Hallo zusammen,
'habe gerade wieder einen thread verfolgt, wo es Unklarheiten im Umgang mit Multimetern zwecks Messung der Zellspannung bei Li-Zellen gegeben hat.
Nun gibt's zu dem Thema hier mit Sicherheit schon einige profunde Beiträge, aber ich dachte mir, einer mehr kann ja nicht schaden.
Dieser hier ist speziell für den "blutigen" Anfänger gedacht, der noch nie mit einem Multimeter in Berührung gekommen ist.
Es ist ja im www schon viel über Lithium - Zellen geschrieben worden, insbesondere über die Notwendigkeit des Messens der Zellspannung vor und nach dem Aufladen.
Besteht diese Notwendigkeit vorzugsweise bei mehrzelligen Lampen ( z.B. solchen mit 2-6 18650ern), wo bei intensiver Nutzung aufgrund von unterschiedlichen Entladekurven der Zellen ein Risiko der Tiefentladung Einzelner und damit einhergehender möglicher Schädigung eben Dieser besteht, so kann es genausowenig schaden, dies auch bei einzelligen Lampen zu praktizieren.
Das Messen dient hauptsächlich der eigenen Sicherheit, um vor der Lampenbenutzung defekte Zellen aussortieren zu können, damit sie einem nicht im allerschlimmsten Fall um die Ohren fliegen.
Vielleicht fühlt sich mancher Neueinsteiger eben damit überfordert. Genau für diese user habe ich folgendes Bildmaterieal zusammengestellt.
Es soll veranschaulichen, wie einfach und schnell eine kleine Messung zu bewerkstelligen ist.
Wenig Aufwand im Vergleich zu der daraus resultierenden Sicherheit.
Wollen wir also die Ruhespannung von Li-Zellen messen, brauchen wir erst einmal ein sog. Multimeter.
Im Prinzip genügt ein einfaches aus dem Baumarkt, natürlich gibt's - wie immer im Leben - auch sehr aufwendige Typen.
Bei diesen beiden Beispielen liegt das linke Gerät preislich unter 20€, das rechte dürfte in etwa mit ca. 35€ zu Buche schlagen. Beide Geräte sind schon etwas älter, prinzipiell sehen die heutigen aber sehr ähnlich aus.
Ich bevorzuge die digitale Version, da mir deren Ablesung leichter fällt!
Die analogen Versionen mit Skala und Zeiger sind natürlich auch verwendbar.
Bevor wir irgendwas messen können, schließen wir erst einmal die Messleitungen an die entsprechenden Buchsen, so wie auf dem ersten Foto, an.
Die schwarze Messleitung wird also an die Buchse mit der Beschriftung COM angeschlossen, und die rote Messleitung an die Buchse mit der Beschriftung V und dem Omega für Ohm.
Des weiteren überlegen wir, was wir messen wollen:
Die zu messenden Zellen speichern Gleichstrom.
Also müssen wir unser Multimeter entsprechend einstellen:
Da die Nennspannung der zu messenden Zellen bei Li, je nach Zellentyp, zwischen 3 und 3,7V liegen kann, wählen wir den nächsthöheren Bereich, nämlich die gängige 20V Position aus. Es werden alle gemessenen Spannungen bis maximal 20V angezeigt!
Die Beschriftung DC (Gleichstrom) V (Voltage) bzw. bei anderen Geräten das V mit den nachgestellten durchgezogenen und gepunkteten Strichen gibt an, dass wir uns - in für unser Vorhaben korrekter Weise - im Bereich der Gleichstrommessung befinden.
Nun wären wir also messbereit, aber, es fehlt ja noch unsere Zelle, deren Spannung wir messen wollen.
Ah, da ist sie ja:
Bei diesem Beispiel handelt es sich um eine Zelle des Typs 18650, die mit einer Nennspannung von 3,7V angegeben ist.
Die Zelle hat zwei Enden, das eine hat einen kleinen runden Pol, das ist "+", das andere Ende ist ganz flach, das ist "-" .
Es ist nicht ratsam, die Akkus an beiden Polenden gleichzeitig anzufassen, besser an den Seiten mit dem Labelaufdruck. So bleiben die Kontakte sauber und der Strom kann besser fließen.
Manche user kleben die Pole z.B. mit Isolierband ab, wenn sie die Zellen längere Zeit lagern oder versenden, denn einen Kurzschluß mögen unsere Akkus gar nicht.
Also: Akkus niemals kurzschließen!
Unsere rote Messleitung halten wir an den Pluspol, die schwarze kommt an den Minuspol.
Da wir unser Multimeter vor der Messung eingeschaltet haben, zeigt es bei einer solchen Zelle direkt nach erfolgter Aufladung idealerweise 4,2V an, es dürfen aber auch z.B. 4,19 oder 4,15 sein.
Die verschiedenen Zellen (und Messgeräte) schwanken im Hundertstelbereich etwas, das ist völlig normal und geht in Ordnung.
Über 4,20V sollten es nach Möglichkeit nicht sein, denn dann könnte der verwendete Lader zu viel Strom in die Zelle pumpen,sie also überladen.
Das nutzt zwar deren Kapazität besser aus, solange sich der Wert im Bereich von etwa 4,23V bewegt, ist aber der Lebensdauer der Zelle nicht zuträglich, da Li-Zellen empfindlich auf Überladung reagieren.
Gerade sehr preiswerte Lader sollten in diesem Punkt kritisch überprüft werden.
Ich benutze seit über einem Jahr dieses hier:
Es ist der Zweischachtlader von Pila, der kann zwei Akkus gleichzeitig aufladen.
Dabei bietet er sogar noch etwas Komfort:
Mit dem reset - Knopf kann nämlich immer eine Zellaufladung gestartet werden, selbst dann, wenn der Lader nicht von alleine die Aufladung startet.
Das kommt dann vor, wenn die Spannung der eingelegten Zelle noch über 4V beträgt.
Da braucht man normalerweise auch noch nicht aufladen, manchmal mach ich's aber trotzdem, wenn ich nämlich vorhabe, die verwendete Lampe länger zu nutzen.
Über 4,2V geht dieser Lader bei mir nie, egal, mit welchen Multimeter ich nachgemessen habe.
Es gibt aber auch preiswertere Lader, die sich bewährt haben.
Einfach bei den einschlägigen Händlern nachfragen.
Ebenso solltet Ihr Eure Zellen nach jedem Gebrauch wieder aufladen, da auch eine Tiefentladung schädlich für Li-Zellen ist.
Bessere Zellen verfügen über eine Schutzschaltung, erkennbar an der kleinen Kerbe kurz über dem Zellenboden.
Die schaltet die Stromabgabe der Zelle ab, sobald die Zellspannung unter Last (niedriger als im Ruhezustand) einen gewissen Wert unterschreitet. (ca. 2,7-2,5V)
Tiefentladene Zellen ohne diesen Schutz würde ich nicht mehr benutzen wollen, die sind zumeist in irgend einer Weise vorgeschädigt!
Im günstigsten Fall haben sie nur Speicherkapazität eingebüßt, im schlimmsten Fall könnte es bei der nächsten Verwendung auch mal zu einer nicht ganz so kleinen Explosion kommen.
Ist sehr selten, aber eben nicht unmöglich.
Das regelmäßige Messen der Zellenspannung nach der Entnahme aus der Lampe und nach der Aufladung gibt eben Aufschluß über die "Gesundheit" der Zelle.
Solange bei dem hier gezeigten 18650er die Leerlaufwerte nach Benutzung nicht unter 3,5V und nach Aufladung nicht über 4,2V liegen, ist alles im grünen Bereich.
Oft nachgeladen kann so eine Zelle schätzungsweise 6-7 Jahre alt werden, denn auch eine geringe Entladetiefe kann bei Li-Zellen die Lebenserwartung steigern.
In jedem Fall steigt die Anzahl der nutzbaren Zyklen (Entladung/Aufladung) bei geringer Entladetiefe deutlich an.
So, ich hoffe, dass eventuelle Unklarheiten bezüglich des Messens jetzt beseitigt sind, falls nicht, einfach posten.
'Gibt 'ne Menge erfahrener User hier, die allesamt seit längerer Zeit mit Lithiumzellen hantieren.
Da sollte keine Frage unbeantwortet bleiben.
Gruß
Roland
'habe gerade wieder einen thread verfolgt, wo es Unklarheiten im Umgang mit Multimetern zwecks Messung der Zellspannung bei Li-Zellen gegeben hat.
Nun gibt's zu dem Thema hier mit Sicherheit schon einige profunde Beiträge, aber ich dachte mir, einer mehr kann ja nicht schaden.
Dieser hier ist speziell für den "blutigen" Anfänger gedacht, der noch nie mit einem Multimeter in Berührung gekommen ist.
Es ist ja im www schon viel über Lithium - Zellen geschrieben worden, insbesondere über die Notwendigkeit des Messens der Zellspannung vor und nach dem Aufladen.
Besteht diese Notwendigkeit vorzugsweise bei mehrzelligen Lampen ( z.B. solchen mit 2-6 18650ern), wo bei intensiver Nutzung aufgrund von unterschiedlichen Entladekurven der Zellen ein Risiko der Tiefentladung Einzelner und damit einhergehender möglicher Schädigung eben Dieser besteht, so kann es genausowenig schaden, dies auch bei einzelligen Lampen zu praktizieren.
Das Messen dient hauptsächlich der eigenen Sicherheit, um vor der Lampenbenutzung defekte Zellen aussortieren zu können, damit sie einem nicht im allerschlimmsten Fall um die Ohren fliegen.
Vielleicht fühlt sich mancher Neueinsteiger eben damit überfordert. Genau für diese user habe ich folgendes Bildmaterieal zusammengestellt.
Es soll veranschaulichen, wie einfach und schnell eine kleine Messung zu bewerkstelligen ist.
Wenig Aufwand im Vergleich zu der daraus resultierenden Sicherheit.
Wollen wir also die Ruhespannung von Li-Zellen messen, brauchen wir erst einmal ein sog. Multimeter.
Im Prinzip genügt ein einfaches aus dem Baumarkt, natürlich gibt's - wie immer im Leben - auch sehr aufwendige Typen.
Bei diesen beiden Beispielen liegt das linke Gerät preislich unter 20€, das rechte dürfte in etwa mit ca. 35€ zu Buche schlagen. Beide Geräte sind schon etwas älter, prinzipiell sehen die heutigen aber sehr ähnlich aus.
Ich bevorzuge die digitale Version, da mir deren Ablesung leichter fällt!
Die analogen Versionen mit Skala und Zeiger sind natürlich auch verwendbar.
Bevor wir irgendwas messen können, schließen wir erst einmal die Messleitungen an die entsprechenden Buchsen, so wie auf dem ersten Foto, an.
Die schwarze Messleitung wird also an die Buchse mit der Beschriftung COM angeschlossen, und die rote Messleitung an die Buchse mit der Beschriftung V und dem Omega für Ohm.
Des weiteren überlegen wir, was wir messen wollen:
Die zu messenden Zellen speichern Gleichstrom.
Also müssen wir unser Multimeter entsprechend einstellen:
Da die Nennspannung der zu messenden Zellen bei Li, je nach Zellentyp, zwischen 3 und 3,7V liegen kann, wählen wir den nächsthöheren Bereich, nämlich die gängige 20V Position aus. Es werden alle gemessenen Spannungen bis maximal 20V angezeigt!
Die Beschriftung DC (Gleichstrom) V (Voltage) bzw. bei anderen Geräten das V mit den nachgestellten durchgezogenen und gepunkteten Strichen gibt an, dass wir uns - in für unser Vorhaben korrekter Weise - im Bereich der Gleichstrommessung befinden.
Nun wären wir also messbereit, aber, es fehlt ja noch unsere Zelle, deren Spannung wir messen wollen.
Ah, da ist sie ja:
Bei diesem Beispiel handelt es sich um eine Zelle des Typs 18650, die mit einer Nennspannung von 3,7V angegeben ist.
Die Zelle hat zwei Enden, das eine hat einen kleinen runden Pol, das ist "+", das andere Ende ist ganz flach, das ist "-" .
Es ist nicht ratsam, die Akkus an beiden Polenden gleichzeitig anzufassen, besser an den Seiten mit dem Labelaufdruck. So bleiben die Kontakte sauber und der Strom kann besser fließen.
Manche user kleben die Pole z.B. mit Isolierband ab, wenn sie die Zellen längere Zeit lagern oder versenden, denn einen Kurzschluß mögen unsere Akkus gar nicht.
Also: Akkus niemals kurzschließen!
Unsere rote Messleitung halten wir an den Pluspol, die schwarze kommt an den Minuspol.
Da wir unser Multimeter vor der Messung eingeschaltet haben, zeigt es bei einer solchen Zelle direkt nach erfolgter Aufladung idealerweise 4,2V an, es dürfen aber auch z.B. 4,19 oder 4,15 sein.
Die verschiedenen Zellen (und Messgeräte) schwanken im Hundertstelbereich etwas, das ist völlig normal und geht in Ordnung.
Über 4,20V sollten es nach Möglichkeit nicht sein, denn dann könnte der verwendete Lader zu viel Strom in die Zelle pumpen,sie also überladen.
Das nutzt zwar deren Kapazität besser aus, solange sich der Wert im Bereich von etwa 4,23V bewegt, ist aber der Lebensdauer der Zelle nicht zuträglich, da Li-Zellen empfindlich auf Überladung reagieren.
Gerade sehr preiswerte Lader sollten in diesem Punkt kritisch überprüft werden.
Ich benutze seit über einem Jahr dieses hier:
Es ist der Zweischachtlader von Pila, der kann zwei Akkus gleichzeitig aufladen.
Dabei bietet er sogar noch etwas Komfort:
Mit dem reset - Knopf kann nämlich immer eine Zellaufladung gestartet werden, selbst dann, wenn der Lader nicht von alleine die Aufladung startet.
Das kommt dann vor, wenn die Spannung der eingelegten Zelle noch über 4V beträgt.
Da braucht man normalerweise auch noch nicht aufladen, manchmal mach ich's aber trotzdem, wenn ich nämlich vorhabe, die verwendete Lampe länger zu nutzen.
Über 4,2V geht dieser Lader bei mir nie, egal, mit welchen Multimeter ich nachgemessen habe.
Es gibt aber auch preiswertere Lader, die sich bewährt haben.
Einfach bei den einschlägigen Händlern nachfragen.
Ebenso solltet Ihr Eure Zellen nach jedem Gebrauch wieder aufladen, da auch eine Tiefentladung schädlich für Li-Zellen ist.
Bessere Zellen verfügen über eine Schutzschaltung, erkennbar an der kleinen Kerbe kurz über dem Zellenboden.
Die schaltet die Stromabgabe der Zelle ab, sobald die Zellspannung unter Last (niedriger als im Ruhezustand) einen gewissen Wert unterschreitet. (ca. 2,7-2,5V)
Tiefentladene Zellen ohne diesen Schutz würde ich nicht mehr benutzen wollen, die sind zumeist in irgend einer Weise vorgeschädigt!
Im günstigsten Fall haben sie nur Speicherkapazität eingebüßt, im schlimmsten Fall könnte es bei der nächsten Verwendung auch mal zu einer nicht ganz so kleinen Explosion kommen.
Ist sehr selten, aber eben nicht unmöglich.
Das regelmäßige Messen der Zellenspannung nach der Entnahme aus der Lampe und nach der Aufladung gibt eben Aufschluß über die "Gesundheit" der Zelle.
Solange bei dem hier gezeigten 18650er die Leerlaufwerte nach Benutzung nicht unter 3,5V und nach Aufladung nicht über 4,2V liegen, ist alles im grünen Bereich.
Oft nachgeladen kann so eine Zelle schätzungsweise 6-7 Jahre alt werden, denn auch eine geringe Entladetiefe kann bei Li-Zellen die Lebenserwartung steigern.
In jedem Fall steigt die Anzahl der nutzbaren Zyklen (Entladung/Aufladung) bei geringer Entladetiefe deutlich an.
So, ich hoffe, dass eventuelle Unklarheiten bezüglich des Messens jetzt beseitigt sind, falls nicht, einfach posten.
'Gibt 'ne Menge erfahrener User hier, die allesamt seit längerer Zeit mit Lithiumzellen hantieren.
Da sollte keine Frage unbeantwortet bleiben.
Gruß
Roland