Wanneer is een Lion batterij leeg ?


.

[Bericht gewijzigd door rwk op 20 april 2018 12:11:43 (98%)]

Inderdaad, ik kom ook op 100 milliohm; als je eerst aanneemt dat de interne weerstand 0 is, kun je de stroom uitrekenen, en met de spanningsval erbij de interne weerstand (91 milliohm). Vervolgens tel je die op bij de belastingsweerstand, en doe je de berekening nog een keer. Nu kom je op 100 milliohm. Je kunt de berekening nog een keer doen, waarbij je elke keer iets dichter bij het werkelijke antwoord komt; waarschijnlijk 102 milliohm of zo.

Het is echter iets ingewikkelder dan dat; de interne weerstand is gedeeltelijk niet-lineair; het eerste stukje spanningsval gaat harder dan je zou verwachten (van onbelast naar een kleine belasting), daarna wordt het vrijwel zuiver ohms. De interne weerstand is ook afhankelijk van de temperatuur en ladingstoestand; een accu die bijna leeg is, heeft een hogere weerstand dan een volle.

E.e.a. is afhankelijk van het exacte type cel; Li-ion is een verzameling. Er is een spanning waar je, onder belasting, nooit onder mag komen, voor de meeste cellen 2.5V ongeveer. Zonder de spanningsval zou de spanning hoger zijn, maar hieronder begint een onomkeerbaar chemisch proces dat de cel beschadigd.
Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Bedankt voor de reacties iedereen! Waarschijnlijk heb ik wat rekenfouten of metingen gedaan, maar de vraag blijft in principe hetzelfde.

Ik wil de batterij zo lang mogelijk gebruiken zonder het op te laden.
Daardoor was ik van plan om het bij 3.2V uit te schakelen (zonder belasting).

Maar de spanning van de batterij mag dus nooit onder de 2.5V komen met belasting (meeste batterijen)?

Ik zal de batterij niet meer gebruiken als de spanning ervan onder de 3.0V komt bij belasting. Is dat een goed idee? Want als ik de belasting eraf haal is het altijd hoger dan 3.0V en komt de spanning nooit onder de 3.0V.
er bestaan protectie circuit voor li-ion batterijen die de cell afkoppelen als die onder 3.0V is gekomen en ze pas weer aankoppeld als de laadspanning er is
ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
Je wint HEEL weinig door onder de 3V door te gaan met ontladen.

Als je de accu leegtrekt tot 2.51V (als ie dat inderdaad zou mogen), en daarna kan je je apparaat niet meer gebruiken. Als je hem dan in een hoek gooit en pas een maand later bedenkt: Ik wil hem weer gebruiken, ik moet hem weer eens opladen, dan is het te laat. Dan is de zelfontlading (*)zodanig bezig geweest dat ie onder de 2.5V van kwaad tot erger is ontladen.

Vandaar dat het verstandig is om rond de 3.3V, misschien 3.0V belast echt te stoppen met ontladen.

Of de grens van ontladen 3.0V, 2.8, 2.75, 2.5 of zelfs 2.3V is dat moet je echt uit de datasheet van JOU batterij halen.

(*) Als het goed is heb je ook een BMS. En als het goed is, gebruikt die maar heel weinig, zeker als ie "uit wegens te lage spanning " is gegaan. Maar het is niet altijd goed.

[Bericht gewijzigd door rew op 20 april 2018 15:31:53 (12%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Op 20 april 2018 12:48:42 schreef Jacky W:
Ik wil de batterij zo lang mogelijk gebruiken zonder het op te laden.

Je weet en hoort hier ook weer dat dit geen goed idee is, waarom wil je het dan toch? Waar komt die noodzaak vandaan?
Don't Panic!
Met een enkele cel heb je geen BMS nodig (je hoeft niet te balanceren), en ik zie niet in wat er mis mee is om te vragen hoe je zoveel mogelijk van je accu kunt gebruiken zonder hem direct stuk te maken.

Natuurlijk is te diep ontladen, net als te hoop opladen, slecht voor je accu. Ik heb accupakketten gezien van 50kWh die jarenlang constant op hun absoluut maximale spanning werden gehouden; daar worden ze ook echt niet beter van. Als je een accu gebruikt tussen de 20 en 80% state-of-charge gaat hij het langst mee, maar die mogelijkheid heb je niet altijd, en soms is de bruikbare lading maximaliseren belangrijker dan de levensduur maximaliseren.

Ik zie dus niet in wat er mis is met de vraag "hoe ver mag ik gaan?".

Als iemand een goede verklaring heeft waarom Samsung hun telefoons (o.a. de Note 7) laat opladen tot 4.35V, ben ik erg benieuwd. De enige redenen die ik kan bedenken is bij testen (met gloednieuwe telefoons) goed presteren, en zeker stellen dat de accu's niet te lang meegaan.
Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Op 20 april 2018 15:30:39 schreef rew:
Vandaar dat het verstandig is om rond de 3.3V, misschien 3.0V belast echt te stoppen met ontladen.

Of de grens van ontladen 3.0V, 2.8, 2.75, 2.5 of zelfs 2.3V is dat moet je echt uit de datasheet van JOU batterij halen.

Het hangt wel een beetje van de belasting af: als je een relatief hoge stroom trekt (zeg, rond 1C), kun je het afkap-punt best iets lager nemen. Je zal zien dat na het afkoppelen v/d belasting de klemspanning van de Li-ion snel wat 'terugveert' omhoog.

Bij een relatief lage belasting heb je dat effect (zo goed als) niet. Wat je eigenlijk wilt, is dat afkap-punt zodanig kiezen dat accu op dezelfde rustspanning uitkomt. Voor gangbare Li-ions is 3.0V een goede eindwaarde daarvoor.

Maar sowieso is een Li-ion al praktisch al z'n lading kwijt tegen de tijd dat 'ie 3.0V aantikt. Door daar nog onder te duiken bekort je dus de levensduur v/d accu zonder dat je er veel mee wint. Beetje een verhaal van 5% meer energie eruit trekken, 20% minder laad/ontlaad cycli over de hele levensduur (cijfers uit m'n duim :) ). Oftewel: zinloos, dan kun je beter een accu met 5% hogere capaciteit pakken.

LiFePO4 cellen kunnen daar iets beter tegen. Met dat type cel kom je met 2.8~2.5V als eindspanning ook nog wel weg. Hoe dan ook: als 'ie daar aangekomen is, niet in zo'n praktisch-lege toestand bewaren! Zelfontlading doet dan de rest & kun je 'em weggooien als je 'em een (lange) tijd later weer tegenkomt. Beste bewaar toestand is rond de 50% lading erin.

Maar geen paniek áls je een keer te diep ontladen hebt! 'T gaat er meer om hoe lang zo'n accu in (bijna) lege toestand verkeert. Een keertje diep leegtrekken & dan een uurtje later in de lader is niet zo erg. Een maand lang op bv. 2.2....2.0V rondhangen - zeer ongezond.
Op 20 april 2018 19:31:02 schreef SparkyGSX:


Als iemand een goede verklaring heeft waarom Samsung hun telefoons (o.a. de Note 7) laat opladen tot 4.35V, ben ik erg benieuwd. De enige redenen die ik kan bedenken is bij testen (met gloednieuwe telefoons) goed presteren, en zeker stellen dat de accu's niet te lang meegaan.


omdat er een nieuwe generatie li-ion is die kan opladen tot 4,35V.
en ik vermoed dat samsungs hun vorige toestellen ook had uitgerust met die laadchips, maar dat die batterijen er net niet tegen konden en kapot gingen (of ontploffen).
ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
Maar wat levert het op, naast een boel extra slijtage (en, zo blijkt, telefoons die in brand vliegen)?

Als je toch maar één cel hebt, is opladen tot 4.2V m.i. ook al een stom idee; je hebt dat steile stukje van de laadcurve niet nodig om te balanceren, en net als ontladen tot de laagst mogelijke spanning, win je er nauwelijks iets mee. Waarschijnlijk heb je met een afslagpunt van 4.0V na een half jaar netto meer bruikbare capaciteit over.

Het lastige aan de vraag van de TS is dat er geen hard antwoord op te geven valt; meer dan 4.2V en minder dan 2.5V is niet verstandig, maar hoeveel marge je op die grenzen houdt is een compromis tussen vele factoren.

Als je een cel in koude toestand oplaadt tot 4.2V, en vervolgens in een omgeving plaatst waar hij opwarmt (zeg, laden op het nachtkastje en vervolgens in je broekzak steken...), neemt de spanning toe, en dat is dus ook slecht. Tegelijk is ontladen tot 2.5V, waarbij hij door zijn interne weerstand opwarmt, en dan leeg af laten koelen ook niet bevorderlijk. De verandering in spanning is niet heel groot, maar het kan genoeg zijn om de slijtage flink te versnellen.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 20 april 2018 21:16:20 (44%)]

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Batterijfabrikanten geven nu eenmaal op dat je met CC tot 4.20v moet laden, daarna met CV tot restlading een bepaalde waarde bereikt.
Belangrijkste bij in brand vliegen/optploffen is de energiedichtheid van de betreffende cel; hoe groter die is, hoe groter ook de kans op 'ongelukjes'... ;)
Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
maartenbakker

Special Member

Op 20 april 2018 20:12:20 schreef fcapri:
[...]

omdat er een nieuwe generatie li-ion is die kan opladen tot 4,35V.
en ik vermoed dat samsungs hun vorige toestellen ook had uitgerust met die laadchips, maar dat die batterijen er net niet tegen konden en kapot gingen (of ontploffen).
Ik heb me daarbij wel altijd afgevraagd of het bij die accu's gaat om "kan er desnoods tegen" of "heeft dan nog steeds een goede levensduur".

Als ik zelf de gewone 4,20V cellen moet laden, zou ik denk ik bij laden zo rond de 4,10V overgaan op CV en bij ontladen onder belasting 3,50V. Vrij conservatief maar zo deed Nokia het bijvoorbeeld ook. De spanningen van Tesla weet ik zo niet maar die zal je vast ook ergens in die hoek moeten zoeken.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op 20 april 2018 21:40:42 (24%)]

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose." - Disclaimer: ik post soms vanaf een tablet, het is geen doen om alle autocrrect, ontbrekende spaties en off-by-ones er uit te halen.
Ondersteboven houden en als er geen elektronen meer uitlopen dan is hij leeg.
This is the world we know best, the world of madness
Op 20 april 2018 21:38:01 schreef maartenbakker:

Als ik zelf de gewone 4,20V cellen moet laden, zou ik denk ik bij laden zo rond de 4,10V overgaan op CV en bij ontladen onder belasting 3,50V. Vrij conservatief maar zo deed Nokia het bijvoorbeeld ook. De spanningen van Tesla weet ik zo niet maar die zal je vast ook ergens in die hoek moeten zoeken.


ik doe het nu ook al maanden zo. mijn laatste samsung heb ik een andere rom gegeven en daar heb ik de waardes in aangepast. stoppen met laden op 4,15V en uischakelen op 3,3V.
probleem was namelijk dat het toestel origineel op 4,33V stopte. elke 6-12 maand een dode of bolle accu. heb zo 2 toestellen gehad en 1 reserve accu gekocht. en bij allen hetzelfde. in het begin 1week autonomie, na 6maand dagelijks opladen, na een jaar geraakte ik de dag niet door zonder nog eens bij te laden.
na de aanpassing heb ik de gsm nog een jaar gehad zonder problemen. accu nog steeds goed.
heb nu huawei, die stopt op 3,5V met leegtrekken, geen idee wat die doet met opladen, maar heb 3jaar gedaan met de accu en toen vervangen (accu ging van 100% naar 40% door 1,5uur op GPS te rijden. met de nieuwe accu doet die op dezelfde rit met GPS nu 100%-75%).

in mijn ligfiets wordt de accu opgeladen (zonnepanelen) tot 12,0V totaal (4,00V/cel) en zowat maandelijks een balanceren/opladen met een lader naar 12,6V.
wil al een tijdje een UPS bouwen met 12V li-ion accu, alleen het laadcircuit wordt moeilijk, er is NIEMAND die zo een chipke bouwt die ge kunt regelen op spanning
ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
Op 20 april 2018 21:38:01 schreef maartenbakker:
Als ik zelf de gewone 4,20V cellen moet laden, zou ik denk ik bij laden zo rond de 4,10V overgaan op CV
Dat is dus eigenlijk niet nodig. Als je slim bent laad je gewoon door met CC tot iets boven de 4.1V en zorg je dat de spanning tot 4.1V zakt als je stopt met laden. Dat kan je niet doen met 4.2V omdat je dan boven de 4.2V uitkomt. Probleem is dan wel dat je moet weten hoeveel er nog in moet nadat ie de 4.1 bereikt heeft.

Ze zeggen dat bij hoge ontlaad stroom de capaciteit lager is. Ik ben het daar niet mee eens. Als je de ondergrens bereikt kan je doorgaan met ontladen, maar moet je een lagere stroom trekken. CV ontladen dus. Het hangt van de belasting af of dat mogelijk is. Een telefoon kan nauwelijks kiezen: als de gebruiker het scherm aan wil, dan moet dat. Als de spanning dan onder de grens zakt moet je roepen accu is leeg, ik ga uit.

Op mijn elektrische fiets laat ik de getrokken stroom teruglopen Bij 42-41V schaal ik gewoon de gashendel van 100% naar 0% Als de accu spanning maar 41.5V is, dan kan ik nog maar 50% gas geven hoe ik het ook wend of keer. Dat is dan ook voor de gebruiker een goede indicatie: Hoogste tijd om op te laden.
four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
ik ben nu met testen bezig op mijn batterijpack. ik wil gerust eens een test doen met een accupack op capaciteit met dubbele ontlading en daarna voortgaan met normaal.

bv:
ik heb een li-ion, t zijn ietwat oudere en ze hebben 0,1ohm interne weerstand.
een accu ontlaad ik met 500mA tot 3.0V en ik geraak tot pakweg 2000mAh.
dan laad ik die op en ontlaad diezelfde accu met 1A tot 3.0V. over die interne weerstand zou dan meer verliesspannigng vallen en zou eerder uitschakelen.
ik trek de overige energie eruit met 500mA tot die ook 3.0V bereikt.
ik verwacht zo ongeveer dat ik 1500-1800mAh ga halen met 1A. de vraag blijft of ik de overige 200-500mAh er nog ga uitkrijgen aan 500mA.


stel dat ik een nieuwe accu heb van 2000mAh die 500 laadbeurten aan kan.
zou ik die tot 80% gebruiken en op 20% stoppen met leegtrekken, dan kan ik maar 60% gebruiken of een 1200mAh.
stel dat ik effectief 2000mAh wil gebruiken, kan ik evengoed een 3200mAh cel nemen en die gebruiken op 60%. dan kom ik op 1920mAh uit.
voordeel is dat die cell 3,2Ah die 500 laadbeurten aan kan, in principe 900laadbeurten moet aankunnen van 60%.
waarom die cellen altijd tot het uiterste drijven? is dat echt nodig? steek gewoon een iets grotere cel, gebruik ze binnen veiligere specs en geniet 5jaar van je accu. DAT wil ik bereiken. en volgens mij gebruikt TESLA gelijkaardig om 8jaar garantie te geven op hun accupack
ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
Het is iets uit de theorie van lithium accus: Zet twee identieke accus naast mekaar op 4.2V. Geef ze twee uurtjes aan REW en ze komen alletwee met 3.0V terug. Wat ik er ook mee gedaan heb, het aantal elektronen dat ik er uit getrokken heb is hetzelfde. Dat is het nadeel van een lithium accu. Als die ene rustig met 500mA tot 3.0V ontladen is, dan sluit dat niet uit dat die andere met 1A tot 3V ontladen is en daarna met 500mA de rest er uitgehaald is.

Bij het laden is het ook zo. extra lading er IN doen resulteert altijd in een hogere spanning. Als ie al op 4.2V zit dan gaat ie daarvan kapot.

Op 21 april 2018 09:24:59 schreef fcapri:
voordeel is dat die cell 3,2Ah die 500 laadbeurten aan kan, in principe 900laadbeurten moet aankunnen van 60%.
Jazeker. Maar je wint OOK nog ongeveer een factor twee aan aantal laadbeurten als je 0.1V minder hoog komt bij het laden. Dat kan je 2 of 3x doen!

[Bericht gewijzigd door rew op 21 april 2018 09:47:33 (23%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Op 21 april 2018 09:05:34 schreef rew:
Ze zeggen dat bij hoge ontlaad stroom de capaciteit lager is. Ik ben het daar niet mee eens.

Beter gezegd: bij hogere ontlaadstroom is de bruikbare capaciteit kleiner.

Als de belasting 1A benodigd en accu z'n eindspanning bereikt, kan het best zijn dat er nog een kwart aan lading in zit. Maar met die verbruiker kun je daar niks mee als de spanning helemaal inkakt zogauw je 100 mA trekt.

Daarbij: als het verhaal over dezelfde lading inhoud al klopt (ik heb zo m'n twijfels), gaat dat niet op voor de energie inhoud. Bij zwaardere belasting gaat immers ook meer energie verloren door interne impedantie. Zodat je er minder terug uit krijgt. In zekere zin geldt dat ook bij het laden.

Kenners weten het: er bestaan geen accu's met "de hoogste capaciteit, punt". In plaats daarvan: je hebt alleen accu's met de hoogste (bruikbare) capaciteit voor een specifieke belasting. 95% van X is meer dan 70% van 1,2X ... :)
Bij zware belasting wordt de cel ook heet; da's dus energie die verloren gaat...
Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
Op 21 april 2018 17:23:57 schreef Arco:
Bij zware belasting wordt de cel ook heet; da's dus energie die verloren gaat...


dat is veroorzaakt door de interne weerstand.
als je 0,050ohm hebt en er loopt 10A, staat daar 0,5V over of een goeie 5W aan warmte. als die accu 10Ah is, dan ga je 5Wh verliezen aan warmte.

gaan we diezelfde accu nu leegtrekken aan 1A, dan heb je 0,05V over de interne weerstand of een vermogen van 0,05W. die accu zou dit in principe 10u volhouden en dan zou je in totaal 0,5Wh verliezen in de accu.

daar ga je idd ook een deel energie kwijtspelen. zou die accu 12V zijn, dan heb je in het eerste geval 120Wh energie verbruikt, waarvan 115Wh nuttig
in het 2de geval heb je 119,5Wh nuttig gekregen en 0,5Wh verlies gehad

het klopt dus idd dat je altijd een deel energie extra kwijt bent als je zwaarder belast
ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
Tidak Ada

Golden Member

Op 20 april 2018 23:21:16 schreef Blackfin:
Ondersteboven houden en als er geen elektronen meer uitlopen dan is hij leeg.
Wat is 'onder' en wat is 'boven'? :+
Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com
maartenbakker

Special Member

Maakt niet uit, als je hem om te beginnen al op zijn kop had, zijn de electronen er al uit >:)
"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose." - Disclaimer: ik post soms vanaf een tablet, het is geen doen om alle autocrrect, ontbrekende spaties en off-by-ones er uit te halen.
Op 21 april 2018 17:01:30 schreef RetroTechie:
Daarbij: als het verhaal over dezelfde lading inhoud al klopt (ik heb zo m'n twijfels), gaat dat niet op voor de energie inhoud. Bij zwaardere belasting gaat immers ook meer energie verloren door interne impedantie. Zodat je er minder terug uit krijgt.
Helemaal mee eens! Maar omdat capaciteit (onterecht!) vaak in Ah wordt uitgedrukt.... Is het ineens zo dat "Met 1A naar de 3.0V" en "daarna langzaam verder ontladen zolang de spanning maar boven de 3.0V blijft" precies hetzelfde oplevert als "langzaam naar de 3.0".

Maar goed. Veel belastingen kunnen niets met een accu waar je op een bepaald moment niet meer 100% uit kan halen wat je nodig denkt te hebben. Een telefoon die 100mA nodig heeft maar de accu kan maar 90mA leveren? Plop. uit! Geen andere optie.

Maar zoals ik zei: op m'n fiets werkt het aardig. Ik MERK dat ie niet meer wil, maar hij blijft zachtjes ondersteunen. Dus in die toepassing, kan je mits je het BMS een beetje buiten spel zet, gewoon met minder vooruit. Heb je wel een BMS en ga je zo ver dat die moet ingrijpen: Wederom heeft die geen andere optie dan: "dan maar uit".
four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
dat hangt dan toch van BMS tot BMS af.
er zijn er ook die zeggen: 1maal onder 3,0V geweest, ik schakel uit tot je weer gaat opladen
ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
Op 21 april 2018 20:12:40 schreef Tidak Ada:
[...] Wat is 'onder' en wat is 'boven'? :+


Volgens de titel is het een lion batterij en bij een leeuw zit de kop toch boven? :)