Ni MH laadkarakteristieken

Het blijkt dat een kruimelzuiger (in mijn geval vliegenlijken, pissebedden en boktorrenzuiger) met een laad-module op het net van 9V DC, waar hij buiten gebruik continu aanhangt het niet meer doet. Achter een schuifluikje op de zuiger zit een Ni-MH 6 elementen accu; 7,2 V 1,3 Ah volgens opdruk, die er niet gezond uitzien, geen enkele van de 6 cellen blijkt, na opensnijden krimpfolie er althans zo uit te zien.

een 7,2 V Ni-Mh accu 1500 mAh ( 15% meer dus) besteld bij
TopRC, en heden ontvangen, dus ik kan weer kruimelzuigen, echter het volume van het battery pack is 60% minder dan het oude pack , wat moet ik daarvan denken?

22 mm diameter 43 mm hoog per cel oud 16345 mm3. nieuw 17 mm diameter 30 mm hoog 6809 mm3

Eigenschappen van Ni en MH zullen toch niet zijn veranderd?

Mijn vraag: Wat zijn de laadkarakteristieken van een Ni-MH accu, teweten:

1. Hoe snel mag ik opladen uitgedrukt in A/Ah
2. Wat is de stopspanining per cel (zoals 2,283 volt bij een loodaccu)
3. Wat is de te compenseren zelfontlading van die cellen per tijdseenheid?
4. wat is de minimumspanning per cel waaar tot je veilig mag ontladen?

benleentje

Golden Member

In een accuboormachine en ook een kruimeldief zit een nogal stevige motor die wel 20 / 30A lust. Standaard MiMh cellen kunnen dergelijke grtoe stromen niet leveren. Dus naast de vraag over het wel of niet goed opladen is de eerste vraag welke cellen je nu exact heb en of die geschikt zijn voor een grote stroom.

echter het volume van het battery pack is 60% minder dan het oude pack

De capaciteit word opgegeven bij bv 1/10C of 1/20C en dat respectievelijk 10 uur of 20 uur ontladen. Voor een 1500mAh accu is dat 150 of 75mA. Ga je die accu met 20A ontladen dan geld de capaciteit niet meer die is dan veel lager dus 60% zou dan kunnen kloppen voor gewone cellen. Behalve als je ook cellen voor gebruik in een accutol heb gekocht dan zou de capaciteit moeten kloppen.

Antwoord op de vragen
1) Dat geeft de fabrikant van de cellen op. Standaard cellen mag je tot 2C laden dat is voor 1500mAh ca 3A max en dan alleen voor een geschikte lader die de spanninggrafiek volgt en of met een temperatuur sensor. Tijdens het laden mogen de cellen niet echt warm worden. Als een cel geladen is zal de resterende stroom door de cel in warmte worden omgezet. Een accupaket die snel opwarmt kan je dan als vol of defect zien, voor dat laatste moet je ook de spanning weten. Als je met een stroom kleiner dan 1/10C gaat laden dan mag je in principe continu laden, de geringe stroom in een volle cel zorgt dan ook voor maar een kleine opwarming waarbij de cel niet te warm word.

2) De stopspanning is een grafiek. Tijdens het laden is dat een langzaam en gestaagd stijgende spanning met op het eind een kleine knik naar beneden van ca 5mV per cel. Voor een NICd cel is dat vrijwel hetzelfde echter is de knik naar beneden iets groter, vandaar dat je een pure NiCd lader niet op NiMh kan gebruiken.

3) Voor goede nieuwe cellen erg laag. De exacte waarden zal de fabrikant wel in een datasheet hebben staan.

4) Zelfde als 3 zie datasheet. Ik denk rond de 1V per cel

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.

Op 23 juli 2022 19:54:07 schreef Dr Blan:
..., wat moet ik daarvan denken?
..

Ik zou er niks van denken. Nieuwe accucel gewoon gebruiken ipv de oude accucel. Je merkt vanzelf wel hoelang hij meegaat.
Het kunnen natuurlijk "Chinese" mAh's zijn. Dan is de vraag of de kruimelinsectendief voldoende lang zuigt nadat hij volledig is opgeladen. De laadstroom is voldoende laag, dus dat moet geen probleem zijn.

Arco

Special Member

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Nee het is echt Ni MH Arco. De nieuwe accu ook, die zoals genoemd fysiek veel kleiner is en qua capaciteit groter zou zijn.

Gelet op Benleentje zijn bijdrage kan ik de kruimelzuiger aansluiten op 7,2 volt labvoeding. die 3A kan leveren, maar die staat zoals zoveel hier ter reparatie, hij bevat 4 maal 723, die heb ik wel liggen maar niet in DIL. Ik heb verloopvoeten maar wil niet teveel tegelijk aanpakken, dus dat laat ik even rusten.

Resten mijn vragen over de Ni MH karakteristieken uit mijn beginpost.
met name spanning per cel waarbij je moet ophouden te ontladen en spanning per cel waarbij je moet ophouden met laden.

Benleentje: TopRC is een bedrijf (speelgoed radio-controlled)dat een tamelijk lange levertijd heeft, als je een accubatterij bestelt, krijg je een week of wat later geleverd, de specs van de cellen zijn onbekend, alleen de overall specs voor de geleverde unit van 6 cellen 7,2V 1500 mAH wordt opgegeven bij verkoop. FTX-RC.COM staat er op.

[Bericht gewijzigd door Dr Blan op zaterdag 23 juli 2022 22:19:47 (21%)

Wi-Ki heeft informatie erover, zo uit m’n hoofd is het bij NiMH lastiger dan bij NiCd het op het juiste moment afschakelen.

de nieuwe cellen zijn zeker meer van het AA formaat, waar de oude meer een C cel formaat hadden. dat heb ik bij noodverlichting ook vaak zo als er nieuwe packs inkomen, en die worden ook in 1 uur ontladen, ook niet best voor dunne cellen..

waar rook was, werkt nu iets niet meer
Arco

Special Member

De (negatieve) delta-v bij NiMH is klein en wordt gauw over het hoofd gezien.
Daarom zit er vaak ook een tijdslimiet en temperatuurcontrole op, of men kiest voor een constante laadstroom van 1/20C of kleiner. (kan de cel continu hebben)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Arco, dat is nuttig, die 9V stekker DC voeding, kan ik dus eventueel met een serie R, indien nodig, beperken tot minder dan 75 mA voor de 1500 mAh accu.

Testman: de oude noemen ze kennelijk "sub C" de nieuwe zijn duidelijk kleiner met de eerder genoemde diameter/hoogte.

Het blijft me wel verbazen dat je met ruwweg 40% van het volume en dezelfde Ni MH techniek, dezelfde capaciteit haalt (die er wel op staat, maar ik niet gecontroleerd heb)

[Bericht gewijzigd door Dr Blan op zaterdag 23 juli 2022 22:42:36 (24%)

Arco

Special Member

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Ja

Je schreef:"De (negatieve) delta-v bij NiMH is klein en wordt gauw over het hoofd gezien."

Wil dat zeggen dat bij constante laadstroom het moment van batterij_vol gepaard gaat met een geringe spanningsdaling?

Blink2nd: Ja, bedanktvoor de ref, ik las daar: "In 2015 BASF produced a modified microstructure that helped make NiMH batteries more durable, in turn allowing changes to the cell design that saved considerable weight, allowing the specific energy to reach 140 watt-hours per kilogram.[17]"

Mogelijk dat dit de verklaring is voor de gespecificeerde capaciteit 1.5 Ah van de nieuwe accu, vergeleken met de behoorlijk grotere oude van 1.3 Ah.

Arco

Special Member

Wil dat zeggen dat bij constante laadstroom het moment van batterij_vol gepaard gaat met een geringe spanningsdaling?

Ja,

En die hangt mede samen met de toegepaste laadstroom. (bij een NiCd was dat veel duidelijker)

https://i.stack.imgur.com/aHQ3A.gif

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Kruimel

Golden Member

Het effect is zo ver ik weet een temperatuurseffect: het opwarmen van de batterij zorgt voor het chemisch efficiënter worden van het opnemen van lading. Het lijkt er op dat 0,1C meestal onvoldoende is voor herkenning van het einde van het opladen zoals hier:

Bron: lygte-info.dk Charger Ikea Storhögen 603.306.50

Op 1A (of ongeveer 0,5C) gaat dat beter:

Bron: lygte-info Charger Woyum ZK6

OK, wel bedankt voor de info.

Batterij begon te laden met 150 mA (0,1 C) uit de netstekerlader van het apparaat. Na enkele minuten, apparaat ingeschakeld, trok hij 2A wat kort erop terugliep naar 1,2 A, accu dus kennelijk nagenoeg leeg afgeleverd.

Na 2 uur laden gekeken: laadstroom teruggelopen naar 100 mA en verbruik bij inschakelen 4A.

Wat betreft:

Op 23 juli 2022 22:02:41 schreef Dr Blan:
Nee het is echt Ni MH Arco. De nieuwe accu ook, die zoals genoemd fysiek veel kleiner is en qua capaciteit groter zou zijn.

en:

Op 23 juli 2022 22:27:19 schreef Dr Blan:
Het blijft me wel verbazen dat je met ruwweg 40% van het volume en dezelfde Ni MH techniek, dezelfde capaciteit haalt (die er wel op staat, maar ik niet gecontroleerd heb)

Accu's zijn best aparte dingen. De ene is wel 3 keer zo 'goed' (in capaciteit) als een andere. Het grote verschil zit 'm in de maximale ontlaadstroom (en daarmee interne weerstand) van de cel.

Grote kans dat je nieuwe cellen die capaciteit wel halen, maar alleen als je ze met (bijvoorbeeld bij lithium-cellen gebruikelijk) 1/10de van de opgegeven stroom ontlaad. (bij 1,5 Ampère, dus 150 mA als duur-ontlaadstroom).

Dan halen ze de opgegeven capaciteit. Daarbij zou je denken dat twee keer zoveel stroom trekken een twee keer zo korte levensduur oplevert, maar in werkelijkheid is dat wat korter dan twee keer zo kort en op een gegeven moment houdt het gewoon op en kun je niet meer stroom trekken.

Het belangrijkste: de ene cel heeft een enorme capaciteit, maar kun je niet met meer dan twee maal de capaciteit ontladen: hoger gaat gewoon niet zonder dat de klemspanning significant instort of de cel uiteindelijk zelfs defect raakt door te veel opwarming.

De andere cel heeft een flink lagere capaciteit, maar draait z'n hand niet om voor 10 of zelfs 20 keer met de opgegeven stroom ontladen worden. Daarbij daalt de klemspanning amper en de interne weerstand is dus heel laag. Dat soort cellen zitten in kruimelzuigers en handgereedschap (en is precies de reden dat je al die triomfantelijk Youtube-filmpjes van mensen die oude accu's van handgereedschap reviseren met cellen van laptop-accu's, met een enorme korrel zout moet nemen, dat kan nooit lang goed gaan)

Op 23 juli 2022 22:27:19 schreef Dr Blan:
Gelet op Benleentje zijn bijdrage kan ik de kruimelzuiger aansluiten op 7,2 volt labvoeding. die 3A kan leveren

Maar waarom zou je dat willen? Dan moet je het laden heeel goed in de gaten gaan houden. Ik vermoed dat er niet zoveel spannends in die kruimelzuiger zit, de meesten met nikkel-gebaseerde accu's hebben langzaamladers die de boel eigenlijk kapot laden: na een uur of 14 is het eigenlijk wel mooi geweest en moet je nokken.

Alles boven de 1/10c wordt bij nikkel-gebaseerde accu's geloof ik onder snelladen verstaan en dan dien je goed op de delta-V/delta-T te letten.

Op 23 juli 2022 22:02:41 schreef Dr Blan:
Benleentje: TopRC is een bedrijf (speelgoed radio-controlled)dat een tamelijk lange levertijd heeft, als je een accubatterij bestelt, krijg je een week of wat later geleverd, de specs van de cellen zijn onbekend,

Dat zou voor mij genoeg reden zijn er niet te bestellen. Cellen horen gewoon gespecificeerd te worden. Anders kun je als consument niet controleren of wat je krijgt ook klopt.

http://www.m-voorloop.nl --- Ik? Welnee! Ik zit nog lang niet achter de germaniums.

Op 24 juli 2022 00:36:42 schreef Arco:
[...]
Ja,

En die hangt mede samen met de toegepaste laadstroom. (bij een NiCd was dat veel duidelijker)

[afbeelding]

Is zo'n curve ook niet erg afhankelijk van de inwendige weerstand?
Mijn ervaring is dat die wel 30x zo groot kan worden naarmate ze langer in gebruik zijn. Ik stel dat vast door de open spanning van een cel te meten en vervolgens over een 47 ohm weerstand. Nieuwe cellen geven 'geen krimp', maar oude kunnen nauwelijks een led aan. Die gebruik ik alleen nog voor de wekker op het nachtkastje.

Verder blijkt: hoe hoger de capaciteit des te erger het effect.
Mijn penlights (R6) van Topcraft/Aldi zijn de oudste (15j ofzo) en de beste. Nieuwer hoogcapaciteitsspul van Vapex of Eneloop (die wit-blauwe) veroudert snel en koop ik niet weer.

Op 25 juli 2022 13:51:41 schreef Spog2:

Verder blijkt: hoe hoger de capaciteit des te erger het effect.
Mijn penlights (R6) van Topcraft/Aldi zijn de oudste (15j ofzo) en de beste. Nieuwer hoogcapaciteitsspul van Vapex of Eneloop (die wit-blauwe) veroudert snel en koop ik niet weer.

Das vreemd, je bedoelt de witte eneloops met de blauwe opdruk? Heb nogal wat oplaadbare NiMh in huis, van verscheidene merken, eneloops doen het prima, ook na jaren. Af en toe moet ik van een Aldietje afscheid nemen omdat de inwendige weerstand te hoog geworden is, en dan wordt die simpelweg geweigerd door de lader.

Op 25 juli 2022 14:12:17 schreef kris van damme:
[...]

.... afscheid nemen omdat de inwendige weerstand te hoog geworden is, en dan wordt die simpelweg geweigerd door de lader.

Zo'n lader die inwendige weerstand checkt lijkt me reuze handig!
Als het een niet te dure stekkerlader is... welke moet ik hebben? Ik heb nu zo'n stekkerlader voor 2 tot 4 AA of AAA cellen.

Arco

Special Member

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Kruimel

Golden Member

Op 26 juli 2022 11:45:35 schreef Spog2:
[...]

Zo'n lader die inwendige weerstand checkt lijkt me reuze handig!
Als het een niet te dure stekkerlader is... welke moet ik hebben? Ik heb nu zo'n stekkerlader voor 2 tot 4 AA of AAA cellen.

Wat voor één? Als hij geen inwendige weerstand meet of cellen weigert en je Eneloops blijken snel stuk te gaan zou ik die zeker verdenken van misstanden. Vermoedelijk is dit wat ze in de industrie een "domme lader" noemen. Die pompen lading in de batterij en gebruiken relatief simpele (tijd) of geen logica om te bepalen wanneer ze daarmee stoppen. Hoge inwendige weerstand ontstaat als je de batterij te lang laadt met een te grote stroom, want dan gast het elektrolyt en zal de cel een grotere inwendige weerstand krijgen. Onder een bepaalde grens (iets van 0,1 a 0,2C) zal een cel geen last hebben omdat er een katalysator in zit die gas weer omzet in vloeistof. Daarboven kan die het niet bijbenen. NiCd kon daar beter tegen, en misschien stamt de lader uit die tijd (kom ik nog steeds af en toe tegen).

edit: Inzichtelijk YouTube filmpje van bigclivedotcom over het verschil tussen "domme" en "slimme" laders en waarom het uitmaakt: Charging NiMH cells - smart vs dumb chargers.

hebben ze verder dezelfde specs.

bij li-ion is het zo dat hoge stroom cellen veel lagere capaciteit hebben (meer metaal en minder electroliet?).
1500mAh voor een 18650 die 30A doet is normaal
3000mAh voor een 18650 die 8A doet is ook normaal.

ik vermoed dat uw nieuwe cell minder hoge stromen kan leveren en hierdoor wat meer capaciteit heeft

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Op 26 juli 2022 14:15:58 schreef Kruimel:
[...]Wat voor één?

Het is er een van Gamma NiCd & NIMH batterijlader met ΔV sensor.
Artikelnr 211883 (MW2002)
Voeding 6.6W
Laadstroom:
2.4/4.8V 500mA (AA) 2.4VA(max)
2.4/4.8V 300mA (AAA) 2.4VA(max)

Dit zal wel voor een domme lader doorgaan.
Maar bij intelligente laders zie ik eigenlijk nergens een inwendige weerstands meting genoemd.
Betrefeende jouw linkje https://www.youtube.com/watch?v=5yFwhWeqyq4
De "intelligentie" lijkt vooral gericht op het zo snel mogelijk laden met de hoogste stroom. Dat hoeft voor mij niet, maar ik wil wel graag de conditie (inwendige weerstand) kunnen aflezen.

Arco

Special Member

ik wil wel graag de conditie (inwendige weerstand) kunnen aflezen.

De BT-C3100 kan dat, je kunt ook de gewenste laadstroom instellen van 200mA tot 2000mA

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Kruimel

Golden Member

Op 26 juli 2022 15:48:28 schreef Spog2:
Het is er een van Gamma NiCd & NIMH batterijlader met ΔV sensor.
Artikelnr 211883 (MW2002)
Voeding 6.6W
Laadstroom:
2.4/4.8V 500mA (AA) 2.4VA(max)
2.4/4.8V 300mA (AAA) 2.4VA(max)
Dit zal wel voor een domme lader doorgaan.

Hoeft niet, maar een ΔV meting is al iets. Als het deze lader is zou de implementatie weleens kunnen tegenvallen, zeker omdat hij ook voor NiCd batterijen is ontworpen, dat is vaak een veeg teken:

Zoals Arco al zei is het bij NiCd batterijen makkelijker te detecteren dan bij NiMH, en met grotere capaciteit batterijen wordt de detectie slechter omdat de relatieve laadstroom dan afneemt. Typische NiCd AA's waren meer in de richting 750-900mAh, en dan ben je aan het laden met ~0,5C, op 1900mAh is dat minder dan de helft. Ik denk dat een snellere lader hier beter is omdat de detectie dan beter is. Moderne NiMH batterijen kunnen beter tegen hogere stromen, maar minder goed tegen overladen. Deze lader is wat dat betreft een onhandige tussenweg: te weinig stroom om goed te detecteren, maar teveel om overladen te voorkomen.

Maar bij intelligente laders zie ik eigenlijk nergens een inwendige weerstands meting genoemd.

Meestal doen laders die relatief snel laden een test of de batterij wel oplaadbaar is en dat aan kan. Ik weet niet of het exact een interne weerstandsmeting is, maar ze herkennen bijvoorbeeld wel een alkaline batterij (en weigeren ook slechte oplaadbare batterijen). Op 1kHz is het verschil volgens mij lastig te zien, maar bij sub-Hz frequenties wel. Je krijgt een herstelperiode bij het wegnemen van de laad-/ontlaadstroom. Je zult ook zien dat dit soort laders er soms een paar seconden over doen om te ontdekken dat ze de batterij niet willen laden.

PS Een aanrader is de Ikea Stenkol, een iets ingewikkelder lader die niet heel veel kost: Ikea Stenkol. Je kunt er de inwendige weerstand niet mee zien, maar hij slaat reproduceerbaar af op meerdere triggers, waaronder een time-out waardoor je niet snel een batterij om zeep zal helpen.

benleentje

Golden Member

Op 24 juli 2022 19:58:22 schreef Dr Blan:
OK, wel bedankt voor de info.

Batterij begon te laden met 150 mA (0,1 C) uit de netstekerlader van het apparaat. Na enkele minuten, apparaat ingeschakeld, trok hij 2A wat kort erop terugliep naar 1,2 A, accu dus kennelijk nagenoeg leeg afgeleverd.

Na 2 uur laden gekeken: laadstroom teruggelopen naar 100 mA en verbruik bij inschakelen 4A.

Uiteraard worden accu's bijna leeg afgeleverd, scheelt een hoop gewicht in de post ;). Waarom dergelijke accu meestal leeg zijn weet ik ook niet precies theoretisch is het wel veiliger tijdens transport denk ik. Meeste accu mogen ook half leeg zijn behalve lood accu's.

Waar de meeste in dit topic er wel vanuit ging dat je de accu wel eerst vol geladen hebt voor eerste gebruik was dat dus niet het geval en dan is het ook logisch dat je nog geen 60% capaciteit haalt.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.