Optimaler Entladestrom bei NiMH-Akkus

[Blade]

Hallo zusammen,

soweit ich das überblicken kann, herrscht bzgl. des Ladestroms Einigkeit, daß der Ladestrom zwischen 0,3C und 1C liegen sollte. Welchen Entladestrom sollte man aber bei der Akkupflege (Entladen, Refresh, Cycle, Recycle. Alive etc.) wählen, wenn das Ladegerät (z.B. MH C9000) einem die Freiheit läßt? Bei dem BC700/900 ist bspw. der Entladestrom auf den halben Ladestrom festgelegt, das wären also 0,15C bis 0,5 C. Ist das der heilige Gral?

Greetz,
Rolf

[Eisbaer]

Servus Rolf,

beim Laden herrscht eigentlich keine unbedingte Einigkeit... 0.3 bis 1.0C sind empfohlen für Ladegeräte, die den Ladeendpunkt über den Spannungsabfall bestimmen. Unter 0.3C kann diese Art der Abschaltung unzuverlässig sein.

Wird mit einer anderen Methode abgeschaltet, kann der Ladestrom auch niedriger sein, z.B. 0.1C bei zeitgesteuerter Abschaltung nach 16 Stunden (IEC-Ladezyklus).

Einigkeit besteht aber wohl weitgehend darüber, dass bei mehr als 1.0C der Akku zu sehr gestresst wird.

Bei Entladen ist wieder die Spannung der entscheidende Punkt für die Abschaltung. Unter 0,9V sollte der Akku nicht entladen werden, besser hinsichtlich der Akkuschonung sogar nicht unter 1,0V.

Je höher der Strom beim Entladen, desto niedriger aber die Spannung, desto früher auch die Abschaltung. Daher wird der Akku nur dann zuverlässig leer, wenn der Entladestrom niedrig ist. 0.2C wäre in diesem Sinne eine gute Empfehlung.

Viele Grüsse
Marc

[Blade]

Hallo Marc,

danke für die Antwort. 0,2C sollte für einen gesunden Akku keine Hürde darstellen. Nun ist aber nicht jeder Akku fabrik-frisch. Ich habe da ein paar Kandidaten, die schon etwas älter sind und ihre Nenn-Kapazität nicht mehr erreichen, und die wollte ich mit dem gerade neu erworbenen MAHA MH C9000 frisch machen. Z.B. einen Satz GP mit 2.000mAH, der fast 10 Jahre alt ist. Lt. dem BC900 kommen die Akkus immerhin noch auf ca. 70% der Nenn-Kapazität, was sie für Hochstrom-Verbraucher zwar eher uninteressant macht, aber für Spielzeug etc. reicht das noch vollkommen aus. Die wurden zuletzt vor 2,5 Monaten geladen, seitdem nicht genutzt und haben eine Leerlaufspannung von 1,3V. Die sollten zur Vorbereitung zunächst nur entladen werden, auch um zu sehen, wieviel da noch drin ist. Bei einem Entladestrom von 300mA im MH C9000 brach bei die Spannung sofort auf 0,94V ein, und es konnten insges. etwa 500 mAH entladen werden. Eine weitere Entladung mit einem geringeren Ladestrom (100mA) war danach nicht mehr möglich. Ein weiterer Akku rutschte sofort unter die 0,9V-Marke und konnte nur mit 200mA entladen werden. Der vierte konnte selbst mit 100mA nicht entladen werden.

Anschließend habe ich die vier Akkus in den BC900 gesteckt, und siehe da: Der Akku, der sich im MH C9000 überhaupt nicht entladen liess, lieferte im BC900 bei 250 mA fast 800 mAH, ohne daß die Spannung so drastisch einbrach (anfänglich 1,2V). Und auch den anderen Akkus, die im MH C9000 nicht weiter entladen werden konnten, entlockte das BC900 noch zusätzliche ca. 250mAH. Das bringt mich zur Frage, was macht das MH C9000 anders als das BC900 bzw. woran kann das liegen? Der starke Spannungsabfall im Vergleich zum BC900 ist für mich ebenso überraschend wie die noch verfügbare Restkapazität von 250mAH, die das BC900 noch zusätzlich rausholte.

Grüße,
Rolf

[Sepultura1972]

Zitat von Blade

Das bringt mich zur Frage, was macht das MH C9000 anders als das BC900 bzw. woran kann das liegen?

Grüße,
Rolf

Das MH-C9000 mißt die Spannung unter Last, während der BC-Lader die Spannung im Leerlauf (bzw. in den Meßpausen) mißt.

Wenn die Spannung unter Last gemeßen wird, kann eine genaue Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Akkus gemacht werden, und da die Schaltung über PWM realisiert wurde, erfolgt die Messung (unabhängig vom eingestellten Entladestrom) immer mit 1.000 mA (also 1A), und in deinem Fall ist die Last zu groß für deine Akkus und die Zellenspannung bricht bis zur Entladeschlussgrenze ein und der Vorgang wird beendet.

[light-wolff]

Zitat von Sepultura1972

...Wenn die Spannung unter Last gemeßen wird, kann eine genaue Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Akkus gemacht werden...

Allerdings misst man dann auch die Kontaktwiderstände mit, bei 1A kann das leicht schon mal 0,1V ausmachen.

[walter01]

Zitat von Sepultura1972

Das MH-C9000 mißt die Spannung unter Last, während der BC-Lader die Spannung im Leerlauf (bzw. in den Meßpausen) mißt.

Wenn die Spannung unter Last gemeßen wird, kann eine genaue Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Akkus gemacht werden, und da die Schaltung über PWM realisiert wurde, erfolgt die Messung (unabhängig vom eingestellten Entladestrom) immer mit 1.000 mA (also 1A), und in deinem Fall ist die Last zu groß für deine Akkus und die Zellenspannung bricht bis zur Entladeschlussgrenze ein und der Vorgang wird beendet.

Irgendwie etwas verwirrend für mich. Mal sehen, ob ich dich richtig verstanden habe: das Messverfahren beim MH-C9000 (nämlich unter Last) ist vom Ansatz her das "richtigere", aber es versagt im praktischen Einsatz? Oder wie muss ich das verstehen.

Im Prinzip erwarte ich von einem Lader doch, dass er die Akkus "rand voll" macht, ohne sie zu überladen. Und wenn er mir dabei noch Rückmeldung in Form von nachvollziehbaren und vergleichbaren Messwerte (wie Spannung, Kapazität in Form von zeitlich kumulierter Ladestrom o.ä.) gibt, um so besser.

Gruß Walter

[Sepultura1972]

Zitat von walter01

Irgendwie etwas verwirrend für mich. Mal sehen, ob ich dich richtig verstanden habe: das Messverfahren beim MH-C9000 (nämlich unter Last) ist vom Ansatz her das "richtigere", aber es versagt im praktischen Einsatz? Oder wie muss ich das verstehen.

Es geht darum daß der MH-C 9000 Lader die alten Akkus erst gar nicht mehr "annimmt" weil der Lader anhand vom hohen Innenwiderstand (er mißt erst mal den Innenwiderstand wenn man die Akkus einlegt) und der schlechten Spannungslage unter Last den Dienst quittiert,
mit dem BC 900 Lader kann man zwar die Akkus noch laden, aber man wird sehr wahrscheinlich mit den Akkus keine große oder lange Freude mehr damit haben.
(außerdem sind die BC Lader bei der Kapazitätsmessung eher großzügig, ich weiß jetzt nur nicht genau ob die BC Lader auch den Innenwiderstand meßen ich denke eher nicht, aber die Spannungslage wird auf jeden Fall nur im Leerlauf gemeßen)

Im Prinzip erwarte ich von einem Lader doch, dass er die Akkus "rand voll" macht, ohne sie zu überladen. Und wenn er mir dabei noch Rückmeldung in Form von nachvollziehbaren und vergleichbaren Messwerte (wie Spannung, Kapazität in Form von zeitlich kumulierter Ladestrom o.ä.) gibt, um so besser.

Gruß Walter

Genau DAS macht ja der MH-C 9000 Lader! (man muß nur an die 2h Top-Off Ladung denken)

(im Gegensatz zu den BC Ladern, die ja in der Endphase des Ladens den Akku ein wenig überladen damit sie den Ladeschluß erkennen und der Akku dabei unnötig warm/heiß wird > genau diese kritische Endphase umgeht der MH C9000 Lader und lädt somit die Akkus sehr schonend)

[Blade]

Zitat von Sepultura1972

Das MH-C9000 mißt die Spannung unter Last, während der BC-Lader die Spannung im Leerlauf (bzw. in den Meßpausen) mißt.

Danke für den Hinweis. Lt. diversen Foren-Recherchen ist die Entlade-Technik des MH-C9000 immer ein hoher (1A ?) pulsierender Entladestrom, wobei der effektive Ladestrom (z.B. 200mA) durch die Generierung entsprechender Pausen zwischen den Spitzenströmen erreicht wird, während das BC700/900 mit einem weitgehend konstanten Strom entlädt. Bei älteren, angeschlagenen (hochohmigen?) Zellen führt die Entladetechnik des MH-C9000 demnach dazu, daß die Zellenspannung schneller in die Knie geht, obwohl der effektive Entladestrom gleich hoch ist, weil sich der Akku in den kurzen Pausen (Bruchteile von Sekunden) trägheitsbedingt nicht 'erholen' kann. Das kann dann bei älteren Zellen dazu führen, daß der Entladevorgang vorzeitig beendet wird, weil die Ladeschlußspannung früher erreicht wird.

Damit hat das MH-C9000 bei der Kapazitätsmessung zumindet bei älteren Akkus den Nachteil, daß die damit ermittelte Kapazität nicht vergleichbar ist mit bspw. den Kapazitätswerten des BC700/900, denn in dem obigen Beispiel waren ja noch Restkapazitäten von 10-15% enthalten, die mit dem BC900 noch zusätzlich entladen werden konnten.

[Eisbaer]

Zitat von Blade

... Und auch den anderen Akkus, die im MH C9000 nicht weiter entladen werden konnten, entlockte das BC900 noch zusätzliche ca. 250mAH. Das bringt mich zur Frage, was macht das MH C9000 anders als das BC900 bzw. woran kann das liegen? Der starke Spannungsabfall im Vergleich zum BC900 ist für mich ebenso überraschend wie die noch verfügbare Restkapazität von 250mAH, die das BC900 noch zusätzlich rausholte.

Servus Rolf,

der Dreh- und Angelpunkt ist das Thema Akkuschonung. Um die Zelle nicht zu schädigen, wird generell empfohlen, NiMHs nicht unter 1.0V zu entladen, unter höherer Last sind auch 0.9V akzeptabel. Genau diese Strategie verfolgt das MH-C9000: Der Akku wird mit einem höheren Strom entladen und die Abschaltspannung von 0.9V unter Last ermittelt. Damit wird im sicheren Bereich abgeschaltet, gerade wenn die Zelle nicht mehr topp in Form ist.

Mit einer aggresiveren Entladestrategie kann man mehr aus einem Akku rausholen, aber unter der Gefahr, ihn durch Tiefentladung dauerhaft zu beschädigen.

In diesem Sinne ist es übrigens auch (und vor allem!) sinnvoll, die LAMPE im Auge zu behalten. Je nach Treiberabstimmung ist auch hier der Abschaltpunkt vollig unterschiedlich gesetzt und der Ehrgeiz eines Lampenentwicklers bezieht sich nicht immer auf Akkuschonung. Daher auch die Empfehlung, die Akkus nicht bis zum bitteren Ende in der Lampe zu belassen, sondern sie rechtzeitig nachzuladen.

Viele Grüsse
Marc

Zitat von walter01

... das Messverfahren beim MH-C9000 (nämlich unter Last) ist vom Ansatz her das "richtigere", aber es versagt im praktischen Einsatz?

Servus Walter,

nein, es bewährt sich druchaus, aber eben unter der Idee, den Akku möglichst zu schonen, anstatt ihn gnadenlos leer zu ziehen.

Das ist ja auch nicht sinnvoll, da jede Anwendung anders ist (Abschaltzeitpunkt, Entladestrom) und daher die nutzbare Kapazität i.d.R. ohnehin nicht mit der gemessenen Kapazität übereinstimmt.

Eine Beurteilung des Akkuzustands ist mit einer defensiveren Entladestrategie auch möglich, weil es hier letztlich um grössere Beträge als plus/minus 10% geht.

Viele Grüsse
Marc

[Akku-Ferdl]

Zitat von Eisbaer

Daher auch die Empfehlung, die Akkus nicht bis zum bitteren Ende in der Lampe zu belassen, sondern sie rechtzeitig nachzuladen.

Das ist richtig. Wer sein Akku-Pack gnadenlos entlädt bis nichts mehr geht der schädigt die schwächste Zelle dauerhaft durch Umpolung, siehe: Umpolung

Hingegen können einzelne Zellen gefahrlos hinunter bis ca. 1V entladen werden, z.B. mit dem günstigen Profi-Lader MH-C9000

Grüße

Akku-Ferdl (48)