Varta NiCd Nasszellen (Instandsetzung und Verhalten)

[rotpelz]

Hi,

Akkutyp: Varta NiCd Nasszelle, 12Ah block (die Klassiker aus den Bundeswehr Handleuchten)

Mir kamen 3x 4er Blöcke NiCd Nasszellen in die Hände. Alter und Vergangenheit: keine Ahnung. Die Zellen sahen wenig genutzt aus. Minimale Ausblühungen.

Aus 10 Zellen wurde ein 12V Akkupack gebaut. 2 sind "Reserve".

ZIEL
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Ladung über Solar (Erhaltungsladung auf Bereitschaft). Es existiert ein selbstgebauter Lade/Entladeregler, der folgendes tut:

- Dauerladen bis 14,5V danach pulsend (mit steigender Spannung sinkt das Verhältnis von an zu aus).
- Entladen: Warnung bei 10,5V. Entladestopp bei 9,0V (0,9V Zelle). Widereinschaltung bei 12V.

Mein Problem ist aktuell das Entladeverhalten. Einige zellen sind eher am Entladeende als andere, weswegen die 0,9V/Zelle nicht funktonieren, da einige Zellen dann so weit entladen werden, dass sich die Polarität ändert. Ein Entladenstopp bei 11V wäre denkbar, tut den Akkus aber nicht so gut, da (so laß ich) ein volles Zykeln erstrebenswert ist.

Zu den ganzen Details...


INSTANDSETZUNG
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Jeder 4er Block wurde 2 Wochen lang kurzgeschlossen. Die Zellen waren quasi eh schon fast auf 0V, aber ich laß, dass dass sinnvoll sei. Im Anschluss wurden alle Akkus getrennt und die einzelnen Zellen mit dest. Wasser gereinigt.

Das alte Elektrolyt aus den Zellen entfernt und die Zellen 24h zum Abtropfen Kopfüber stehen gelassen. Im Anschluss wurde die Zellen mit 50°C warmem dest. Wasser gefüllt und ein paar Stunden stehen gelassen. Es folgte ein erneutes Entleeren und austropfen über 24 Stunden.

Die Zellen wurden mit neuer KOH (Dichte: 1,22) befüllt. 1,22 deswegen, da in den Zellen ja durch das spülen etwas dest. Wasser verbleibt und die neue Lösung verdünnt.

Die Lauge wurde die folgt angesetzt: saubere, gespülte Glasflasche auf eine Präzisionswaage. Tarra, also Gewicht mit Flasche = 0g. Dann bei 20°C 1000g Wasser in die Flasche, was ja ca. 1L entspricht. Dann wurden so lange Kaliumplättchen dazu gegeben und gelöst, bis die Waage 1,22Kg anzeigte. War das OK?

Im Anschluss erfolgte die Ladung des fertigen Akkublocks (10 Zellen in Reihe) mit Konstantstrom (C10, also 1,2A) bei einer Ladeendspannung von 16,5V (also 1,65V pro Zelle).


BEOBACHTUNGEN UND FRAGEN
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Die Ladung war soweit OK. Ab ca 1,45V/Zelle fingen die Zellen an zu gasen. Einige Zellen wurden "dick". Mit etwas Druck auf die Zelle entwicht dann Gas aus den Plattenräumen und man konnte die Zelle wieder flach drücken. Mich wundert, dass das nicht bei allen Zellen passierte.

Der Akkupack stand dann 8 Wochen rum. Die Spannung sank über die Wochen langsam von 1,38V/Zelle auf ca. 1,26V/Zelle. Ziemlich identisch bei allen Zellen.

Die Zellen wurden für ca. 2h nochmal nachgeladen (C10).

Beim Entladen (0,5A) gab es dann Probleme. Zwei Zellen fingen nach ca. 18h plötzlich an zu gasen und wurden Dick. Die Zellenspannung betrug -0,1V (ja, falsch herum). Mir scheint, als sein die Kapazität bei den Zellen geringer und das frühzeitige Entladeende sorgte dann (bei weitere Entladung) zum umkehren der Polarität. Nach ca 30 Minuten Standzeit ohne Last stieg die Spannung an den beiden Zellen wieder auf ca. 1,22V, was ich skuril fand.


Fragen, die sich mir nun stellen:
- Habe ich irgendwo einen groben Fehler begangen oder sind die Zellen einfach nur unterschiedlich träge/abgenutzt?
- Kann es sein, dass der unterschiedliche Kapazitätsstatus durch die lange Standzeit kommt und 2h nachladen zum "ausgleichen" zu wenig war?
- Ich laß, dass NiCd Nasszellen quasi kein Kapazitätsverlust erleiden und das Tauschen der Lauge die Zellen wieder in einen neuwertigen Zustand versetzt. Meinungen dazu?
- Besteht die Chance die 'schwächeren Zellen' durch längeres Laden wieder gerade zu biegen?
- Was ist die Korrekte Spannung zum "normalen laden" mit C10? Div. PDFs sagen 1,62-1,67V/Zelle.
- Was ist die korrekte Spannung zum Dauerladen (Float Charge)? Ich laß hier was von 1,43V/Zelle bei C20.
- Ist die Entladegrenze mit 0,9V/Zelle OK?
- Wie schädlich war das Entladen bis zur vorübergehenden Polaritätsumkehr?
- Oder bin ich einfach nur zu vorsichtig/zimperlich mit den Dingern und sollte sie einfach mal richtig quälen?
- Die Akkus sollen an einem Solarmodul auf bereitschaft geladen (gefloatet) werden. Welche Ladeendspannung ist hier am ehesten geeignet?
- Wenn ich Unterlagen richtig verstehe, dann driften Akkus beim "floaten" langsam weg und ich muss so ein Akkupack vor dem harten (komplettes entladen) mit Topping-Charge (ca 1,65V/Zelle) 20h+ Ausgleichsladen?

Generell bin ich über jeden Input zu dem Thema stark interessiert. Vor allem an Praxiserfahrungen.

Wissensgrundlage: PDFs im Anhang. Sektion: Charging.

Vielen Dank für Eure Zeit!

LG,
Rotpelz

[Name vergessen]

Könnte der Memoryeffekt über das Spülen und Naubefüllen hinaus erhalten geblieben sein, z.B., weil sich die Oberfläche der Platten geändert hat, was bei der Behandlung ja nicht geändert wird? Dadurch wäre dann der beobachtete Effekt erklärbar (Kapazität z.Zt. noch kleiner, dadurch Umpolung, dann aber nach Stillstand wieder korrekte Spannung). Ich nehme an, Du hast die Zellen nicht markiert, so daß Du nachvollziehen könntest, ob die umgepolten Zellen aus einem Pack kamen (das dann ggfs. einfach nie komplett entladen wurde), und welche Zellen beim Erstladen gegast haben (evtl. dieselben? Oder genau die anderen?).

Wenn das der Memoryeffekt sein sollte, würde ja einzelnes Zyklen der betroffenen Zellen helfen, evtl. solltest Du ohnehin erstmal bei allen die Kapazität einzeln ermitteln, nicht, daß die sich in den Daten unterscheiden, nicht aber äußerlich?

[rotpelz]

Ich nehme an, Du hast die Zellen nicht markiert, so daß Du nachvollziehen könntest, ob die umgepolten Zellen aus einem Pack kamen (das dann ggfs. einfach nie komplett entladen wurde), und welche Zellen beim Erstladen gegast haben (evtl. dieselben? Oder genau die anderen?).

Hmm, nee. Wie das so ist mit dem Spieltrieb. Aus Versäumnissen lernt man fürs nächste Mal.

Wenn das der Memoryeffekt sein sollte, würde ja einzelnes Zyklen der betroffenen Zellen helfen, evtl. solltest Du ohnehin erstmal bei allen die Kapazität einzeln ermitteln, nicht, daß die sich in den Daten unterscheiden, nicht aber äußerlich?

Komplett identische Zellentypen. Gleiche Model-Nr.

Naja, ich versuche es jetzt mal mit 20h+ Ausgleichsladen. Vielleicht tut sich da was sinnvolles.

Liebe Grüße

[ferdimh]

Ich tue mir mit dem Namen "Memoryeffekt" etwas schwer.
Aber egal: Der Effekt, den man üblicherweise beobachtet, ist eine Erhöhung des Innenwiderstandes durch Platten, die unter langer Überladung mit geringem Strom glatt geworden sind. (Einen ähnlichen Effekt hat man, wenn man Bleiwürfel langsam tief entlädt).
Ein Pack NiCd oder Pb hat den "Balancer" deutlich eher nötig als ein Pack Lithium.
Praktischerweise kann man NiCd und Pb aber per Überladung balancieren. Dann bleibt nur die Herausforderung, den Entladeschluss der einzelnen Zellen zu erfassen.
Bei Blei ist das einfach: Die Zellen haben entladen einen hohen Innenwiderstand, voll eine recht hohe Spannung und stecken kurzzeitige Umpolung ganz gut weg. Wenn die erste Zelle leer geht, geht die Spannung eines Bleistapels also um etwa 3V (2V fehlen + Zelle 1V umgepolt) runter. Das merkt man.
Bei NiCd fehlen halt nur 0,9V und es sind deutlich mehr Zellen im Spiel.
Praktischerweise hat man uns Siliziumtransistoren gegeben, die mit einer Schwelle um 0,7V eine einfache Überwachung ermöglichen.

Die Zellenspannung betrug -0,1V (ja, falsch herum). Mir scheint, als sein die Kapazität bei den Zellen geringer und das frühzeitige Entladeende sorgte dann (bei weitere Entladung) zum umkehren der Polarität. Nach ca 30 Minuten Standzeit ohne Last stieg die Spannung an den beiden Zellen wieder auf ca. 1,22V, was ich skuril fand.

Du hast Zellen, bei denen ein Teil der Platten nicht mehr aktiv ist und Glück gehabt, dass sie keinen Kurzen bekommen hat. die "inaktive" Fläche ist eben glatt, was zu einer Zelle mit sehr hohem Innenwiderstand parallel mit einer Zelle mit niedrigem Innenwiderstand führt. So lädt sich die Zelle "selbst" wieder auf. Dagegen hilft nur nochmal VOLLSTÄNDIG (echt jetzt!) entladen und ungefähr die 1,3fache Ladungsmenge die draufsteht mit STROOOM!!!! da reinpumpen. Dabei darf die Zellenspannung schon mal 2V erreichen. Gesunder Ladestrom ist 1C. Nicht aus Vorsicht drunter bleiben! Blubbern und ähnliche Effekte gehören zum Unterhaltungsprogramm, evtl muss man danach Wasser nachfüllen.
Wichtig ist, dass man Umpolung vermeidet, die Zellen sollen also EINZELN entladen werden.

- Habe ich irgendwo einen groben Fehler begangen oder sind die Zellen einfach nur unterschiedlich träge/abgenutzt?

Glaube nicht.

- Kann es sein, dass der unterschiedliche Kapazitätsstatus durch die lange Standzeit kommt und 2h nachladen zum "ausgleichen" zu wenig war?

Eher zu viel. Wenn die Zellspannungen etwa gleich waren, sollte das passen. Das nächste mal die Einzelspannungen notieren und gucken, ob systematische Ausreißer zu sehen sind.

- Ich laß, dass NiCd Nasszellen quasi kein Kapazitätsverlust erleiden und das Tauschen der Lauge die Zellen wieder in einen neuwertigen Zustand versetzt. Meinungen dazu?

Das ist soweit korrekt. Aber es sind eben auch Zicken. NiCd will ungefähr genauso viel Pflege wie eine Frau. Und du hast üblicherweise nur eine Frau aber mindestens 10 NiCd-Zellen...

- Besteht die Chance die 'schwächeren Zellen' durch längeres Laden wieder gerade zu biegen?

Nein. Aber mit dem Gegenteil: langsames Entladen bis auch der "träge" Teil der Zelle leer ist, um wieder eine Reaktion beim Laden zu verursachen. Das Entladen kann aufgrund des möglicherweise extrem gestiegenen Innenwiderstandes aber möglicherweise ne Woche dauern. Leer ist erst, wenn die Zelle im Leerlauf <0,9V hat.

- Was ist die Korrekte Spannung zum "normalen laden" mit C10? Div. PDFs sagen 1,62-1,67V/Zelle.

Das Laden von NiCd nach Spannung ist heikel. Am besten ist Laden bis es gast und/oder warm wird oder einfach mit Konstantstrom nach Zeit.

- Was ist die korrekte Spannung zum Dauerladen (Float Charge)? Ich laß hier was von 1,43V/Zelle bei C20.

Dauerladen ist bei NiCd immer Tod auf Raten. Wenn, würde ich auf C/1000 Konstantstrom gehen, Spannung egal. Eine solche Ladung füllt aber einen leeren Akku nicht in sinnvoller Zeit nach.

- Wie schädlich war das Entladen bis zur vorübergehenden Polaritätsumkehr?

sehr. Muss unbedingt vermieden werden, die Zellen fallen dann in der Regel plötzlich mit Kurzschluß aus. Den kann man wegbrennen, aber beliebig oft geht das nicht gut.

- Oder bin ich einfach nur zu vorsichtig/zimperlich mit den Dingern und sollte sie einfach mal richtig quälen?

Was den Strom beim Laden angeht, schon.

- Die Akkus sollen an einem Solarmodul auf bereitschaft geladen (gefloatet) werden. Welche Ladeendspannung ist hier am ehesten geeignet?

2,25-2,3V/Zelle bei Blei, 4-4,1V/Zelle bei Li-Ion. Mit NiCd ist das keine gute Idee, in nem Jahr sind die Dinger hochohmig. Daran sterben seit Jahren NiCd-Packs in Einsatzmaterial. Am Ehesten geht das mit Konstantstrom C/1000-C/100 (mehr bei ernsthaft großen Zellen). Der Strom muss so gewählt werden, dass er die Selbstentladung gerade so kompensiert.

- Wenn ich Unterlagen richtig verstehe, dann driften Akkus beim "floaten" langsam weg und ich muss so ein Akkupack vor dem harten (komplettes entladen) mit Topping-Charge (ca 1,65V/Zelle) 20h+ Ausgleichsladen?

Wenns geht, NiCd immer nach Strömen laden. Ausgleichsladen ist dann zweckmäßig, wenn die Zellspannungen sichtbar abweichen. Eine Ausgleichsladung ist immer eine Überladung und macht die Zellen hochohmiger, daher muss man das sparsam einsetzen. Ein cleverer Balancer wäre besser, ist aber in der NiCd-Welt nicht üblich.

Hirnfurz: Wenn die Zellen wirklich lange (>6 Monate) gelagert werden sollen, aber betriebsbereit sein sollen, könnte es Sinn machen, die Zellen zu laden, das Elektrolyt abzulassen und bei Bedarf aufzufüllen. Dann müssten sie noch voll sein. Egal wie man es dreht, "NiCd" und "Bereitschaft" vertragen sich nicht wirklich.

[rotpelz]

Hallo Ferdimh!

Danke für die êlaborierte Antwort. Hat Spaß gemacht das zu lesen.

Da haben sich ein paar Fragen/Notizen ergeben:

- Die zwei Zellen hingen für ca. 10-15 mins im negativen Bereich. Gucke da beim Laden/Entladen alle paar Minuten drauf. Umso besser, dass die Zelle das überlebt hat. Bietet es sich an alle Problemzellen parallel zu schalten und gemeinsam auf 0,9V zu ziehen? Was spricht gegen komplett Entladung gegen 0V?

- Ich laß, dass man der KOH Lauge Lithiumhydroxyd (1%) beimengen soll. Was ist Deine Meinung dazu? Angenommen ich entscheide mich dazu die Lauge erneut u wechseln: in welchem Ladezustand sollte ich das tun? Kann ich nach grobem Nachrechnen auch ein paar Tropfen Lithiumhydroxyd in die Zellen nachgeben?

- Hmm, aktuell hängt der Zellenverbund bei C10 beim Laden und ich beobachte, wie sich die Zellen in Sachen Gasen und Spannungsentwicklung verhalten. Wenn das durch ist, gucke ich mal, was das entladen sagt udn entscheide mich dann, welchen Weg ich weiter gehe.

- Thema "Verwendung": ich laß, dass der Laugenspiegel stark zwischen "geladen" und "entladen" schwankt und dieser Unterschied dann dazu führt, dass die Lauge Schneller Co2 anbindet. Aber eigentlich sollte ja nur Druck nach außen entweichen, aber das Ventil keine Luft (vom Unterdruck durch sinkenden Laugenstand) reinlassen? Dementsprechend ist es also besser ich verwende den Akku regelmäßig und ziehe ihn auf 0,9V runter?

- Vollständiges Zyklen ist besser als Teilentladung? 0,9V Ladeschlussspannung? Wie Verhält sich diese Spannung bei geringer und starker Stromentnahme?

- Wenn eine Erhaltungsladung die Zellen hochohmig werden lässt... wie kann ich dem entgegenwirken? Komplettes, langsames Entladen bis auf 0,9V?

Vielen Lieben dank im Vorraus.

[Virtex7]

Servus, noch ein Hinweis von der chemischen Seite... ein paar Gewichtsprozent Lithiumhydroxid anstatt Kaliumhydroxid verhindert, dass das KOH CO2 aus der Luft bindet, weil das LiOH CO2 leichter bindet und so wegfängt. Natürlich nur sinnvoll bei Zellen die am Deckel eine Membran oder sowas haben.

[rotpelz]

Servus, noch ein Hinweis von der chemischen Seite... ein paar Gewichtsprozent Lithiumhydroxid anstatt Kaliumhydroxid verhindert, dass das KOH CO2 aus der Luft bindet, weil das LiOH CO2 leichter bindet und so wegfängt. Natürlich nur sinnvoll bei Zellen die am Deckel eine Membran oder sowas haben.

Hmm, kann ja nichts schaden. Ist das Zeugs geeignet? https://www.amazon.de/Lithiumhydroxid-M ... H2O-100-g/

[Virtex7]

es darf irgend eine Art Ion auf keinen Fall enthalten, ich frage das nochmal nach, dann kann ich auch über die Menge besser Auskunft geben.

[zauberkopf]

- Dauerladen bis 14,5V danach pulsend (mit steigender Spannung sinkt das Verhältnis von an zu aus).

Okay.. als erstes muss man wissen : Haben die Zellen Sinterelektroden oder Taschenelektroden ?!
Ich vermute Stark das das wichtig ist..
Ich habe nämlich mal probiert mit Taschenelektroden zu pulsen .. und habe kapazitätsrückgang festgestellt.
Vermutlich hat das NiOH so stark mechanisch gearbeitet, das es sich aus den Taschen verpisst hat.
Vermutung.. und meine versuchsreihe war nicht sehr ausgedehnt.
Aber einen grossen Memoryeffekt konnte ich bei Taschenelektroden auch nicht nachweisen.
Mehr versuche wollte ich auch nicht durchführen, weil mein Kater sich bös an der Lauge verletzt hatte, und ich daraufhin keine Lust mehr an dem Akkutyp hatte.

Automatikladung ist bei den Zellen auch essig..
Man wird nicht umher kommen, regelmässig reines H2O nachzufüllen.
Mittlerweile kann man mit Silikonöl dafür sorgen, das die Lauge lauge bleibt.

[Virtex7]

habe gefragt: 0,5 bis 1% LiOH, keine Kupferionen, Chlorionen und allemein. Sulfat/Sulfid
Carbonat (Aus KOH und Luft) macht die Zellen hochohmig.

kein Leitungswasser, da ist das Sulfat drin, Demin H2O nehmen.

@amazonlink: tut bei mir nicht, aber ich lese aus den Namen, dass es passen sollte.

[zauberkopf]

Carbonat (Aus KOH und Luft) macht die Zellen hochohmig.

Ganz vergessen : Was die Zellen auch Hochohmig macht sind Taschenelektroden.
Wenn die Zellen für Beleuchtungszwecke, etc.. gebaut wurden, und nicht als "Traktionsbatterien", kann man davon ausgehen, das es sich um diese Elektroden handelt.
Aber ohne den Typ der Batterie zu kennen und ohne Datenblatt, muss man leider raten.

Übrigens, mir viel noch ein Gedanke von damals ein :
Es gibt "Stopfen" die haben einen Kataylsator ( z.B. Platin) die entstehendes H2O2 ( also Knallgas) wieder zu H2O reduzieren.
Dabei entsteht wärme.
Ein Temperatursensor (Weil der Kat dann warm wird), oder ein Druckschalter, könnte das detektieren, und den Ladevorgang abschalten.

[ferdimh]

- Die zwei Zellen hingen für ca. 10-15 mins im negativen Bereich. Gucke da beim Laden/Entladen alle paar Minuten drauf. Umso besser, dass die Zelle das überlebt hat. Bietet es sich an alle Problemzellen parallel zu schalten und gemeinsam auf 0,9V zu ziehen? Was spricht gegen komplett Entladung gegen 0V?

Entladung gegen 0V ist kein Problem, man muss nur Umpolung verhindern. Nen Draht (über die Einzelzelle, nie über das Pack!) drüberrödeln ist also eine vollkommen valide Entlademethode, wenn die Zelle eh hochohmig ist.

- Vollständiges Zyklen ist besser als Teilentladung? 0,9V Ladeschlussspannung? Wie Verhält sich diese Spannung bei geringer und starker Stromentnahme?

Das Problem ist der LADEvorgang. Entladen bis 0V ist kein Problem, solange man das umpolen der Zellen verhindert, unter 0,9V kommt aber nicht mehr viel. Die Spannung bricht bei üblichen Strömen recht wenig ein, NiCd hat einen VERDAMMT niedrigen Innenwiderstand, wenns gut ist (und es Sinterelektroden sind, Taschenelektroden die Zauberkopf erwähnt, hatte ich noch nie in den Fingern)

- Wenn eine Erhaltungsladung die Zellen hochohmig werden lässt... wie kann ich dem entgegenwirken? Komplettes, langsames Entladen bis auf 0,9V?

Ich kenne keine gute Lösung. Wir handhaben das so (aus politischen Gründen, nicht weil das besonders sinnvoll ist):
Die Hälfte der Packs wird dauerhaft geladen. Der Innenwiderstand steigt. Der Innenwiderstand überschreitet nach ungefähr 3 Monaten die Schmerzgrenze jedes Stücks Einsatzpersonal, nach 6 Monaten auch die des Verantwortlichen. Die Packs fliegen raus, es wird festgestellt, dass die vor 6 Monaten rausgeworfenen Packs aus irgendwelchen Gründen wieder gehen (durch die Selbstentladung haben sie sich komplett entladen, beim folgenden Laden sind sie wieder halbwegs niederohmig). Der andere Stapel liegt 6 Monate in der Ecke, bis sich der Zyklus wiederholt.
So behördenbullshittig wie diese Konstruktion ist, das Prinzip hat Zukunft.
Eine Strategie, NiCd immer einsatzbereit zu halten wäre also, einen Satz NiCd vollzuladen (mit STROM!) und mit wenig Strom vollzuhalten. Bei geschickt gewähltem Strom halte ich 12 Monate ohne zu großen Anstieg des Innenwiderstands für machbar. Danach werden die Packs getauscht und runtergerittene Pack kriegt ein paar Zyklen.
Alternativ kann man auch einmal im Monat, wenn man weiß, dass man die Zellen nicht braucht, einen vollen Zyklus fahren.

[zauberkopf]

NiCd hat einen VERDAMMT niedrigen Innenwiderstand, wenns gut ist (und es Sinterelektroden sind, Taschenelektroden die Zauberkopf erwähnt, hatte ich noch nie in den Fingern)

Stell Dir mal einen.. ich glaub es war rund 12AH.. oder Harry ? Klotz vor, der gerade mal kurzgeschlossen weit unter 10A liefert. (ich meinte.. es wären rund 5 gewesen)
Wo eine einfache gasdichte Sinterzelle, schon längst dem Draht zum stinken gebracht hätte..
Oder wo man mit nem kleinen Modellbauakkuack mal eben ein Auto starten kann..

Aber angeblich sind genau diese Zellen die robustesten, und wegen dem fehlenden Memory effekt auch dann die Problemlosesten.
Wie gesagt... nur Wasser brauchen die halt regelmässig.. aber das war man damals schon vom etwas älteren Bleisammler gewöhnt.
Versuch mal ohne Transistoren die Spannung auf 13,8V zu stabilisieren..
Oder aber, man es so :
http://www.radiomuseum.org/r/rulag_rz_2.html
Der Akku ( Bleisammler ) war Gasdicht, und bekam, wenn er voll war einen "dicken Bauch".
Der wiederum, konnte einfach einen schalter betätigen der den Ladestrom unterbrach.

Aufgefallen ist das ganze ja nur damals mit den NiCD's bei den Sat's weil die gesinterte Elektroden eingesetzt haben.
Der Akku selbst ist wesentlich älter, wurde auch in Elektromobilen vor dem Kriesch eingesetzt ( und damit meine ich den 1WK) und vor dem Weltraum oder Sinterzeitalter war der effekt gar nicht bekannt.
Jedenfalls wurde dieser Effekt nie in der mir bekannten Literatur erwähnt.

Im übrigen, ist so ein NiCD oder NiFE Akku vollgeladen ein toller HHO Generator !
Ernsthaft ! Der erzeugt so lange HHO bis das wasser wech ist, und kommerzielle Generatoren bestehen auch auch nur aus Nickelblech und Lauge..

[rotpelz]

@amazonlink: tut bei mir nicht, aber ich lese aus den Namen, dass es passen sollte.

Amazon Website > Nach "B013RSGBKY" suchen. Bist Du so lieb und guckst nochmal, ob das passt?

[rotpelz]

Huhu!

Vielen Dank für die Antwort.

Okay.. als erstes muss man wissen : Haben die Zellen Sinterelektroden oder Taschenelektroden ?!

Tasche, würde ich sagen. Zumindest sind alle Plattenelemente in Taschen "eingebettet"

Mittlerweile kann man mit Silikonöl dafür sorgen, das die Lauge lauge bleibt.

In die Kammer, damit da keine "Luft" an die Lauge kommt? Da hätte ich Angst, dass der Akku mal Kippt und das Zeugs in die Platten gerät.

[rotpelz]

Ja, also, neeee. Ich habe dem 10er Block jetzt mal 5A bei 20V Limit angedreht. Das ist mir zu fies. Nach 10 Minuten brodelt das als wäre es ein Springbrunnen. 12A? No way! Bei 2,5A habe ich das etwas sitzen lasse nund geguckt, welche Zellen ähnlich sind und welche aus dem Raster fallen. Die, die aus dem Raster fallen, lade ich jetzt einzeln bis zu 1,65V nach. Im Anschluss bekommt das ganze Paket nochmal 1-2 Stunden Ladung und wird nochmal verglichen.

Wenn die Spannung OK ist, dann ziehe ich den Packen wieder mit 500mA Last langsam runter. Mal gucken, ob/wann Zellen abweichen.

Mit einem 100mA Lämpchen teste ich gerade das "langsame entladen" an einem kleineren Akkupacke. Jede Zelle, die sich 0V bähert wird dann notiert und kurzgeschlossen, bis dann zu Ende alle kurzgeschlossen sind. Mal gucken, wie sich das dann nach einer Neuladung verhält.

Als ich die drei 4er Blöcke bekam, waren alle entladen (knapp 0V). Es kann schon gut sein, dass ein pack "belegte Platten" hat und die erst rehabiliert werden müssen. Die Anzahl der "komischen Zellen" wird es verraten. Wenn garnichts geht, tausche ich Akkus durch bis es passt.

Ich brauch quasi eh nur 1x 10er pack (12V) und 1x 4er pack (für Tragelampe). Was an Mist über bleibt ist zum spielen.. oder den Wertstoffhof.

Entladung gegen 0V ist kein Problem, man muss nur Umpolung verhindern. Nen Draht (über die Einzelzelle, nie über das Pack!) drüberrödeln ist also eine vollkommen valide Entlademethode, wenn die Zelle eh hochohmig ist.

Okay, dann fahre ich die Zellen runter und lasse sie mal für ein paar Tage mit dem kurzen sitzen. Kann ich ja auch im verbund tun. Einfach Draht über alle Kontakte tüddeln.

Alternativ kann man auch einmal im Monat, wenn man weiß, dass man die Zellen nicht braucht, einen vollen Zyklus fahren.

Das 12V pack dann jeden Monat komplett runterzufahren ist nicht das Problem. Dafür müssen die Zellen jedoch identisch sein. Sonst hat das mit der 9V-Erkennung null Sinn...

[zauberkopf]

Wegen dem Silikonöl : Also neuere Akkus, z.B. von Saft, die mit Taschenelektroden für z.B. Energiespeicher hergestellt werden, werden auch mit etwas Silikonöl ausgeliefert.
Die sache ist doch die : Das Öl schwimmt immer oben. Beim Laden gast es immer ein wenig.. bewegung.. und ziemlich bald ist unten kein Öl mehr.
Umwerfen würde ich die Akkus auch nicht, weil die sind nicht DICHT !
Wenn sie es sind, platzen sie recht schnell.
Aber so kannst Du sicherstellen das H2O2 ungehindert die Suppe verlassen kann, aber gleichzeitig CO2 die Suppe verunstaltet.
Der Trick + einen Katalysator im Deckel so halt bei neuen Akkus sicherstellen das man keinen "Ladewart" einstellen muss, der regelmässig H2O hinzugibt, und regelmässig einen Tausch der Lauge vornimmt.
Das erstere ist ja noch imho harmlos... aber LAUGE !!!! Ich sehe immer noch meinen kleinen Kater vor meinem auge mit der riesen Wunde... verkrochen..

[Harry02]

A) Mein Problem ist aktuell das Entladeverhalten. Einige zellen sind eher am Entladeende als andere, weswegen die 0,9V/Zelle nicht funktonieren, da einige Zellen dann so weit entladen werden, dass sich die Polarität ändert. Ein Entladenstopp bei 11V wäre denkbar, tut den Akkus aber nicht so gut, da (so laß ich) ein volles Zykeln erstrebenswert ist.

B) Die Lauge wurde die folgt angesetzt: saubere, gespülte Glasflasche auf eine Präzisionswaage. Tarra, also Gewicht mit Flasche = 0g. Dann bei 20°C 1000g Wasser in die Flasche, was ja ca. 1L entspricht. Dann wurden so lange Kaliumplättchen dazu gegeben und gelöst, bis die Waage 1,22Kg anzeigte. War das OK?

C) Die Ladung war soweit OK. Ab ca 1,45V/Zelle fingen die Zellen an zu gasen. Einige Zellen wurden "dick". Mit etwas Druck auf die Zelle entwicht dann Gas aus den Plattenräumen und man konnte die Zelle wieder flach drücken. Mich wundert, dass das nicht bei allen Zellen passierte.

A) Beim Entladen (0,5A) gab es dann Probleme. Zwei Zellen fingen nach ca. 18h plötzlich an zu gasen und wurden Dick. Die Zellenspannung betrug -0,1V (ja, falsch herum). Mir scheint, als sein die Kapazität bei den Zellen geringer und das frühzeitige Entladeende sorgte dann (bei weitere Entladung) zum umkehren der Polarität. Nach ca 30 Minuten Standzeit ohne Last stieg die Spannung an den beiden Zellen wieder auf ca. 1,22V, was ich skuril fand.

- Besteht die Chance die 'schwächeren Zellen' durch längeres Laden wieder gerade zu biegen?

- Ist die Entladegrenze mit 0,9V/Zelle OK?
- Wie schädlich war das Entladen bis zur vorübergehenden Polaritätsumkehr?

Moin,
zu A): Umkehren der Polarität ist in jedem Fall zu vermeiden, wie stark die Schädigung ist, weiß nicht. Sollte einfach nicht passieren. Ich frage mich auch, ob geringes Falschrumladen schon schädlich ist, und man einfach eine Schottky parallel schalten kann, und die Falschrumladung so zumindest mal begrenzt - oder ob das genauso schädlich ist, wie auf 2V falschrum laden.
Wieso die Kapazitäten so unterschiedlich sind, ist schwer zu sagen, bzw. ganz einfach Vorschädigung. Einzelne Zellen hatten zu wenig Wasser und wurden immer beim Überladen totgekocht, und beim Entladen umgepolt, und sind jetzt entsprechend Schrott. Einfach aussortieren.
Vollen Zyklus kriegt man bei so bunt zu einer Batterie gewürfelten Zellen eben nur hin, indem man bereits entladene Zellen kurzschließt, also manuelle Überwachung. Da Taschenelektroden ja angeblich eh Memoryeffektfrei sind, reicht es, das ab un zu mal zu machen.
Mein Plan für eine Zellenüberwachung zum Zyklen war ein Panel mit zehn 2V Birnchen, so sieht man sofort, welche Zelle bereits einknickt oder abkackt.
Und zum Aussortieren muss man die Zellen natürlich durchnummerieren und eine Tabelle anfertigen mit Zellenspannung über Zeit beim Laden und Entladen.
Dass die Zellen beim Umladen oder hohen Entladeströmen gasen, ist nicht ungewöhnlich. Wenn sie vor Ladeschlusspannung und mit C/10 gasen, wäre das für mich auch komisch.

Dass einknickende Zellen nach Standzeit wieder 1,2V haben ist zwar in der Tat skurril, weil theoretisch sind sie ja entladen. Einfache Diagnose: Zu hoher Innenwiderstand, weg damit. Vielleicht kann man die mit ein paar Zyklen auch Regenerieren (nicht nur Dauerladen, Zyklen), aber ob das Zeitverschwendung ist kann vorher keiner sagen.

B): Ich würde behaupten, dass das OK ist. Das Problem des Restspülwassers könnte man umgehen, indem man vorher mit Lauge spült. Ich meine ich hätte da auch mal was gelesen, mit Wasser spülen ist so eine Sache: Vielleicht nicht akkuschädigend (oder doch?) aber Cadmium hat in Wasser eine höhere Löslichkeit als in Lauge -> Spülwasser ist Sondermüll.
Wieviel Wasser bindet Kaliumhydroxid bevor die Plättchen/Plätzchen zerfließen? Evtl. ist da ein kleiner Fehler drin.

C) Ob das normal ist, weiß ich nicht - eventuell schließen manche Sicherheitsventile durch Gammel fester als ursprünglich, oder, falls das Aufbauchen normal ist (bei Zusammenschaltung können die eh nicht groß Aufblähen wenn sie aneinder gereiht stehen), haben manche Zellen ein defektes Ventil und blasen ohne Überdruck ab. Oder die waren einfach noch nicht voll.

Wie gesagt, nicht längeres Laden, lieber Zyklen fahren zum Regenerieren.
0,9V sind vermutlich ein Kompromiss. Offene Zellen haben scheinbar (laut Recherche) kein Problem auf 0V zu kommen. Aber, die Entladekurve ist in dem Bereich so steil, dass einzelne Zellen der Batterie umgeladen werden. Wenn ich mir die Entladekurve angucke, wäre man eher mit 1...1,1V im sicheren Bereich. Ab und zu auf 0V entladen um dem "Memoryeffekt" vorzubeugen, und gut.

Jan, ich hab den Kurzschlußstrom nicht wirklich gemessen, aber so 10A bei Kurzschluss zweier Zellen durch Multimeter kommt hin.
Ich schließe mich dem Thema Instandsetzung mal an: Die DDR-Zellen, welche ich von Jan bekommen habe, sind teilweise undicht an den Nähten obenrum und an den Kontakten. Mein Plan: Lauge raus, trocknen, mit Uhu Endfest eingloddern, neu befüllen. Hat jemand Erfahrung zur Laugenbeständigkeit von Endfest?

[zauberkopf]

eAlso, Endfest ist meines wissens Epoxy. Epoxy ist so ziemlich gegen alles resistent.
Jetzt mal ein kleiner Tip zwischendurch :
Billiger ist richtiges Epoxyd.. in 500g-xxkg gebinde.
Und auch extrem lange lagerbar.
Ich nutze 24h epoxyd. Das härtet auch in 10min aus, wenn man es bis an die schmerzgrenze erwärmt !
Es gibt aber auch 10min expoxyd... ich bevorzuge das 24h und meine Heißluftstation oder meine Wärmeplatte.

Ob expoxyd bei diesem Kunststoff die beste wahl ist ?! Ich weis leider nicht was für ein Kunststoff das ist. ggf lässt sich das ja mit lösungmittel auch neu "kalt verschweissen".
Bei den Kontakten würde ich Silikon nehmen.

[MatthiasK]

Ich habe auch 20 von diesen Zellen rumstehen und will mir damit 2 Akkupacks bauen. Aber die Zellen mit offenen Kontakten betreiben will ich dann doch nicht. Hat sich schon jemand ein passendes Gehäuse raus gesucht?

[rotpelz]

Heyho,

- Der Innenwiderstand ist bei den Zellen kein Problem. Bei einer bis 1,1V entladenen Zelle wird ein 13er Maulschlüssel beim Kurzschluss der Zelle noch echt FIES heiß. Die Spannung bricht auch beim Entladen mit ~20A für eine ganze weile nicht mehr als ein paar mV ein. Erst mit zunehmender Entladung steigt der Spannungsabfall rapider.
- Ich habe die Zellen jetzt mit 20A stark entladen und den Rest mit 0,5A. Dabei habe ich mit notiert welche Zellen als erstes "entladen" sind und habe diese dann überbrückt. Im Anschluss habe ich den ganzen Batteriesatz kurzgeschlossen. Alufolie FTW
- Der Akkupack lud dann bei 2,5A 8 Stunden lang (bis 1,65V). Jetzt daddelt er bei 300mA nochmal 10 Stunden rum. Eine weitere Entladung folgt. Mal gucken, ob sich was an den Entladekurven der entsprechenden Zellen verändert.

Ansonsten zeichnet sich langsam ein Muster ab... welche Zellen zu welchem 4er-Satz gehören.

Grüße!

[rotpelz]

Ich habe auch 20 von diesen Zellen rumstehen und will mir damit 2 Akkupacks bauen. Aber die Zellen mit offenen Kontakten betreiben will ich dann doch nicht. Hat sich schon jemand ein passendes Gehäuse raus gesucht?

Meine haben ein hübsches, old-school like, Holzkästchen bekommen. Das man ja auch mit Deckel bauen.

[zauberkopf]

- Der Innenwiderstand ist bei den Zellen kein Problem. Bei einer bis 1,1V entladenen Zelle wird ein 13er Maulschlüssel beim Kurzschluss der Zelle noch echt FIES heiß. Die Spannung bricht auch beim Entladen mit ~20A für eine ganze weile nicht mehr als ein paar mV ein. Erst mit zunehmender Entladung steigt der Spannungsabfall rapider.

Dann müssen das Zellen sein, mit Sinterelektroden.
Da kann in der tat ein bisschen Zyklus helfen..
Die sehen aber wirklich recht gut /modern aus.. ist nicht irgendwo ein Typ aufgedruckt, wo man mal nachgoogeln könnte ?

[MatthiasK]

Ich hatte auch schon darüber nachgedacht, das Gehäuse selber zu bauen. Holz wäre dabei auch ein möglicher Werkstoff.
Je länger ich über dein Holz-Gehäuse nachdenke, desto weniger Verbesserungspotential fällt mir dazu ein. Nur der Deckel und Powerpoles mit Sicherung bleiben übrig.
Ich glaube, ich muss morgen mal zu Papier und Bleistift greifen...

[MatthiasK]

Gesägt, getan:

Für die Gehäuse habe ich einen Zuschnittrest im Wert von 3 Euro verarbeitet, die Halter für Akku und Powerpoles sind Reste und das Material für die Deckel und die Griffe lag auch rum.

Leider ging mir das Material für die Elektrik aus, daher kann ich die Akkus frühestens in 2 Wochen fertig machen.

[Robby_DG0ROB]

Solche Zellen gehören scheinbar heute in jeden Haushalt: Das gelbe Teil ist ein "Schlüssel" für die Kappen aufdrehen.

Die StoV wollte die seinerzeit entsorgen, obwohl noch unbenutzt.

[rotpelz]

Solche Zellen gehören scheinbar heute in jeden Haushalt: Das gelbe Teil ist ein "Schlüssel" für die Kappen aufdrehen.

Bild113.jpg

Dann teile doch mal Deine Lade- und Entladeerfahrungen mit uns?

[rotpelz]

Hmm. Interessant. Inzwischen sind andere Zellen (u.a. welche, die vorher als Letztes Entladen waren) nun die, die als Erstes zur Neige gehen.

Ich meine auch zu beobachten, dass das was mit dem Laugenpegel in den Zellen zu tun hat.

Über weitere Beobachtungen und Ergebnisse halte ich Euch auf dem Laufenden.

Gruß.

[Robby_DG0ROB]

Dann teile doch mal Deine Lade- und Entladeerfahrungen mit uns?

Wenn jemanden die TDV (Bw-Dienstvorschrift) dazu interessiert. Ich lade die 12 Ah-Zellen aber in der Regel mit 1A und lagere sie bei Nichtgebrauch entladen, aber nicht komplett auf Null. Elektrisch sind sie ja "unkaputtbar", solange die Lauge nicht mit Fremdstoffen verunreinigt wird.

[MatthiasK]

Ich bin gerade dabei, den ersten Pack wieder ans Leben zu gewöhnen. Da die Zellen eine große Streuung haben (beim ersten Entlade-Versuch zwischen 3Ah und 10Ah) muss ich das wohl Zelle für Zelle machen. Die erste Zelle (die mit den 3Ah) bringt jetzt wieder 10,7Ah.

[MatthiasK]

So, die zweite Zelle lädt seit 14h mit ca. 13 Jacobi und das entstehende Gas (ca. 2,5l bis jetzt) habe ich in einem Luftballon aufgefangen. Bei reiner Elektrolyse wären 12l Gas entstanden, daraus schließe ich, dass eine Menge Energie gespeichert wird.

[zauberkopf]

(ca. 2,5l bis jetzt) habe ich in einem Luftballon aufgefangen.

Das nenn ich mal wahnsinnig !

[xoexlepox]

Das nenn ich mal wahnsinnig !

Jau! Gute Idee, um zu bestimmen, wieviel der eingesetzten Energie "nicht gespeichert" wurde. Und ganz nebenbei entsteht ein lustiges "Abfallprodukt"... Der Ballon wird zwar vermutlich nicht aufsteigen, aber trotzdem müsste er (mit einer langen Zündschnur versehen) einen netten Effekt erzeugen

[ferdimh]

er Ballon wird zwar vermutlich nicht aufsteigen, aber trotzdem müsste er (mit einer langen Zündschnur versehen) einen netten Effekt erzeugen

Doch, Knallgasballons und Knallschaum steigen auf. Und das Rumspotential ist enorm.
Von Behältnissen größer als ein Luftballon würde ich aber abraten.

[MatthiasK]

Die Idee eine Wunderkerze an einem Ballon an Silvester gegen Mitternacht steigen lassen hatte ich auch schon.
Gemacht habe ich es aber nicht, da mir das Risiko eines Abschusses in Bodennähe zu groß ist.

Was kann man mit dem lauten Gas noch sinnvolles anfangen?

[Name vergessen]

Du kannst es liegen lassen und warten, bis nur noch Sauerstoff im Ballon ist, weil der Wasserstoff sich wohl ziemlich bald verdrückt haben dürfte.

[zauberkopf]

Was kann man mit dem lauten Gas noch sinnvolles anfangen?

Nun.. es ist ne tolle Marketing-Maßnahme für Hörgeräte !
Das Zeugs knallt wirklich sehr sehr unangenehm..

[MatthiasK]

Ich bin durch mit der Einzelzellenbehandlung, alle Zellen haben mindestens 3 Zyklen gemacht. Die Tendenz (mehr/weniger Kapazität als der Durchschnitt) ist meist geblieben, aber der Bereich ist von 3-10Ah auf 10,5-13,4Ah gewandert. Jetzt mache ich noch einige Zyklen als Pack und dann wird der Akku fürs Wochenende geladen.

[tryps]

Mir hats letztes Jahr eine Autobatterie um die Ohren gejagt weil das blöde Starterrelais vom Rasenmäher nicht mehr funktioniert hat...
Bin zwar vom Schießen einiges gewohnt aber das hat mich auch aus den Socken gejagt. Also gut acht geben das keine Zündquellen in der Nähe sind, vor allem keine Kabel von Batterien abziehen oder Starterrelais mit 19er Schlüssel brücken...
Mir ist zum Glück nichts ins Gesicht gefolgen aber die Batterie hat es gut zerlegt. Da steckt schon was hinter.

Gruß

[MatthiasK]

So, ich habe den Pack noch mal 4 Zyklen als ganzes machen lassen. Dabei hat das Ladegerät zum Schluss eine Kapazität von 12,5Ah angezeigt. Dafür, dass die Zellen alle mindestens 20 Jahre alt sind (ein Viererpack war mit 97 gestempelt, der Rest hatte vierstellige Postleitzahlen) und die Nennkapazität bei 12Ah liegt, finde ich das echt beachtlich.

Ich habe aber die Befürchtung, dass die Selbstentladung erheblich sein wird. Daher will ich evtl. mal den Elektrolyt tauschen und bei dieser Gelegenheit gleich die Akkus neu abdichten.

[Harry02]

Abdichten habe ich bei meinen (ehemals Jans) auch vor beim Laugenwechsel. Ist halt ne ziemliche Aktion, die die Duschwanne eine Zeit lang belegt. Im Idealfall wohnt man dazu allein. Wie willst du Abdichten? Plastiknähte mit Endfest zugloddern?

[MatthiasK]

Die Schweißnähte sind bei mir zum Glück bei den bisher getesteten Akkus alle dicht. Aber unter den Verschlussstopfen und an den Durchführungen der Anschlüsse blubbert es leider teilweise raus.

Und wie man das wieder dicht kriegt? Ja, gute Frage. Vielleicht hilft neutral vernetzendes Silikon ums Gewinde gespritzt.

[MatthiasK]

Ich gebe mal etwas Rückmeldung zu meinem ersten Akkupack:
Dieser ist seit Ende August fertig (rechtzeitig für Besigheim 3.0). In Besigheim haben wir ca. 4Ah verfunkt, anschließend stand er bis zum 1. Oktober rum (immer mal wieder kurz benutzt) und hatte da noch 6Ah Restkapazität. Den danach frisch geladenen Akku habe ich dann bis zum 1.12. wieder nur selten gebraucht - und dann hatte er noch 7,5Ah Restkapazität.

Mit dem zweiten Pack komme aber leider ich nicht so richtig voran, gleich die erste Zelle wehrt sich gegen das Laden.

[BernhardS]

Ich tue mir mit dem Namen "Memoryeffekt" etwas schwer.

Das ist eine Kristallbildung aus Cadmium und Nickeloxid. Mit dem üblichen mehrfachen Entladen/Laden baut man die Kristalle langsam wieder ab.