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Unter 3,8V Entladen Gefährlich?

kbyte

Flashaholic**
5 Februar 2011
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Berlin
Hallo!

Wie war das nochmal gleich mit den Ungeschützten LiIon 18650 Akkus?
Die sollte man doch nicht regelmäßig auf 3,5V Entladen, oder?
Welche Folgen / Gefahren ergeben sich daraus? Also nimmt dadurch nur schnell die Kapazität ab, oder gibt es noch andere Gefahren?

Gruß Ansgar
 

Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
3,5 Volt sind noch kein Problem.Denke,dass 2,5 Volt die Schmerzgrenze sind.

Wenn der Akku so weit runter "gefahren" wird,besteht auch die Gefahr der Selbstenladung
in tiefere Voltbereiche.Manche Lampen sind in einer Art standby und brauchen Strom,auch wenn sie ausgeschaltet sind...
Liber öfters und vorher laden.

Gruß Xandre
 

Simon

Flashaholic**
25 Dezember 2011
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Karlsruhe
Man sollte natürlich unter "Last" und "keine Last" unterscheiden. Die Schmerzgrenze unterscheidet sich aber zwischen den Zellenarten. Die Panasonics mit hoher Kapazität liegen bei 2.5V, die Zellen mit 4.35V Nennspannung sollten nicht unter 3V gehen und für IMRs hab ich auch schon was von 3.3V gelesen. Bin mir nicht ganz sicher, aber ich glaube bei der berühmten Sanyo 2600mAh Zelle sind es 2.75V.

Ohne Last ist 3.6V eigentlich leer. Selbst bei 3.8V ist nichtmehr viel drin, vorallem wenn man bedenkt, wie steil die Entladekurven gegen Ende werden.

Hier gibts ne kleine Tabelle, das kommt grob auch hin: LIR: Übersicht Ladezustand in Abhängigkeit von Spannung
 
  • Danke
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kbyte

Flashaholic**
5 Februar 2011
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Berlin
Danke Xandre!
Aber von 3,5V auf 2,x V geht es doch leider sehr schnell, und ein Akku im Ruhezustand mit 3,5V kann doch unter Belastung mit mal Angenommen 2,8A sehr schnell auf 2,x V Einbrechen, oder? Daher wird doch immer gesagt bei 3,8V Laden, zur Sicherheit, oder irre ich mich? Was ist so Gefährlich daran wenn die Akkus regelmäßig tiefer Entladen werden, außer dass sie an Kapazität verlieren? Sorry habe mich jetzt länger nicht damit Beschäftigt.
Gruß Ansgar

*edit*
Danke Simon!
Nur was sind jetzt die Folgen, wenn man ganz Normale Standart Ungeschützte LiIon Akkus immer bis zum Schluß leert? Hat man dann nur einen Kapazitätsverlust, oder können die dann beim Laden eher Explodieren?
 
Zuletzt bearbeitet:

Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
Andere lagern ihre Akkus mit 3,7 Volt im Kühlschrank.
Ich mache es so ,dass ich die Akkus immer wieder voll mache und in die Lampe tu.

Wenn der Akku an Kapa verliert geht es ja immer schneller bis er "leer " ist.

In deim Beispiel mit 2,8A sieht man es mit dem Auge,dass der Akku wieder geladen werden muss.

Meine Devise ist, lieber Akku voll als leer :D
Aber jeder macht es anders und die Kühlschrankvariante ist die Beste-aber nichts für mich.Und mir ist bis jetzt noch nie ein Akku kaput gegangen.

Denke,dass es "gefährlicher" ist die Akkus am unteren Limit zu betreiben,
als so wie ich immer über 3,5 Volt.
Aber vielleicht mach ichs auch total unrichtig?

Gruß Xandre
 
  • Danke
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Simon

Flashaholic**
25 Dezember 2011
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Karlsruhe
Ich halte es da wie Xandre. Klar hat man da Kapazitätsverlust, aber wenn die Akkus in 1-2 Jahren dann ihre 20% verlieren gibts ja auch neue/bessere Akkus. Und da manche ihre TaLas ja regelmäßig Nutzen sind die Akkus nicht lang auf voller Ladung.

Akkus tiefentladen.. das kommt darauf an wie tief bzw. was du unter "bis zum Schluss" verstehst. Bis zur angegebenen Grenze ist OK, bis echt kein Strom mehr kommt.. so eine Zelle würde ich gleich entsorgen. ;)
Man sieht bei den meisten Treibern aber irgendwie dass der Akku aufgibt. Entweder Blinkwarnung, automatisches runterschalten oder dass die LED massiv dunkler wird. Gibt natürlich auch TaLas bzw. Treiber ohne solche Warnfunktionen, aber da sollte man dann nur geschützte Zellen einsetzen.
Bei leichtem tiefentladen, also knapp unter die 2.5V/2.75V/3V Grenze hat man im günstigsten Fall nur ein wenig Kapazitätsverlust, im ungünstigen Fall eine kaputte Zelle und als Worst Case ein "hochgehen" des Akku. Deswegen sollte man tiefentladene Akkus auch nur sehr vorsichtig Laden bzw. stark tiefentladene direkt entsorgen.
 

light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
16.351
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im Süden
Die Schmerzgrenze unterscheidet sich aber zwischen den Zellenarten. Die Panasonics mit hoher Kapazität liegen bei 2.5V, die Zellen mit 4.35V Nennspannung sollten nicht unter 3V gehen
"Standard Disacharge für die 4,35V Samsung ICR18650-30A ist 2,75V lt.Hersteller.
LG gibt bei seinen 4,35V-Zellen allerdings 3,0V Discharge Voltage an.
Bei den Sanyo 2600mAh (UR18650F) sind es 2,75V.
Sanyo hat auch 4,35V-Zellen (UR18650ZTA), dort sind es 3,0V.

Das sind alles Spannungen unter Last.
Das heißt aber nicht, dass die Zellen gleich kaputt gehen, wenn man sie mal 0,1V tiefer entlädt. Es ist eben die Abschaltspannung, auf die sich Kapazität und Lebensdauerangaben beziehen.

Und ich lagere Akkus vollgeladen im Kühlschrank. Ich will einsatzbereite Akkus.
 

balloonix

Flashaholic**
18 Juli 2012
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Waldachtal im Schwarzwald
Ich habe mal aufdei schnelle 2 Tests mit Panasonic CGR18650CH Zellen gemacht. Hier die Entladekurven:

cgr18650CH vergleich.jpg

Die rote Kurve ist mit 2A Last, das ist bei einer Einzelzelle so die Größe um 500lm und bei 2 Zellen um 1000lm. Da wor die Linie die 3V erreicht, ist praktisch Ende. Der kleine Bereich dahinter bringt nicht mehr viel und kostet Lebensdauer.

Die schwarze Kurve ist mit 5A gemacht. Da kommt nach erreichen der 3V noch ein wenig aber viel ist es auch nicht mehr. Beide Kurven war der selbe Akku mit PBC. Wird der Akku älter, seteigt der Innewiderstand, dann ist das Spannungsniveau der kompletten Kurve niedriger und der Abstand der beiden Kurven größer. Bei neuen Akkus von diesem Typ bringt es nicht viel, unter 3 V bei Last zu gehen. Das kostet Lebensdauer.

Unter 2,5V wird es gefährlich. Es können sich Brücken im Akku bilden. Nun kann m,an sagen, mein Kumpel macht das schon lange, ist nie was passiert. Es kann gut gehen, bei ein paar Leuten ging es nicht gut. Und im Zweifel gilt wie ber der Handgranate: Wenn der Akku oder die Lampe dick wird und Risse zeigt, dann schnell weg werfen. :S

Bei Akkus ohne PCB würde ich auf jeden Fall testen, was die TaLa macht. Schaltet die im sicheren Bereich ab, ist das von Vorteil Tut sie das nicht, dann ist Weiterbildung angesagt. Der CGR18650 hatte kurz nach dem Abschalten wieder über 3,4V im Leerlauf. Wenn man also 3V Leerlauf misst, kann es sein, dass der Akku eine Weile unter Last unter 2,5V war. Meine TK35 schaltet bei 6V runter. Das sollte man bei ungeschützten Akkus ernst nehmen und die Akkus sofort raus nehmen.

Besser sind Akkus mit PCB. Aber auch da sollte das PCB eine Sicherheitseinrichtung sein, die im Normalbertrieb nie auslösen sollte. Aber man sollte sie mal testen. Ich habe schon ein PCB selber auf einem Akku gefunden, das nur aus einer Drahtbrücke bestand. Man kann so ein PCB aber nicht so einfach testen. Kurzschlusstrom messen geht, aber nur mit zusätzlicher Sicherung im Messtromkreis. Ein 16A Automat tut es da. Ist das PBC OK zeigt das Amperemeter maximal eine kleine Zuckung. Ist das PBC gebrückt, dann löst der Sicherungsautomat aus. Besser wäre, mit einer steuerbaren LAst langsam den Strom hoch zu fahren und messen, ab wann das PCB abschaltet. Das zweite wäre dann, eine Prüfung ob das PCB auch bei Unterpannung abschaltet. Dazu ist ein kontrolliertes Entladen nötig. An der schwarzen Entladekurve sieht man, das PCB hat ausgelöst und den Akku abgeschaltet. Dazu ist aber ein bißchen know how und Technik nötig.


Grüße

Uwe
 
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balloonix

Flashaholic**
18 Juli 2012
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Waldachtal im Schwarzwald
Es wäre mal interessant, dass genau zu klären. Wenn es erst beim Laden passiert und bei einer Spannung unter 2V dann wäre das eine Sache die man gut in den Griff bekommt. Dann reicht es, vor dem Laden die L-Spannung zu messen. Tritt der Effekt auch ein, wenn der Akku unter Last mal unter 2V war. oder evt. wenn er im Leerlauf unter 2V war und sich dann erholt? Dann wäre die Leerlaufspannung vor dem Laden wieder nicht so aussagekräftig.

Wie wäre es mit folgendem Test: Einen Akku so entladen, das nach Entladeschluss die LL-Spannung unter 2V ist und parallel einen Zweiten genau so stressen, aber so das die LL-Spannung sich auf deutlich über 2V erholt. Dann beide so weit laden, das sie etwas arbeiten können und die Zyklen wiederholen, bis mindestens einer der Akkus zerstört ist.

Das Equipment dafür habe ich, nur werde ich voraussichtlich ab morgen ein paar Wochen damit unterwegs sein. Da können wir das Thema ja weiter diskutieren und anschließend im Versuch ein paar Akkus platzen lassen.
 

light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
16.351
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im Süden
Wie wäre es mit folgendem Test: Einen Akku so entladen, das nach Entladeschluss die LL-Spannung unter 2V ist und parallel einen Zweiten genau so stressen, aber so das die LL-Spannung sich auf deutlich über 2V erholt...
Ich habe hier 6 Schrott-14500er, die ich vor 5-6 Wochen bis 1,2V entladen habe (mit 20mA) weil ich sie zerlegen will - bin nur noch nicht dazu gekommen. Eben mal nachgemessen: 4 sind bei 3,4V, 2 bei 3,0V. Brücken können die keine haben, sonst hätten sie sich längst selbst entladen.

Und Korrektur: heißt, erst ab 1,5V bilden sich Kupferbrücken (copper shunts), nicht bereits unter 2,0V wie oben geschrieben.
 

balloonix

Flashaholic**
18 Juli 2012
1.422
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Waldachtal im Schwarzwald
Ich hab noch mal ein wenig dazu gestöbert und eine Aussage lautete, das unterhalb 1,5V Kupfer ins Elektrolyt wandert und dann beim Laden Brücken bildet und auch die Bildung von Lithium Dendriten initiieren kann. Das hieße, das sich bei Spannung auch unter Last von <1,5V die Zelle geschädigt wird. Damit wäre sie potentiell explosionsgefährdet. Den Kurzschluss gibt es natürlich nur, wenn die Brücke weit genung gewachsen ist. Vielleicht wächst eine soolche Brücke auch aus gelösten Kupferionen beim Entladen? Das würde den Unfall vom Paul Tummers erklären. Wenn da ein kein oder ein Fehlerhaftes PCB drauf war hätte er vielleicht unbemerkt mehrere Tiefentladungen gehabt und nach dem lezten Laden der Zelle hat sich genug Material angesammelt und beim Einschalten ist die Brücke dann zum Kurzschluss ausgewachsen?

Die Frage wäre letztlich, kann man diese Gefahr rechtzeitig erkennen und wenn ja, wie?