Wie verhält sich der Spannungsverlauf bei geschädigtem LiPo?

[uliguid]

Hallo,

ich bin Neuling mit LiPos und habe eine (wie ich finde) wichtige Frage.

Weiß von euch jemand, wie sich die Spannung bei einem geschädigten LiPo verhält? Also bei einem Akku, der nur noch z. B. die halbe Kapazität gegenüber dem Neuzustand hat?

Ein Beispiel: Ein LiPo mit 2400 mAh Nennkapazität ist geschädigt und hat nun nur noch 1200 mAh. Anhand der Spannung lässt sich ja auf den Ladezustand schließen.
Frage: Zeigt nun die gemessenen Spannung die Restkapazität bezogen auf den Nennwert (2400 mAh) oder auf den reduzierten Wert (1200 mAh aufgrund Schädigung) an?

Es gibt ja prinzipiell zwei Möglichkeiten:
1. Die Spannung verhält sich analog der noch zur verfügung stehenden Gesamtkapazität nach Schädigung oder
2. die Spannung bezieht sich nach wie vor auf die Nennkapazität.

Das macht in der Praxis einen gewaltigen Unterschied!

Kann mich da jemand aufschlauen?

Grüße,
Uli

[ecco]

AW: Wie verhält sich der Spannungsverlauf bei geschädigtem LiPo?

Bin mir da nicht ganz sicher, denke aber das hängt unter Anderem von der Art der Schädigung ab. Wenn man den LiPo so geliefert hat, dasser auf einen Schlag nur noch die Hälfte der Kapazität beim normalen Entladen abgibgt bis er die Entladeschlussspannung erreicht, sollte man über einen neuen nachdenken. Ich kann mir nicht vorstellen dass so ein Akku unter (richtiger) Last die Spannung hält und auch nur annähernd den gewünschten Dampf erzeugt
So wie ich das seh, büßen Lipos mit der Zeit nicht wie NiMh an Kapazität ein sondern werden einfach "matschig", sprich die Spannung bricht unter Belastung mehr ein als bei nem neuen Akku und dadurch gibt er weniger Leistung ab.

Korrigiert mich, wenn ich mich irre Bin auch noch nich sooo lange im LipoGeschäft


Edit: Ach zu deinen 2 prinzipiellen Möglichkeiten...
Ich würde sagen, dass das relativ egal ist (eher Option 1).
Wie oben schon beschrieben knicken die Akkus stärker ein. Und das Entscheidende ist nicht die Spannung, die du ohne Last misst, wenn du den Akku aus dem Modell holst. Vielmehr darf der belastete Akku nicht unter die Mindestspannung fallen. Gut dafür sind Messgeräte im Heli oder Flugzeug. Gute Lösung ist imho einer der Lipo-Blitzer, die man über die Suchfunktion hier im Forum findet

[Crizz]

AW: Wie verhält sich der Spannungsverlauf bei geschädigtem LiPo?

Da kommen leider noch ganz andere Faktoren zum tragen, nämlich u.a. die Belastung des Akkus. Mit welcher Entladungs-Last hast du denn den Kapazitätsverlust ermittelt ( bzw. die nutzbare Kapazität ) ?

Kleines Beispiel : ich habe letztes Jahr vor der Markteinführung im Herbst neue Zellen getestet. Diese durften nicht während des Ladens balanciert werden, jedoch hatte ich am Anfang noch keine weiterführende Herstellerinfo, warum dem so sei.

Also den einen Pack erst nach dem Laden ( falls erforderlich ) balanciert und den anderen einfach mit Balancing geladen. Ergebnis war, das der "falsch behandelte " Pack nach 45 Zyklen gute 500 mAh eingebüßt hatte, was sich daraus ergab das mir die Flugzeit im Heli drastisch einbrach und ich das Teil so lange in der Luft hatte, bis er trotz Vollpitch zu Boden kam. Dann gingen von den angegeben 1900 mAh gerademal knappe 1400 mAh rein.

Hab ich den Pack aber normiert entladen ( d.h. mit o,5 C Belastung ) konnte ich 1800 mAh entnehmen, bis die erste Zelle auf Entladeschlußspannung war.

Wie sich letztendlich die Spannungslage verhält liegt aber mehr an dem Aufbau des Akkus bzw. der Technik, denn in den letzten 1,5 Jahren hat sich da ein wenig geändert. Die Spannungslage neuerer Akkus ist höher und stabiler, die Entladeschlußspannung ebenfalls. LiPo-Zellen älterer Bauart wie die Saehan 18C gehen erfahrungsgemäß zum Kapazitätsende eher etwas gemütlicher in die Knie, während neuere wie SLS ZX, Desire 33c und LiMnPo die Spannung über annähernd 93 - 94 % der Kapazität recht stabil halten und dann brachial einbrechen.

Wenn du auf Nr. sicher gehen willst würde ich mir eine andere Verwendung für den Akku suchen, z.b. als Energiespender für Einstellarbeiten, für ne Arbeitslampe ( 20 W Halogen macht prima Licht beim Schrauben-Suchen ) oder ähnliches

[uliguid]

AW: Wie verhält sich der Spannungsverlauf bei geschädigtem LiPo?

Hallo,

vielen Dank für eure Antworten! Ich habe mir schon gedacht, dass dieses Thema eher komplex ist.

Da es ja nicht so einfach möglich ist, die Kapazität eines LiPos mal eben zu messen, wäre es schon hilfreich, sich etwas besser mit dem Spannungsverhalten dieser Energiebolzen auszukennen. Ich denke jedoch, dass sich bei regelmäßiger Beschäftigung mit dem Thema ein gewisser Erfahrungsschatz ansammelt - so wie es sich auch bei den anderen Akkutechnologien verhalten hat.
Also ist wohl ein wenig Geduld angesagt

Das Büchlein vom DMFV "DIe LiPo-Fibel" hat mich diesbezüglich sehr enttäuscht. Da steht nicht mehr drin, als was man in 2 Stunden im Internet rechercheieren könnte. Leider ist zu meiner Frage da jedoch nicht viel zu finden ...

Grüße

[Crizz]

AW: Wie verhält sich der Spannungsverlauf bei geschädigtem LiPo?

Das Problem ist, das man letztendlich nie genau weiß, was in der Zelle passiert ist. Liegt eine mechanische Verformung / Beschädigung vor ? Wurde das Substrat überhitzt und hat begonnen, sich zu zersetzen ? Die Möglichkeiten sind da vielschichtig, von daher auch mit viel Spekulation behaftet. Deshalb kann man da leider keine pauschal gültig Aussage verfassen.

Du kannst aber eines machen, sofern du die Möglichkeiten hast. Ideal ist ein Lader mit Einzelzellenanzeige, der auch dann die Spannungen anzeigt, wenn nur der Balancerport angeschlossen ist, jedoch kein Ladevorgang läuft.

Dann kannst du z.b. beim 3s einfach zwei 50 W Halogenbirnen als Last anschließen und beobachtest, wie sich die einzelnen zellen während der Entladung verhalten. Bei einem gesunden Lipo neuerer Technik bricht die Spannung anfangs recht schnell etwas ein, um dann relativ gleichmäßig bis auf etwa 3,4 V abzusinken. Dann fällt sie erheblich schneller ab. Sobald die erste Zelle bei 3.0 V ist sollte man aber aufhören, sonst ist man im Bereich der Tiefentladung.

Hat dein Akku z.b. eine definitv schadhafte zelle, die die Entnahme höherer Kapazitäten verhindert, bricht diese erheblich schneller ein. Die kann dann bei 3.0 sein, während die beiden anderen noch 3,6 oder mehr haben. Dann bringt dein Akku auch keien leistung mehr.

Ist das Substrat schon in Zersetzung werden alle zellen relativ schnell Spannugn abbauen, so das einfach früher Schluß ist. Das entspricht dann dem Zustand eines stark gealterten Akkus.

Im ersteren Fall empfiehlt sich dann der Ausbau der defekten Zelle, da diese definitv unbrauchbar ist. In zweiterem Fall kann der Akku noch einige Zyklen genutzt werden, man muß nur die Betriebsdauer im Auge behalten und anpassen und sollte vermdien, ihn auch nur in die Nähe der angegebenen Belastbarkeit zu bringen.

[sTauB]

AW: Wie verhält sich der Spannungsverlauf bei geschädigtem LiPo?

Hallo,
die Idee mit der Glühlampe von Crizz find ich Klasse; gerade am Anfang wenn man noch einen der "Billiglader" verwendet.
Am Besten lässt sich der Zustand eines Akkus allerdings mit einer Lade-/Entladestation ermitteln. Einfach den Akku zyklisch entladen und laden; die reingepumpte Kapazität gibt dann Aufschluß über den Zustand des Akkus.
ßber die Leerlaufspannung kann man nur eine geringe Aussage über den Zustand des Akkus treffen (sofern auf im Nominalspannungsbereich), sondern nur über die Entlade- und Ladespannungen der Einzelzellen. Aber das wurde ja schon ausgiebig beleuchtet.

Gruß
Michael

[Rolli]

AW: Wie verhält sich der Spannungsverlauf bei geschädigtem LiPo?

Hallo Uli, das einzig Richtige ist, Du ermittelst bei Deinem Akku den Innenwiderstand.
einmal den Gesamtinnenwiderstand u. einmal Den Innenwiderstand der einzelnen Zellen, dann weißt Du genau woran Du bist.
Wenn Du daran interessiert bist u. die Formel nicht weißt, melde Dich, ich muß schnell hier weg u. kann sie Dir heute abend übermitteln
Gruß
Rolf

[uliguid]

AW: Wie verhält sich der Spannungsverlauf bei geschädigtem LiPo?

Hallo Rolf,

klar interessiert mich das!! Und wie.
Freu mich auf deine nächste Nachricht.

Grüße,
Uli

[Rolli]

AW: Wie verhält sich der Spannungsverlauf bei geschädigtem LiPo?

Hallo Uli, nun habe ich wieder Zeit.
Um den Innenwiderstand Deiner Lipo Akkus zu messen benötigst Du eine Autobirne vom Scheinwerfer 24 Volt u. 4 Amp.
Nach dem Laden mißt Du die Gesamtspannung des Akkus = Leerlaufspannung.
Danach belastest Du den Akku mit der Glühbirne 4 Amp = Lastspannung.

Mit der Formel berechnest Du den Innenwiderstand:

Ri=-dU/dI=(20,91V-20,83V)/4A=20mOhm (Beispiel für ein 5 S Akku)

Rechnung : (20,91-20,83)=0,08:4=0,02 X 1000 = 20 mOhm

Der Akku mit 5 Zellen hat einen Innenwiderstand von 20 mOhm, eine Zelle demnach 4 mOhm.
Nun sind 4 mOhm für eine Zelle ein sehr guter Wert u. entspricht einem neuen Akku.

Ein brauchbarer Akku hat einen Ri zwischen 4 u 50 mOhm. Ab 100 mOhm macht es dann keinen Spaß mehr, geringe Flugzeiten, weniger Dampf, längere Aufladezeiten ( Balancen ).

Wenn Du schwache Zellen ermitteln willst, greifst Du über den Balancerstecker die einzelnen Zellen ab u. errechnest mit der Formel den Ri einer Zelle.
Unbrauchbare Zellen sollte man nicht gegen bessere Zellen austauschen. Wenn Du es trotzdem machst, hast du immer ßrger mit dem reparierten Akku , es macht dann keinen Spaß mehr.

Ja und nun an die Bastel - u. Rechenarbeit.
Viel Erfolg u. meld dich mal wieder
Gruß
Rolf

[Crizz]

AW: Wie verhält sich der Spannungsverlauf bei geschädigtem LiPo?

Die Rechnung geht so leider nicht auf, Glühbirnen sind Kaltleiter und der Anfangsstrom erheblich höher , dadurch bricht die Spannung stärker ein als bei rein ohmscher Belastung, ist also nur ein Näherungswert. Das sollte man dabei bedenken. Am sinnvollsten ist ferner, den realen Strom zu messen, der durch die Last fließt - ob ne Birne 100 W hat sagt noch nix darüber aus, welcher Strom am 6S-Akku fließt, eben auch wegen dem Spannungseinbruch.

Das dabei der ohmsche Widerstand der Glühwendel vernachläsigt wird ( ebenso wie der Widerstand der Verbindungsleitungen und ßbergangswiderstände der Stecker ) kommt ebenfalls hinzu.

Wenn du genaue werte haben willst braucht du ein RI-Messgerät. Dabei wird i.d.r. ein Mess-Strom von 10 A mit einer Frequenz von 10 kHz als Last generiert und über eine Leitungskompensation der Widerstand der Messleitungen incl. Prüfspitzen berücksichtigt.

Außerdem bitte beachten : der RI eines Packs sagt nichts über den RI der EInzelzellen aus, eine Division bringt einen rechnerischen Wert - wenn eine oder zwei Zellen marode sind sieht man das nicht sofort am Gesamtwiderstand des Packs.

Das Verfahren reicht aber aus, um eine Alterung des Packs durch wiederkehrende Vergleichsmessungen zu erkennen.

[schnute]

AW: Wie verhält sich der Spannungsverlauf bei geschädigtem LiPo?

Hallo Uli,
bei dem von dir beschriebenen Fall wird ein solcher Akku:
1. die volle Spannung während der Ladung nicht erreichen, weil ein gutes Ladegerät den sehr hohen/ungewöhnlichen Innenwiderstand bemerkt und den Ladevorgang abbricht und direkt nach der Ladung ein hohe Selbstentladung/Spannungsverlust haben, was für Lipos nicht üblich ist.
2. bei Belastung sofort einbrechen und sehr warm werden.
3. nicht mehr für Hochstrom oder andere Anwendungen zu gebrauchen sein.
4. mit hoher Wahrscheinlichkeit schon vorher gebläht sein, also offensichtlich kaputt.
Einen solchen Akku kannst du nur noch zu Versuchszwecken im Freien gebrauchen.
Wenn du wirklich einen solchen Lipo hast, entsorge ihn bitte umgehend, ansonsten kann die Geschichte wirklich gefährlich werden. Auch 1.200mah brennen noch ganz gut.

Jeder Lipoakku verliert bei jeder Entladung minimal Kapazität, das ist normal und systembedingt. Man verbessert einen Lipo also auch nicht durch mehrfaches Laden/Entladen, ganz im Gegenteil. Einen Lipo der 50% seiner Kapazität verloren hat, habe ich persönlich noch nie gesehen, noch davon gehört das jemand einen solchen hat, geschweige denn einsetzt.

Gruss Stefan

Hallo,

ich bin Neuling mit LiPos und habe eine (wie ich finde) wichtige Frage.

Weiß von euch jemand, wie sich die Spannung bei einem geschädigten LiPo verhält? Also bei einem Akku, der nur noch z. B. die halbe Kapazität gegenüber dem Neuzustand hat?

Ein Beispiel: Ein LiPo mit 2400 mAh Nennkapazität ist geschädigt und hat nun nur noch 1200 mAh. Anhand der Spannung lässt sich ja auf den Ladezustand schließen.
Frage: Zeigt nun die gemessenen Spannung die Restkapazität bezogen auf den Nennwert (2400 mAh) oder auf den reduzierten Wert (1200 mAh aufgrund Schädigung) an?

Es gibt ja prinzipiell zwei Möglichkeiten:
1. Die Spannung verhält sich analog der noch zur verfügung stehenden Gesamtkapazität nach Schädigung oder
2. die Spannung bezieht sich nach wie vor auf die Nennkapazität.

Das macht in der Praxis einen gewaltigen Unterschied!

Kann mich da jemand aufschlauen?

Grüße,
Uli