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Der Widerstand eines Ionenleiters bewirkt auch einen Spannungsabfall der die Zellspannung reduziert, das ist richtig. Der große Unterschied den man hier aber nicht vergessen darf ist, woher die Ladungsträger kommen. Beim elektrischen Leiter ist das kein Problem, weil die Elektronen in einem Metall frei verfügbar sind. Unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes fangen die Elektronen an zu wandern und man hat seinen Strom. Bei der Batterie ist das insofern anders, als an der Grenzfläche Elektrode/Elektrolyt ein Übergang von elektronischem auf ionischem Langungstransport stattfindet. In einem LiPo sind die Ionen im Elektrolyten allerings nicht so frei verfügbar wie die Elektronen in einem Metall. Man muß seine Ionen (=Ladungsträger) erst aus dem Elektrodenmaterial herausbringen. Und dafür braucht man ein klar definiertes Spannungsfenster sonst bewegt ich da garnix. Den Zusammenhang zwischen Ladungserzeugung und Potential zeigt die klassische Zyklovoltammetrie (CV), die wir im Labor zur Elektrodencharakterisierung einsetzen. Und da sieht man genau, ab welchem Potential sich die gewünschten Li-Ionen bilden. Also bitte klar unterscheiden zwischen einem elektrischen Leiter (wie beim Siemensschen Generator) wo man ganz klar den Widerstand nach dem Ohmschen Gesetz argumentieren kann und einer Batterie, wo das eben nicht so der Fall ist.

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Danke, man lernt nie aus.
dass eine Ionenleitung nicht ohmisch ist wusste ich. Die reale kennlinie ist allerdings nicht wichtig. Es ging darum ob der innenwiderstand über das Elektrolyt hoch oder niedrig ist. Er muss niedrig sein, sonst ist die Funktion einer Batterie nicht möglich. Die physikalischen effekte beim LiPo kenne ich nicht en Detail. das prinzip ist aber bei allen galvanischen Elementen gleich. Durch die gesunkene externe Spannung ensteht über dem Elektrolyt eine potentialdifferenz die mit dem innenwiderstand (ja, nicht ohmisch, hat ja auch keiner behauptet) ausgeglichen wird. Die Elektrolytstercke ist in ihrem Betriebsbereich niederohmig, einverstanden?
Insofern ist der vergleich mit einem Generator durchaus gerechtfertigt (ist auch nicht ohmisch da wechselstrom mit Phasenverschiebung,...). diesder ist nur als einleichtendes beispiel gedacht gewesen um eine (äußere) Potentialdiffernz bei niederohmigen Leitern zu erklären. die physikalischen hintergründe sind selbstverständlich andere.

Prinzipiell ja, beim LiPo ist sie allerdings - je nach Auslegung der Elektroden/Stromabnehmer - der größte Verlustfaktor innerhalb der Zelle, vor allem wenn der Akku noch kalt ist. Die Leitfähigkeit steigt mit der Temperatur exponentiell an und folgt so der Elektrochemikern wohlbekannten Arrhenius-Gleichung. Aber im Prinzip hast du mit allem was du geschrieben hast natürlich Recht.

Um diese Diskussion einmal abzuschliessen bevor sie zu kompliziert wird: die Widerstandsmessung an einer Einzelzelle zeigt mir nicht den realen ohmschen Widerstand, sie gibt mir (und nur mir!!!!!!) aber sehr wohl einen Anhaltspunkt wie es um die Zelle steht. Ich habe zufälligerweise einen Doktor in Elektrochemie und aus meiner beruflichen Praxis kann ich sagen, dass die Widerstandsmessung an Zellen (sowohl im Leerlauf als auch im Betrieb) und sowohl mit eienr veränderlichen Gleichspannung (Zyklovoltammetrie) als auch mit einer der Gleichspannung überlagerten Wechelspannung (Impedanzspektroskopie) die wichtigsten Instrumente zur Zellcharakterisierung sind. Insofern sagt der von mir angegebene Wierstandswert mir etwas.

Ich wollte damit aber diese Messmethode nicht als taugliches Instrument für einen 'Amateur' anpreisen. Das ist sie sicher nicht. Und sie gibt mir natürlich auch in keinster Weise den 'echten' und im Betrieb vorhandenen Innenwiderstand der Zelle an, der sich aus Summation von:

- Widerstand der Stromabnehmer
- Kontaktwiderständen zwischen Stromabnehmer und Elektroden
- Widerstand in den Elektroden
- Ladungstransferüberspannungen zwischen Elektroden und Elektrolyt
- Überspannung im Bereich der Grenzfläche Elektrode/Elektrolytschicht (sogenannte SEI - Solid Electrolyte Interphase)
- Konzentrationsüberspannungen Anode+Kathode
- Widerstand des Elektrolyten

... ergibt.

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Hi,
das Problem ist dass auch DIR eine widerstandsmessung mit einem standard DMM NICHTS sagen kann, da Du, solange noch ein geringes Potential vorhanden ist, gar keinen Widerstand messen kannst. Das DMM wird dir diese geringe Spannung anzeigen, die NICHTS mit irgendeinem widerstand zu tun hat. Um Gleichspannungseffekte auszuschließen wird auf wechselspannungen zurückgegriffen. Wenn Du mit einem solchen messinstrument misst, bitte ich vielmals um Entschuldigung.
Mit den üblichen Hausmitteln (10€ C... DMM) ist sowas nicht möglich. Da dies ein hobbyforum ist bin ich nicht von einer laborausstattung ausgegangen

Ich messe in der Tat nicht mit einem 4.99€ 'Messgerät' vom Aldi sondern mit einem Potentiostaten über Current-Interrupt. Das verstehe ich unter einem Voltmeter

Ich hab übrigens jetzt eine Ersatzzelle bestellt und werde die statt der defekten Zelle reinlöten. Bin zwar auch nicht begeistert wenn der Akku aus Zellen mit einem unterschiedlichen Vorleben besteht aber ich probiers einfach mal. Kann ja mal berichten wie viele Zyklen dieser Mix überlebt hat.

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Nunja Herr Dr., dann schreibens das auch in der Frage. Ich wundere mich nur welche Antwort du von uns Unwissenden erwartet hast
Für mich ist ein Potentiostat (statisches potential, oder????) eine geregelte (ideale) Spannungs/Stromquelle, aber lassen wir das,...
Ein Voltmeter ist ein Spannungsmessgerät. Hier eben meist das Billigteil eines große Elektronikversenders,.... Bei mir das sauteure DMM von keithley, aber im Prinzip tun die das gleiche,...

Das die Zelle wohl hinüber ist solltest Du ja besser wissen als wir alle.

Grr, immer dieser pseudowissenschaftliche Diskurs, ich kanns einfach nicht lassen.


Mehr Glück mit der neuen Zelle. wie man sieht hilft nichtmal Wissen gegen Murphy.

P.S.:
Schick mir doch mal Titel und ISBN Deiner Diss, wurde mich interessieren

Da hat er recht...wie weit lag ich jetzt eigentlich genau daneben...?




...Ich pers. stehe drauf ... ... "Irrtum ist die tieftste Form der Erfahrung"



Jetzt wird er pingelig...

Gruß, Ipu

P.S.: ...ich habe heute in der Firma 3 Doktoren (2 mal Chemie, 1 mal weiß nicht genau...) und 2 Elektrotechniker zu dem Thema befragt....
Die wussten das auch nicht... ...und gerade heute wollte ich mal so richtig "aufdrehen"...

Nee, neugierig

Ach ja:
der Dr. sagt doch über den Charakter garnix aus ,....
Nee, im Ernst, die wisssen genausoviel wie ein Dipl. haben aber bewiesen dass sie zäh genug sind sich 3 Jahre mit einem Thema zu beschäftigen.
Und zugegeben: Es macht spass und es klingt gut,...
Aber dass die E-Techniker das nicht wussten?????

Ich sollte doch ins Management: Kompetenz ausstrahlen bei völliger Ahnungslosigkeit,...

... ich kenn mich mit meinen definierten Bedingungen und Prüfständen im Labor aus aber ich weiss deshalb noch lange nicht was die Lipo-Zellen vom Modellbauhändler aushalten und was nicht. Das sind Erfahrungswerte die ich noch nicht habe. Ich finds nur komisch, dass eine Zelle ohne für mich merkbare Wärmeentwicklung oder Anzeichen eines Kurzschlusses einfach komplett kaputt wird. Außerdem arbeite ich nicht auf der LiPo sondern auf der Brennstoffzelle. Und da gibts halt doch auch noch einige Unterschiede, deswegen höre ich mir gerne an was erfahrene Lipo-Nutzer sagen.



... gibt keine ISBN, war eine Industriearbeit und die wird für 7 Jahre gesperrt. Es geht aber um die mathematische Modellbildung von Polymerelekrolytmembran-BZ. Sehr theoretisches Zeugs




... der Unterschied zwischen einem Potentiostaten und einem Aldi-Voltmeter ist, dass man mit dem Potentiostaten ein sehr genau definiertes Potential anlegen kann, das dann auch gehalten werden kann. Wenn ich 3.2 V an euine Zelle anlege regelt der Potentiostat den Widerstand genau so ein, dass der Lipo eine Ausgangsspanung von 3.2 V hat. Dabei wird der Lipo vielleicht 3-4 A oder noch mehr Strom abgeben, aber der Potentiostat ist sogar für viel größere Ströme ausgelegt. Deswegen macht man Strom/Spannungsmessungen im Labor niemals mit einem normalen Voltmeter, weil man da einfach nicht präzise eine Spannung einstellen kann. Der Witz an Current Interrupt ist dann, dass man sprungartig den Widerstand im Potentiostaten extrem groß macht. Der ohmsche Widerstand in der Zelle wird damit sofort eliminiert (fällt ja augenblicklich weg wenn kein Strom mehr fließt) die restlichen Überspannungen in Elektroden, Grenzflächen Festelektrolyt/Elektrode etc. bauen sich aber nicht so schnell ab. Sinn der Übung: man kann den Innenwiderstand der Zelle - und das ist wichtig - bei eine beliebige Spannung rausmessen. Diese Messung mach ich im Labor an BZ, und deswegen wars naheliegend einfach ein paar Krokoklemmen auf meine defekte Lipo-Zelle zu hängen und zu schauen was das rauskommt. Ergebnis siehe oben.

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Eine Frage, weil mir seit ein paar Tagen etwas durch den Kopf geht und ich würde gerne eure Meinung dazu hören: ich komme ja aus dem Bereich Brennstoffzelle und ich hab mir überlegt ob es sinnvoll wäre eine abgespeckte BZ für Modellbauanwendungen zu entwickeln.

So ein BZ-System würde man einfach statt der Lipo in das Modell eibauen (gleiche Spannung, ähnliche Masse/Volumen, so gut wie keine Geräuschentwicklung) könnte aber das System sehr schnell wieder aufladen (also ähnlich wie einen Verbrenner bei dem man auch nur Treibstoff nachschüttet) und es wäre sicher möglich die Flugzeit pro Ladung zu erhöhen (vielleicht doppelt so lange). Die erzielbare Ausgangsleistung kann man bezogen auf die Spitzenleistung von Lipos aber nur schwer verbessern. Eine BZ ist überlegen wenn sie über längere Zeit Energie abgeben muß, nicht wenn sie kurz eine hohe Leistung abgeben muß.

Das System würde ca. 1000 € kosten, der Stack hätte eine Lebensdauer von ca. 200-250 Zyklen (müßte man dann für vielleicht 400 € autauschen), die Wasserstoffkartuschen wären für ein paar Euros zu haben (ca. 30€/Kartusche) und könnten vom Käufer selbst wieder aufgeladen werden, und vor jedem Flug müßte man die BZ an eine Art 'Bodenstation' anschließen (betrieben über eine 12V Autobatterie) wo die Zelle auf Betriebstemperatur gebracht wird und die Befeuchtung der Membran eingestellt wird. In dieser 'Bodenstation' könnte man entweder ein Wasserstoffflasche integrieren die die Wasserstoffkartusche wieder auflädt, oder man könnte einen kleinen Elektrolyseur einbauen.

Man sieht: kein triviales Problem, aber trotzdem nicht ganz uninteressant. Die Frage: sehr ihr grundsätzlich Möglichkeiten, dass so ein Produkt für Modellbauer interessant ist? Sicher nicht für die breite Masse, aber

- dort wo man keine Verbrenner fliegen darf?
- für Leute, die gerne das Beste für ihre Modelle wollen?
- für Technik-Freaks die gerne viel Geld für die neueste Spielerei ausgeben?
- für Profis, denen ein paar Hundert Euro mehr oder weniger egal sind?

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Das geht uns allerdings auch so (mir zumindest) Normalerweise ist dieses reaktion geringfügig exotherm, was schon amnchem Auto zum verhängnis wurde,...

Zum Potentistaten:
Gut, dann hab ich das ja richtig gesehen. Ich denke das ist nur ein beriffliches Missverständnis. Ein Potentiostat ist eine Spannungsquelle mit Regeleingang. Je nach verwendung mit Stromquelle oder Senke (hier letzteres) und in Deinem Fall wohl auch mit präziser Anzeige von Strom und Spannung. Hiermit ist eine definierte Lastmessung möglich. Aus verschiedenen messungen lässt sich dann das konstante Potential rausrechenen und ein Innenwiderstand bestimmen.
Bei dieser messmethode glaub ich Dir auch die 0,0000V
(by the way: Potentistaten lassen sich auch als Audioverstärker umbauen, Wenn Du also während der WM eine Laborparty feiern willst,...)

Ein Voltmeter ist rein PASSIV, es misst mit sehhhhhr hohen Innenwiderstand (im Grundbereich von 200mV stromlos) eine Spannung. Damit lässt sich allenfalls die Leerlaufspannung bestimmen.

Zur Diss:
7 jahre gesperret? Bei uns ist das lehrstuhlabhängig. Meine Freundin schreibt auch bei einem Unternehmen und muss der Uni 100!!!! Exemplare zur Verfügung stellen oder verlegen lassen. Steht so in der Promotionsordnung. In ET muss man nur 3! Exememplare am lehrstuhl abgeben. Es lebe die deutsche Unilandschaft,...
Der genaue Titel wär trotzdem interessant, mit Theorie kenn ich mich aus I can do science, me!

Zur Brennstoffzelle:
Prinzipiell sehr interessant, aber dann lass ich mal den BWLer raus:
Das Sytem wird sich nur dann durchsetzen wenn es entweder billiger ist als vergleichbare Lipos oder leistungsfähiger. Hinzu kommt der gute alte Grundsatz: keep it simple. Die Aktuelle Lipotechnik ist für den Anwender ziemlich einfach. Er braucht ein (Auto-)ladegerät und gut ist.
Zur Zeit sehe ich in der Modellbauanwendung (noch) keinen Vorteil. Wird die Technik billiger und zuverlässiger sicher eine Überlegung wert. Wenn dann aber wieder als Abfallprodukt der Handy respektive Autoindustrie, ich denke der Markt für Modellbau ist zu klein als dass sich da eien aufwendige Entwicklung lohnen würde.
Die paar Technikfreaks mit scheiß egal viel Geld sind rar, deswegen sind sie in allen Industriezweigen ja so beliebt
Profis greifen meist auf bewährte Technik zurück (außer man schafft den entsprechenden Anreiz).
Elektroantriebe sind dank Lipos so leistungsfähig dass sie schon als vollwertiger Verbrennerersatz gelten (6s3P Klasse). Ein Vorteil der Brennstoffzelle wäre erst dann zu sehen wenn die Flugzeiten ohne Mehrgewicht einfach zu vervielfachen sind.
Eine Möglichkeit gäbe es:
Sobald echte Flieger damit fliegen kommen die Scalefreaks. Vielleicht doch zuerst in U-Booten?
Aber technisch interessant ist es. Wenn ich mal scheiß egal viel geld hab,...

Gruß

Christian

sicher, da geb ich dir - wie üblich - recht. Aber nur 2 Zahlen um das Potential zu verdeutlichen: der komplette Energieinhalt eines 11.1V/1800mAh-Akkus geht in ca. 4 g Methanol oder 0.6 g Wasserstoff rein. BZ, Speicherung etc. wiegen natürlich aus was, aber das Potential ist grundsätzlich schon vorhanden.
Graupner entwickelt derzeit auch eine BZ für Modellanwendungen (hab ich mal gehört). Nur die wollen den Massenmarkt, und eine kleine Firma kann auch gut in einem absoluten Nischenmarkt überlegen. Siehe diverse Autofirmen

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das Thema könnte interessant werden.
Lass uns doch in einem neuen Thread weiter diskutieren bevor hier gleich wieder alle offtopic schreien.
Mit dem eigentlichen Anfangsproblem hat das ja nixmehr zu tun.