen (1/10C 16h)
wenn das nichts bringt---> schade.
wenn die spannungslage aber noch reicht zum fliegen.....weiterfliegen bis es eben keinen spass mehr macht.

Werd' den Tipp mal ausprobieren. Ansonsten sehe ich das genauso: Weiterfliegen, bis es keinen Spass mehr macht.

Wie erklärt ihr denn, dass die Kapazität bei nur 1,6A Entladestrom i.O. scheint?

Gruß
Heiko

[ 04. März 2005, 08:33: Beitrag editiert von: Heiko ]

Gerd Giese · 4. März 2005

Das Spectra mißt die Spannung im Sekundentakt. Beim Laden gibt es ähnliche Erscheinungen in der Stromkurve. Diese springt gerne mal von 4A mit einem kurzen Peak auf z.B. 4,5A. Scheint also irgendwie am Spectra zu liegen.

... jaein!

Der Ladestrom ist völlig spitzenfrei!
Was die Spitzen erzeugt ist eine interne Störeinkopplung in das Flachbandkabel vom Wandler, die dann auch wiedergegeben wird - völlig harmlos, aber störend!

Gast_56 · 4. März 2005

@Gerd: Dann kannst Du bestimmt auch was zur "Treppchenbildung" in der Kuve sagen???

Gruß
Heiko

Thommy · 4. März 2005

Hallo zusammen,
also diese Diskussion verstehe ich nicht.
Es ist doch klar, dass die entnommene Kapazität vom Entladestrom abhängt. Das ist nichts außergewöhnliches und tritt nicht nur bei älteren Zellen oder Nicd auf.

Wer mit 20 A entlädt bis zu einer bestimmten Entladeschlussspannung, dem sollte doch klar sein, dass er den Akku gar nicht vollständig entlädt.

Ein Beispiel zur Erläuterung.

10 Zellen GP3300 entladen mit 10 A auf 0.9V pro Zelle

Bei Entladung mit 10 A wäre nach ungefähr 17 min und einer Kapazität von 2,83 Ah die Ladeschlußspannung erreicht.
Bei weiterer Entladung mit abnehmendem Strom kann aber in diesem Fall insgesamt 3,12 Ah entnommen werden. Das dauert dann weitere 12 min.

Dieser Effekt ist natürlich umso ausgeprägter, je höher der Entladestrom ist.

Gruß
Thommy

Gerd Giese · 4. März 2005

@Gerd: Dann kannst Du bestimmt auch was zur "Treppchenbildung" in der Kuve sagen???

Hallo Heiko,
Deine Software kenne ich nicht aber zeichne bitte noch einmal mit der Freeware "logview" auf:
http://www.logview.info/

...die SpectraView5.0 hat diese starke Treppenbildung nicht.

Gast_56 · 4. März 2005

Original erstellt von Thommy:
Hallo zusammen,
also diese Diskussion verstehe ich nicht.
Es ist doch klar, dass die entnommene Kapazität vom Entladestrom abhängt. Das ist nichts außergewöhnliches und tritt nicht nur bei älteren Zellen oder Nicd auf.

Hmmm... war mir bislang nicht klar. Wenn ich mir die Akku-Tests in den Heften (z.B. Elektrmodellflug) so anschaue, dann entladen die dort auch meist mit 10/20/30A und bekommen fast raus, was draufsteht. Jedenfalls deutlich mehr als 60%, wie bei mir :confused:

Edit: Hab' mal bei Gerd ein Bildchen "geklaut":

Sogar bei 60A kommt fast raus, was draufsteht. :confused:

Gruß
Heiko

[ 04. März 2005, 10:30: Beitrag editiert von: Heiko ]

Gast_56 · 4. März 2005

Original erstellt von gegie:
Hallo Heiko,
Deine Software kenne ich nicht aber zeichne bitte noch einmal mit der Freeware "logview" auf:
http://www.logview.info/

...die SpectraView5.0 hat diese starke Treppenbildung nicht.

Komisch, da ich mit SpectraView 5.0 aufgezeichnet habe. Das Diagramm habe ich nur fix in Excel erstellt, weil ich die Daten alle in Excel "halte".
Ich kann gerne nochmal einen Screenshot von der SpectraView-Aufzeichnung einstellen.
LogView schau' ich mir nochmal an, hab' mich dort nicht sofort zurechtgefunden und deshalb das SpectraView benutzt.

Gruß
Heiko

Thommy · 4. März 2005

Hallo,
wenn Du mal in Gerds Grafik nachschaust, dann siehst Du, dass er bis 0,7V/ Zellen entlädt.
Halte ich übrigens nicht für empfehlenswert.
Aber es ist klar, dass man dann mehr rausholen kann.
Gruß
Thommy

Gast_56 · 4. März 2005

Original erstellt von Thommy:
wenn Du mal in Gerds Grafik nachschaust, dann siehst Du, dass er bis 0,7V/ Zellen entlädt.
Aber es ist klar, dass man dann mehr rausholen kann.
Gruß
Thommy

Hmmm, also ob 0,8 oder 0,7. Da wird sich bei der Kapazität nicht mehr viel tun. Meine Zellen brechen gegen Ende so stark ein, dass da vielleicht 2-3 Sekunden Unterschied wären. Kann man auch an den Kurven sehen. Das bringt keine 100mAh mehr!

Gruß
Heiko

heinzi · 4. März 2005

@thommy
eigentlich hat heiko schon gekonntert.

das die entladekapazität ladestromabhängig ist ist schon klar. aber bitte doch nicht in diesem ausnmasse.

(wo ist denn hier der daumen nach unten smilie?)

zusammen mit der sache der entladeschlussspannung steht es wohl 2:0 für heiko.

Bei weiterer Entladung mit abnehmendem Strom kann aber in diesem Fall insgesamt 3,12 Ah entnommen werden. Das dauert dann weitere 12 min.

ich sag da mal nur: spannungsabfall am ri! aber wen interessiert schon die unnutzbare rest-kapazität bei 100mA entladestrom? (ok für die BEC flieger ist das schon ganz interessant

.

aber an was das nun effektiv liegt ??
ja, da können wir wieder mal nur spekulieren:
stichworte wären da etwa: genereller kapazitätsverlust durch alterung; erhöhter innenwiderstand durch alterung. ev doch auch etwas memoryeffekt bei allen zellen am entladeende durch lagerung des akkus in nicht ganz entladenem zustand (so, dass der lader eben dann zu früh abschaltet; die widerstandsentladung wird es an den tag bringen)

[ 04. März 2005, 11:38: Beitrag editiert von: heinzi ]

Thommy · 4. März 2005

Halllo Heinzi,

Original erstellt von heinzi:
@thommy
eigentlich hat heiko schon gekonntert.
das die entladekapazität ladestromabhängig ist ist schon klar. aber bitte doch nicht in diesem ausnmasse. (wo ist denn hier der daumen nach unten smilie?)

dann schau einfach mal in die Datenblätter zu den Zellen und Du wirst Dich wundern.

http://sanyo.wslogic.com/pdf/pdfs/N-1700SCR.pdf

Dass ältere Zellen nicht besser sind, dürfte klar sein. Ein erhöhter Innenwiderstand ist hier sicher der Schlüssel zur Lösung.

Mir ging es im übrigen nur darum aufzuzeigen, dass die Nennkapazität keine feste Größe ist.

Ein Vergleich der entladenen Kapazität bei 10C mit der Nennkapazität ist wenig aussagekräftig.

Gruß
Thommy

heinzi · 4. März 2005

@thommy

ok bei ca 10C entladerate sind wir ca bei 80%C(kapazität)
fehlen immer noch etwa 20%, gewundert hats mich schon ein wenig. aber bei der rc2400 sieht sdas ganze schon wieder ganz anders aus

sieh hier:
http://sanyo.wslogic.com/pdf/pdfs/RC-2400.pdf

Thommy · 4. März 2005

Hallo,
also bei den n1700-scr sind es laut Diagramm bei bei 6C 85% und bei 8C 80%, also könnte man bei ca 12C mal mit 75% abschätzen.
und 75 % von 1,7 Ah sind 1,275Ah, also mitten im Zielgebiet.

Bei RC 2400 sind meine Erfahrungen bezüglich Alterung sehr schlecht. Und laut Diagramm bringen dort die neuen Zellen schon kaum 2200maH .

Gruß
Thommy

Gast_56 · 4. März 2005

Hallo Thommy!

Die PDF-Dokumente kannte ich gar nicht :eek:

Hier mal die Grafik für die N1700SCR:

Wie schafft Gerd (und andere Kollegen, die in Zeitschriften schreiben) es denn, annähernd die Nennkapazität aus den Zellen zu bekommen?

Gruß
Heiko

Thommy · 4. März 2005

Original erstellt von Heiko:

Wie schafft Gerd (und andere Kollegen, die in Zeitschriften schreiben) es denn, annähernd die Nennkapazität aus den Zellen zu bekommen?

ein interessanter Punkt, zumal er bei 60A mehr Kapazität entnehmen kann, als bei 30 A :eek:

Gruß
Thommy

ältere NiCd, Kapazität stark abhängig vom Strom?

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