Mythen um die Lagerung von NiMH-Akkus

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Ulrich Horn

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Zu dem Thema gibt es viele Meinungen, einige Erfahrungen und nur wenige Fakten. Ich will nichts Neues präsentieren, sondern lediglich mal ein paar Dinge sammeln. Vielleicht bringen wir ja etwas Licht in die Sache :)

Vorweg: Es geht hier nicht um NiCd-Akkus. Auch da gab es vor wenigen Jahren noch verschiedene Meinungen, inzwischen herrscht aber allgemeiner Konsens, NiCd leer zu lagern.

Fakten: (bitte ergänzen!)
Die Zellen werden leer ausgeliefert und sind in diesem Zustand lagerfähig. Ich kenne nur ein Hersteller- Datenblatt, das auf dieses Thema bezug nimmt (Duracell). Dort wird leere Lagerung empfohlen.

Erfahrungen:
Ich höre (bzw. lese) immer wieder von Leuten, die mit der leeren Lagerung schlechte Erfahrungen gemacht haben (Kapazitätsverlust). Das ist sicher nicht von der Hand zu weisen, betrifft aber auch nicht unbedingt alle Anwender. Ich habe meine NiMH Packs früher voll gelagert, seit zwei Jahren lagere ich sie leer. Einen Unterschied über die normale Alterung hinaus kann ich nicht feststellen.
In Vorbereitung auf dieses Thema habe ich zwei Kapazitätsmessungen gemacht: eine an einer seit 3 Jahren leer lagernden Einzelzelle, eine an einer auf 0V tiefentladenen Zelle. Beide haben normale Kapazität.

Meinungen:
Auf themenbezogenen Seiten im www herrscht die Empfehlung vor, NiMHs geladen zu lagern, wobei der Ladestand zwischen 20% und voll variiert. Man liest aber auch öfter die Empfehlung, bei der Lagerung eine Leerlaufspannung von ca. 1,2 V nicht zu unterschreiten, was einer Lagerung im leeren Zustand entspricht.

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Man könnte jetzt sagen: "Lagere ich halt voll und gut ist", wenn nicht zwei Punkte dagegen sprechen würden.
- der VD-Effekt (voltage depression, auch "lazy battery"), der durch Tiefentladung leider nicht vollständig wieder beseitigt werden kann
- die Selbstentladung, die natürlich umso höher ist, je voller der Akku ist, und die die Gefahr einer Disformierung fördert.
Es wäre also wünschenswert, die Akkus leer lagern zu können. Gerade dabei scheint es aber in manchen Fällen zu Schäden zu kommen.

Meine Vermutung ist, und das stelle ich gerne zur Diskussion, dass eine Lagerung im praktisch leeren Zustand (1,2V Leerlaufspannung) der Einzelzelle nicht schadet. Im Pack ist das aber gar nicht so einfach zu realisieren; entlädt man einen 10-Zeller auf 9V und mißt dann die Spannung der Einzelzellen, hat man leicht eine dabei, die deutlich unter 1,2V im Leerlauf liegt. Ich kann mir vorstellen, dass diese Zelle bei anschließender längerer Lagerung Schaden nimmt. Die Empfehlung, das Pack vor der Lagerung etwas "anzuladen" ist also nicht von der Hand zu weisen. Angaben wie "Halbvoll" oder "Voll" halte ich für schlichte Simplifizierungen.

Meine Bitte an diejenigen, die von Schäden an NiMH Packs nach leerer Lagerung berichten (namentlich fallen mir da gerade gegie und Sebastian Scheinig ein) wäre, das betroffene Pack einmal auseinanderzunehmen und die Einzelzellen zu vermessen. Das Ergebnis ist sicher interessant!

Gibt es weitere Fakten oder Erfahrungen zu dem Thema?

Grüße, Ulrich
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
Hi Ulrich,
von meiner seite eine Korrektur zu:
Fakten: (bitte ergänzen!)
Die Zellen werden leer ausgeliefert und sind in diesem Zustand lagerfähig. Ich kenne nur ein Hersteller- Datenblatt, das auf dieses Thema bezug nimmt (Duracell). Dort wird leere Lagerung empfohlen.
Die 22 Original GP3300 aus der "Schachtel" hatten alle eine Spannung um die 1,22 - 1,24V! Es sind - so wurde mir versichert - keine Ware die vorher durch irgendwelche Hände gingen! ;)
Ergo: die Zellen sind also "angeladen" und nicht leer!!!
 

plinse

User
Original erstellt von gegie:
Hi Ulrich,
von meiner seite eine Korrektur zu:
Fakten: (bitte ergänzen!)
Die Zellen werden leer ausgeliefert und sind in diesem Zustand lagerfähig. Ich kenne nur ein Hersteller- Datenblatt, das auf dieses Thema bezug nimmt (Duracell). Dort wird leere Lagerung empfohlen.
Die 22 Original GP3300 aus der "Schachtel" hatten alle eine Spannung um die 1,22 - 1,24V! Es sind - so wurde mir versichert - keine Ware die vorher durch irgendwelche Hände gingen! ;)
Ergo: die Zellen sind also "angeladen" und nicht leer!!!
Moin,

diesen Schluss wegen ~0,02-0,04V Leerlaufspannungsabweichung zu ziehen, halte ich für an den Haaren herbeigezogen, wer weiss, wo diese Spannungsabweichung her kommt.

Eine einzig verlässliche Auskunft erhält man hier, wenn man die Zellen sofort nach Erhalt entlädt und guckt was raus kommt. Wenn ich eine Zelle mit einem Automatiklader entlade, geht die auch wieder auf Nennspannung, selbst wenn ich eine Zelle mit Widerstand über Nacht auf "0" ziehe, baut diese nach abklemmen des Widerstandes wieder eine Spannung auf, die verdammt nahe an der Nennspannung liegt, obwohl sie absolut leer ist und unter jeder kleinsten Belastung sofort einbricht.

Sollte eigentlich auch bekannt sein, dass man bei NiMh und NiCd nicht von der Spannung direkt auf den Ladezustand schliessen kann, sind halt keine Bleiakkus.

Was mir aufgefallen ist, ist eine stark ungleichmässige Selbstentladung bei NiMh-Zellen. Wenn ich in Foren entsprechend lese, dass Leute ihre "halbvollen" Akkus über den Winter mehrfach nachladen, ... evt. zykeln, ... , kann das nicht der Sinn der Sache sein, solche Zellen wären nichtmarkttauglich, wenn sie das vorraussetzen würden, der größte Akkuabnehmer ist immer noch die Industrie und solche Pflegeorgien erfährt da kein Akku und er muss trotzdem halten.

Eben wegen der stark ungleichmässigen Selbstentladung lagere ich meine Packs leer. Ich entlade sie mit einem Computerlader, entsprechend auf 0,9V pro Zelle nominell, achte aber darauf, dass es nicht so viele Zellen sind, dass eine umgepolt werden könnte. Also keine 20 Zellen auf ein mal entladen. Meistens betrifft das bei mir eh nur Empfängerakkus, gerade die liegen auch mal lange, einen Kapazitätsverlust habe ich nicht zu beklagen, gerade bei einigen 120mAh Empfängerakkus würde mir das aber sofort auffallen, denn auf die habe ich ein ganz besonderes Auge.

Effekte, die aus Entformierung von Packs entstehen, sind denke ich wesendlich schädlicher. Wenn man Packs tiefentlädt, kommt man auch in den Bereich, wo man gerade diese Schutzeffekte abbekommt, weil dabei wenn man es falsch macht, einzelne Zellen umgepolt werden und da eiun Memorieeffekt nicht in dem Masse vorhanden ist, kann man sich das auch schenken. Eine Entladung vor dem Lagern dient so gesehen eigentlich nur der Minimierung der ungleichmässigen Selbstentladung. Wäre die gleichmässig, könnte man mit den Zellen wohl fast machen, was man will.
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
:D ... es waren ziemlich genau noch 15% der Kapazität enthalten!
ich empfehle dir mal eine zelle voll zu laden und lege diese einfach mal für ein paar Monate beiseite. Messe dann die Leerlaufspannung :eek: :eek: :eek: und lese Dein geschriebenes noch einmal! ;)
 

plinse

User
Moin Ulrich,

ich teile deine Beobachtungen, kann die von Gerd dementsprechend leider nicht nachvollziehen, denn bevor ich neue Zellen verlöte, werden sie auch bei mir entladen, was man sich eigentlich fast sparen könnte, s.o. .

Leer lagern und leer lagern sind auch 2 verschiedene paar Schuhe. Wie du es angedeutet hast, die Geschichte mit dem Umpolen. Wenn ich einen Flugakku nach dem landen bis an den Anschlag leerluller und das womöglich noch ein vielzelliger Akku ist, der Steller aber noch mit deutlich weniger betrieben werden kann bevor er abschaltet, dann habe ich "beste Chancen", einzelne Zellen umzupolen. Ob eine anschliessende Lagerung erst zum Schaden führt, halte ich für fraglich, einfach weil speziell bei Hochstromanwendungen die NiMh tendentiell etwas anfälliger sind als NiCd. Das heisst aber nicht, dass diese solche Behandlungsfehler ohne weiteres verzeihen würden. Die Lebensdauer reduziert es bei ihnen auch, nur nicht so drastisch.
 
Ich habe vor wenigen Wochen 32 Zellen von Hopf GP 3000 p+m bezogen.

Nachfolgend findet ihr die Spannugen der Zellen, wie Sie bei mir angekommen sind in mV:

1029
1126
1139
1144
1157
1162
1181
1188
1188
1190
1193
1194
1196
1196
1199
1201
1203
1204
1207
1208
1213
1213
1214
1215
1217
1218
1219
1220
1222
1223
1224
1230

Wie ihr seht, ist ein starker Ausreisser dabei (nach unten), sonst aber gut verteilt ;) .
Sieht also recht willkürlich aus (ohne jede Wertung)

Der Durchschnitt liegt bei 1,192 V pro Zelle (über alle Zellen)

Ich habe mir 4 8er Packs gelötet, wobei die vier Packs dann folgende Leerlaufspannungen gehabt hätten:

Pro Pack / pro Zelle (Durchschnitt)

9126 1140

9557 1194

9677 1209

9773 1221

Vielleicht interessierts ja ....

[ 23. April 2004, 09:17: Beitrag editiert von: Tobias Schwf ]
 

Ulrich Horn

Moderator
Teammitglied
@Gerd:
Es lohnt nicht, darum zu streiten. Ich kaufe eine ganze Menge Akkus, allein schon, weil ich neue Typen mit der Akkulution teste. Grundsätzlich ungepusht und unselektiert, von verschiedenen Lieferanten. Es stimmt, dass die immer etwas über 1,2V Leerlaufspannung haben. Aber die Kapazität ist praktisch Null, die sind leer.
Wenn Du eine Lieferung von einem Lieferanten hattest, bei der das nicht der Fall war, mag ich das noch nicht unter "Fakten" einordnen.. es sei denn, Du verrätst mir den Trick, wie ich aus solchen Akkus noch 15% Kapazität heraus bekomme :D

@Eike:
Die ungleichmäßige Selbstentladung mit anschließendem Formierungsbedarf ist das Hauptargument gegen volle oder halbvolle Lagerung. Diese Ungleichmäßigkeit (die Selbstentladung als solche ist ja nicht schlimm) scheint aber typ- und sogar margenabhängig zu sein, außerdem steigt sie altersbedingt.
Sowas zu messen, ist sehr mühevoll. Da ich die Dinger nicht verlöte, fällt es mir aber noch vergleichsweise leicht.
Ich hatte bei Lagerung über 6 Monate schon Kapazitätsdifferenzen von fast 50% bei einem 8er-Pack. Es waren aber auch schon unter 5% bei einem 10er Pack anderen Typs.

Es kann also gut sein, dass Disformierungseffekte gar nicht auftreten, oder erst nach einer längeren Benutzungsdauer. Es erklärt auch nicht, warum bei leer gelagerten Akkus Schäden auftreten sollen, denn die sind nicht disformiert..
Denkbar wäre allerdings, dass die Lagerung nach einer Umpolung die Zelle zerstört.

@schwaabbel: gilt das auch für deine Sender- und Empfängerakkus?

Grüße, Ulrich
 

Wimh

User
Original erstellt von Ulrich Horn:


Meine Vermutung ist, und das stelle ich gerne zur Diskussion, dass eine Lagerung im praktisch leeren Zustand (1,2V Leerlaufspannung) der Einzelzelle nicht schadet.
Auch ganz leer nicht denke Ich. Ich hatte meine GP3000 ganz entladen un danach ein jahr liegen lassen bevor Ich sie zusammemgeloetet habe. Die gehen sehr gut bei 120A kurzzeitig. Ich denke auch das es darauf annkomt soviel moeglich unterschiedliche entladung einzelne zellen zu vermeiden.Frage ist nur wie das am einfachsten geht.....
 

Wimh

User
Original erstellt von schwaabbel:

@ Wim Warum kauft man Zellen und lässt sie dann ein Jahr lang liegen ?
Gruß Frank
Ich war mich nicht sicher ob die auch bei stromen >100 A noch brauchbar waren. Inzwischen kenne Ich einer der 220A rauskriegt. Zellen haben's uberlebt....
 

Gerd

User
Hallo,

ich kaufte mir vor genau 1 Jahr, zwei 8er Packs GP 3300, p&m bei Hopf.

1 Pack wurde sofort in einem Twin Jet eingesetzt und einen Sommer lang benutzt. Ich schätze ca. 35 x geladen. Danach Winterschlaf leer gelagert, Leerlaufspannung immer über 9,6 Volt.

1 Pack liegt noch so wie sie Hopf geliefert hat in der Werkstatt. Laut Auskunft von Karlo mit ca. 500 mAh angeladen.

Die Kapazität beider Packs, werde ich hier in ca. einer Woche hier bekanntgeben.

Gruß Gerd
 

Ulrich Horn

Moderator
Teammitglied
Kleiner Hinweis: unter "Auslieferungszustand" verstehe ich den Zustand, den die Akkus haben, wenn sie vom Hersteller kommen, also z.B. von Sanyo oder Panasonic. Wer seine Akkus p&m bezieht, bekommt Zellen, die von einem Zwischenhändler behandelt wurden. Wie der sie weiter liefert, ist dessen Sache und kann natürlich beliebig variieren.

Von den launigen Bemerkungen mal abgesehen, stelle ich fest, dass die Fakten, zumindest die konkreten Angaben, die ich hier lesen kann, allesamt für eine leere Lagerung sprechen.

Mythen sind langlebig, und wir werden nicht viel daran ändern ;)

NiCds "durfte" man früher ja auch nicht leer lagern. Heute ist der Grund bekannt: die Kombination aus Brückenbildung älterer, vor allem gepufferter Zellen und Primitivladetechnik mit geringen Strömen, also eigentlich die breite Erfahrung aus der Rasierer- und Schnurlostelefontechnologie der 70er und 80er Jahre. Für Hochstromzellen galt das nie; doch blieb die allgemeine Meinung bis vor wenigen Jahren bestehen. Es waren die Wettbewerbsanwender, speziell im Car-Bereich, die anfingen, das anders zu sehen. Erst vor wenigen Jahren setzte sich die leere Lagerung von NiCd im Modellbaubereich durch, und neuerdings ist es sogar die allgemeine Empfehlung bei consumer electronics.

Machen wir bei den NiMHs das gleiche durch? Weder haben die NiMH Kristallisationsprobleme noch ist die Ladetechnik im Bereich CE so primitiv wie früher.. aber dennoch wird beharrlich empfohlen, nur ja nicht leer zu lagern. Steckt wirklich nichts dahinter? Ich fürchte es fast. Abschreiben ist so viel einfacher als messen.

Bei den Li-Akkus sehe ich schon etwas ähnliches auf uns zu kommen. Es dauert lange, bis konkrete Erfahrungen mit den sich zudem ständig ändernden Typen vorliegen.. die allgemeingültigen Rezepte gibt es trotzdem schon längst. Egal, ob sich die Zellen noch stark verändern, das "man muß, soll und darf nicht" liegt sozusagen schon fest.

Aber noch habe ich die Hoffnung, daß wir einen Grund finden, NiMH nicht leer zu lagern ;)

Grüße, Ulrich
 
Hallo Ulrich u.a.

Die Vermutung, dass NiMH vom Hersteller _generell_ leer ausgeliefert werden, kann ich zumindest für die kleinen KANs nicht bestätigen. Habe 4 Stück Kan 220mAh (5.5g) unmittelbar nach Erhalt mit 1C entladen und zwischen ca 125mAh und 135mAh entladen (0.9V Entladeschluss, genaue Werte müsste ich nachschauen). Die Zellen tragen September 2003 als Produktionsdatum im Aufdruck und sind daher mehr als ein halbes Jahr gelegen. Der Händler, von dem ich sie bezogen habe (Lindinger) behandelt die Akkus nicht nach (soweit ich weiss).
Interessant ist vielleicht noch das Folgende:
Drei der vier Zellen lagen sehr nahe beieinander; der Ausreisser nach unten (125mAh Restladung) hatte auch tatsächlich weniger nutzbare Kapazität. Zusammen mit der langen Lagerzeit deutet das für mich darauf hin, dass die Selbstentlaung bei diesen Zellen entweder sehr niedrig ist (und die Zellen nur halbvoll den Hersteller verliessen) oder die Selbstentladung bei meinem Sample _sehr_ wenig streut.

Ich weiss natürlich nicht, ob die Erfahrungen mit diesem "Kleinzeugs" irgendwie auf NiMH mit höherer Kapazität umlegbar ist.

Gruss,
Matthias Gerstgrasser
 

Gerd

User
Hallo,

GP 3300 p&m
1 Pack wurde sofort in einem Twin Jet eingesetzt und einen Sommer lang benutzt. Ich schätze ca. 35 x geladen. Danach Winterschlaf leer gelagert, Leerlaufspannung immer über 9,6 Volt.
Mit 3,2 A entladen. Bei erreichen von 1 Volt/Zelle Entladeschlußspannung zyklisch weiter bis 0,1 A entladen. Kapazität: 3307 mAh.

1 Pack liegt noch so wie sie Hopf geliefert hat in der Werkstatt. Laut Auskunft von Karlo mit ca. 500 mAh angeladen.
Ebenfalls mit 3,2 A entladen. Bei erreichen von 1 Volt/Zelle Entladeschlußspannung zyklisch weiter bis 0,1 A entladen. Kapazität: 3254 mAh.

Ich werde NiMh Akkus weiterhin "leer" mit einer Leerlaufspannung über 1,2 V/Zelle lagern.

Gruß Gerd

[ 04. Mai 2004, 10:11: Beitrag editiert von: Gerd ]
 
moin,

letzte woche von höllein 12 kan 1050er erhalten
je zwei 6er packs gelötet und erstmal entladen

es gingen jeweils so um die 500mAh raus!

ergo also die werden auch halbvoll versendet und somit gelagert

mfg flo
 

plinse

User
Moin,

was bei all dem geposteten auffällt, ist, dass so ziemlich alle Lagermethoden einen NiMh-Akku nicht direkt beschädigen.

Auffällig bei einem NiCd ist einfach, dass wenn er 2 Wochen lang falsch gelegen hat, man direkt einen Effekt beobachten kann. Zumindestens über ein-zwei Zyklen, wenn die Akkus über Winter oder noch länger falsch gelagert wurden, ist die Abnahme der Leistungsfähigkeit noch deutlicher. Zumindestens ist der Memoryeffekt auch kurzfristig bemerkbar.

Da dies so direkt bei den NiMh nicht nachzuvollziehen ist, ist da viel Spielraum für Spekulation und Halbwahrheiten. So oft wie man liest, dass die Akkus beim Laden gasen oder sonstiger Mist, ist die Lebensdauer von Akkus im Modellbaueinsatz eh begrenzt. Wenn man einen Akku ein halbes jahr liegen hat, ist das bezogen auf die Modellbaulebensdauer ein grosser Zeitraum. Wenn eine Zelle in einem Pack eine Mucke hat, weil sie evt schon mal gegast hat, muss das Ventil nicht mehr wirklich sauber schliessen. So eine Zelle hat über so einen Zeitraum gute Chancen auszutrocknen und sich signifikant zu verändern. Da es bezüglich der Lagerung bei allen Methoden (im Gegansatz zu den NiCd) Leute gibt, die von guten und schlechten Erfahrungen berichten, sind solche Einflüsse denke ich viel ausschlaggebender als der Ladezustand vor /während der Lagerung.
 
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