LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

rhodes
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#46 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von rhodes »

ghoyler hat geschrieben:Beim Wertstoffhof haben Sie darüber dann aber nur rumgewitzelt, von wegen "schau mal her, da ist Lithium und Polonium drin", also ne kleine Atombombe ;-)
Klasse Antwort. Da soll wer sagen, beim Wertstoffhof gäbe es nicht genug Atomphysiker :)

Könnte mir vorstellen dass da schon einige "internetinformierte" RC-ler mit zitternden Händen ihr "Gefahrgut" abgeliefert haben.
Gegenüber der dramatischen Darstellung in Presse und Internet ist das wirkliche Leben oft enttäuschend langweilig...
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Spacemarine
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#47 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Spacemarine »

Warum klebt ihr immer die Kontakte ab? Wenn der LiPo auf 0V entladen wurde, kann doch kein Strom mehr fließen?

Und warum wird die Last nicht an jede Zelle einzeln angeschlossen (am Balancer) sondern an die äußeren Anschlüsse? Dadurch kann doch bei einem nicht balancierten Akku die schwächste Zelle rückwärts aufgeladen werden? Oder kann dabei nicht passieren?

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Juergen110
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#48 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Juergen110 »

Spacemarine hat geschrieben:Dadurch kann doch bei einem nicht balancierten Akku die schwächste Zelle rückwärts aufgeladen werden?
:scratch:

:idea:

Neeeee..... :)
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Spacemarine
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#49 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Spacemarine »

Warum nicht? Man zwingt ja schließlich den Strom falsch rum durch die Zelle.

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Juergen110
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#50 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Juergen110 »

Spacemarine hat geschrieben:Warum nicht?
Reihen- und Parallelschaltung erklären das Phänomen das es NICHT passiert :)
Spacemarine hat geschrieben:Man zwingt ja schließlich den Strom falsch rum durch die Zelle.
:scratch:
:idea:
Ääähm... Nööö....
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Crizz
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#51 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Crizz »

"falschrum durch die Zelle" geht nur beim laden - und dann nur mit verpolten Anschlüssen. Ist eine Zelle leer, geht die Spannung auf 0 V - aber nicht auf einen negativen Betrag.

Die Kontakte sollen abgeklebt werden damit die Metallteile keinen Kurzschluß mit/an anderen Batterien im Behälter herstellen können. Hat schon seinen Sinn.
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Spacemarine
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#52 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Spacemarine »

Wo gibt es denn da eine Parallelschaltung? Laden und Entladen findet doch komplett in Reihe statt.

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Spacemarine
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#53 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Spacemarine »

Crizz hat geschrieben:"falschrum durch die Zelle" geht nur beim laden - und dann nur mit verpolten Anschlüssen.
Wenn du eine leere und eine oder mehrere nicht-leere Zellen in Reihe schaltest, dann wird die leere Zelle geladen. Und zwar aus ihrer Sicht mit verpolten Anschlüssen. Daher wird sie "falsch herum" aufgeladen.
Crizz hat geschrieben: Ist eine Zelle leer, geht die Spannung auf 0 V - aber nicht auf einen negativen Betrag.

Das habe ich auch gar nicht behauptet, bloß die Frage gestellt, ob falsch herum durch eine leere Zelle fließender Strom nicht ein Problem darstellen könnte, z.B. durch Gasentwicklung. Da ich kein Batteriechemiker bin, weiß ich nicht was passiert, wenn man das macht.

Woher weißt du, dass die Zelle dabei wirklich nicht auf eine negative Spannung geht? Hast du es selbst ausprobiert? Oder kannst du eine Quelle nennen? Ich habe nämlich nichts finden können und habe daher vermutet, dass es ähnlich wie bei NiMh oder NiCd sein könnte.
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Crizz
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#54 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Crizz »

Dann lies dir bitte mal ein bisl Physik durch. Die Zelle wird nicht geladen, nachdem sie leer ist. Es ist ein galvanisches Element. Nach leer kommt tot. Eine leere Zelle besitzt keine freien Ladungsträger. Da der Strom immer in dieselbe Richtung fliest und sich nicht umpolt hast du auch immer den Potentialunterschied in gleicher Richtung (Polarität).

Eigentlich bist du ja schon ne Weile hier dabei das du mitbekommen haben könntest, das ich mich in Sachen Akkutechnik ein klein wenig auskenne...
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Spacemarine
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#55 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Spacemarine »

Crizz hat geschrieben:Dann lies dir bitte mal ein bisl Physik durch.
Empfiehlst du eine bestimmte Literatur? Ich bin Diplom-Physiker und mache gerade eine Doktorarbeit in Elektrotechnik, du kannst also gerne etwas anspruchsvolles empfehlen ;)
Crizz hat geschrieben:Die Zelle wird nicht geladen, nachdem sie leer ist.
Doch, sie wird falsch herum aufgeladen. Was passiert mit einem Kondensator, nachdem du ihn komplett entladen hast und weiter Strom in die gleiche Richtung hindurchtreibst? Er lädt sich in die Gegenrichtung auf und wechselt dabei seine Polarität.
Crizz hat geschrieben:Es ist ein galvanisches Element. Nach leer kommt tot.
Das stimmt so überhaupt nicht. Einige galvanische Elemente (z.B. NiMh-Akkus) kann man in beide Richtungen aufladen, wobei sie meistens nur in eine Richtung gut funktionieren und sich in die andere Richtung selbst zerstören.
Crizz hat geschrieben:Eine leere Zelle besitzt keine freien Ladungsträger.
Freie Ladungsträger sind ein ganz anderes Kapitel und haben hiermit nichts zu tun. In einer galvanischen Zelle geht es um chemische Potentiale und nicht um frei verschiebbare Ladungsträger wie sie z.B. für den Transport in Metallen oder Halbleitern verwendet werden.
Crizz hat geschrieben:Da der Strom immer in dieselbe Richtung fliest und sich nicht umpolt hast du auch immer den Potentialunterschied in gleicher Richtung (Polarität).
Diese Aussage stimmt einfach nicht. Am Beispiel des Kondensators sollte es doch eigentlich klar werden. Du kannst einen geladenen Kondensator umpolen, obwohl du den Strom immer nur in eine Richtung fließen lässt. Wenn es bei einer Galvanischen Zelle anders sein sollte, dann liegt dies in den chemischen Vorgängen begründet. Zumindest bei NiMh ist es aber genauso.
Crizz hat geschrieben: Eigentlich bist du ja schon ne Weile hier dabei das du mitbekommen haben könntest, das ich mich in Sachen Akkutechnik ein klein wenig auskenne...
Auskennen heißt nicht, die tieferen Zusammenhänge verstanden zu haben. Hier mal ein bisschen Lesestoff zum Thema Rückwärts aufladen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Tiefentladung#Grundlagen
http://www.flyheli.de/akku1.htm
http://www.akkuwerk.de/index.php/faq

Einfach darin jeweils nach umpol* bzw. umgepol* suchen. Dann kommen sofort die entsprechenden Stellen.
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Crizz
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#56 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Crizz »

Wenn man bei deiner Betrachtung das Potential durch die davor/danach geschalteten Zellen betrachtet hast du nicht ganz unrecht, das ganze werde ich bei nächster Gelegenheit einfach mal empirisch angehen, wobei ich davon ausgehe das es keine reversierte Spannung geben wird da diese wenn überhaupt komplett über den Ri der defekten Einzelzelle abfallen müßte. Eine umgepolte Ladung halte ich aufgrund der Dotierung (Anode/Kathode) für nicht möglich, aber die Empirik zeigt da am besten, ob Theorie und Praxis zusammenpassen.
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#57 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Crizz »

Söderle... hab nen Opferakku gefunden. Kam letztens von nem Kunden zurück, in ner FPV-Groundstation versehentlich tiefentladen, eine Zelle auf unter 2 V. Ideal für den Test.

Video wird noch folgen, das muß ich aber zuerst noch zusammenschneiden und auf YT laden, das werde ich heute nicht mehr schaffen, folgt dann morgen.

Soweit so gut - kommen wir zum wesentlichen :

Beim Testprobanden ist Zelle Nr.3 angeschlagen, die anderen beiden soweit in Ordnung. Zur Kontrolle der Spannung an dieser Zelle wurde ein DMM parallel zum Lipochecker angeschlossen, da letzterer keine Spannung mit negativer Polarität anzeigen kann. Das ganze wurde an eine elektronische Last angeschlossen, Belastung mit 5,2 A - wurde aus Sicherheitsgründen nicht höher gewählt.

NAchdem die Spannung an der defekten Zelle auf 0 V eingebrochen ist, kehrt sich die Polarität an den Messpunkten um - soweit nicht wirklich verwunderlich, da im Ersatzschaltbild sich eben bei fehlender Quelle das als Potential aus den anderen Zellen über die Last ergibt. Allerdings stimmt dies von den Beträgen nicht, erwartungsgemäß fällt eine Spannung über den Ri ab, da an den Messpunkten nun umgekehrtes Potential besteht an den Polklemmen des Akkus nun eine Spannugn die der nahc wie vor der Sumem der Einzelspannungen entspricht, jedoch niedriger ist als die Summe der "gesunden" Zellen da die umgekehrte Polarität dieser Spannung entgegenwirkt.

Das ganze geht auch nur bis zu einem bestimmten Betrag, in diesem Experiment irgendwas um 1,4 V - danach steigt die Spannung wieder an bzw. der Betrag der Spannung über der defekten Zelle nähert sich wieder 0.

Entfernt man die Last, geht die Spannung der Zelle sehr schnell wieder in den positiven Bereich, wenn auch nur noch um wenige mV.

Und das ist der Punkt, an dem die bisherige Literatur m.E. unrichtig ist. Die Zellen werden nicht verpolt oder umgekehrt aufgeladen, da m.E. unter "Laden" das speichern von elektrischer Energie verstanden wird. In diesem Fall ( Li-Ion-Zelle) wird aber keine Ladung gespeichert, sie wird direkt in Wärme umgesetzt. Die Zelle ist nach diesem Vorgang übrigens definitv unbrauchbar und speichert keinerlei Ladung mehr, die Dotierungen der Elektroden sind hinüber und die Zelle kein Energiespeicher mehr.
(Von mir aus könnte man schreiben das die Zelle dadurch einem umgekehrten Potential ausgesetzt ist - aber das die Zelle umgepolt wird ist so wie gesagt nicht ganz richtig)

Außerdem spricht die "Literatur" die oben verlinkt wurde dabei immer von "Tiefentladung". Eine Tiefentladung besteht bereits dann, wenn eine Zelle eines Verbundes unterhalb der zulässigen Entladeschlußspannung betrieben wird. Und dabei ist es egal, ob es NiCad ( 0,7 V) oder Lipos aus 2005 ( 2,75 V) , von 2012 ( 3,0 V) oder HV-Lipos von heute ( 3,45 V ) sind. Läßt man es zu das die Spannung diesen betrag unterschreitet, hat man ne Tiefentladung - und nicht erst wenn die Zelle einer umgekehrten Polarität ausgesetzt ist weil ihr eigenes Energiepotential auf 0,0000 ist.

Wo ich eine mögliche Gefahr sehe ist, wenn eine Zelle aus welcher Vorgeschichte heraus auch immer, in einem großen Zellverbund bei hohen Lastströmen in diesen Zustand kommt, da der Innenwiderstand der Zellen um ein vielfaches höher ist als der gesunder Zellen und so die gesamt Energie in der Zelle in Wärme umgesetzt wird.

In diesem Experiment lag nur ein Laststrom von 5 A an - und die Zelle erwärmte sich um 10°C mehr als die anderen. Gehen wir von einem Hochleistungsantrieb aus, der Ströme vom Faktor 10 bis 20 über diesen durch den Akku zieht, kann ich mir vorstellen das dies mit deutlichem Aufgasen, platzen der defekten Zelle und ggf. auch Entzündung entflammbarer Teile aufgrund der Hitze einhergehen kann. Allerdings dürfte der Fall recht selten sein, denn der Ausfall einer Zelle in einem 10s oder 12s pack dürfte dem Piloten sofort durch deutlichen Leistungsverlust auffallen. In solchen Fällen kann ich nur raten, sofort den Antrieb abzustellen und das Modell zu landen. Zellen prüfen, wenn eine auffällig ist, wech damit. Tiefentladung aller Zellen mittels 50 W Halogenbirne(n) ist nach wie vor praktikabel und bei dem geringen Strom noch in dem Bereich wie hier mit der Senke praktiziert - Niederlastentladung. (sollte man zur Sicherheit trotzdem nicht innerhalb von Gebäuden praktizieren)
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#58 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Crizz »

Nachtrag :

Hier noch das Video zum Test. Korrektur zu obigem Post : die Spannung "steigt" ( richtiger : fällt) bei umgekehrter Polarität nicht bis ca -1,4 V sondern nur -1,2 V - danach geht der Betrag wieder in Richtung "null" bedingt durch die Zerstörung der Elektroden. Danach wird auch keine Energie mehr bei richtiger Polarität gespeichert.

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#59 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Spacemarine »

Vielen Dank für dieses fast schon wissenschaftliche Experiment! Nun sehen wir die Dinge klarer. Ich wüsste auch nicht, wo jemand so etwas schon einmal im Internet geschrieben hätte, von daher hat der Thread jetzt einen echten Mehrwert. Danke nochmal dafür!

Damit ist jetzt auch klar, wie meine ursprüngliche Frage zu beantworten ist, nämlich ob es Sinn macht, die Zellen einzeln zu entladen um eine Umpolung einzelner Zellen zu verhindern. Die Antwort ist: so lange der Entladestrom klein genug ist, um in einer komplett entladenen Zelle (0 V) nicht zu einer gefährlichen Temperatur zu führen, dann kann man problemlos alle Zellen in Reihe entladen, selbst wenn dabei einzelne Zellen verpolt werden.
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#60 Re: LiPo Akkus entsorgen nervt total ... Keiner will sie.

Beitrag von Crizz »

Genau, und darum ging es ja im Kern der Sache. Ich bin auch niemand, der seine Meinung einfach als allgemeingültig hinstellt, da bevorzuge ich es, durch solche Versuche (Empirik) den Sachverhalt zu prüfen. Wie sich zeigt, hat sich dadurch einiges aufgeklärt. Zum Beispiel das wir beide in gewisser Weise Recht hatten, lediglich die Beschreibung der Vorgänge wie in bisherigen Quellen zu finden einfach nicht detailliert genug bzw. von der Bezeichnung her irreführend (um nicht zu sagen falsch) war.

Ich denke, so lassen sich Dinge einfach am besten klären (und erklären), wenn ein reproduzierbarer Nachweis über die Zusammenhänge verfügbar ist.
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