Nicads Laugentausch

[Michi_aus_GZ]

Ich weiß, das Thema ist alt und oft besprochen und trotzdem.....
Ich habe bei einigen Zellen von mir (Varta 1,2Volt, 40 Ah) Probleme, dass sie die Leistung nicht halten. Beim Ausbau einer Batterie stellte ich im Batteriekasten Lauge in nicht unerheblicher Menge fest. Ich habe zu viel Wasser nachgefüllt. In der Apotheke habe ich mir bereits Kaliumhydroxyd besorgt und will nun die Lauge bei den Zellen tauschen, die schwächeln. Wer kann mir sagen, wie ich die Lauge dosieren muss? Ich bräuchte eine Angabe, wie viel Gramm auf 1 Liter gehört. Die Zellen nehmen noch gut Strom auf, aber halten einfach die Spannung nicht mehr so gut, wie die anderen Zellen, was zu einem Reichweitenverlust von ca. 7km führt. Zur Not hätte ich zwar noch Zellen auf Reserve, aber die anderen einfach so aufzugeben, das will ich auch nicht.
Die jetzige Lauge der Zellen ist sehr sauber. Die Zellen haben optisch keinerlei Schaden, so fern man das von außen beurteilen kann. Sie sind auch nicht verpolt.

Wenn also jemand die Rezeptur kennt, dann wäre ich um das Rezept sehr dankbar.

Für alle besorgten: Die Lauge wird bei uns einmal im Jahr von einem Sondermüllfahrzeug kostenlos und fachgerecht entsorgt.

Spezialnachricht an Brigitte Jürgens: Mit Sauerkraut hat es nicht geklappt. Der Kochkumpel geht jetzt mal fremd bei der Rezeptsuche!

 

[Twiker76]

Hallo Michi,

also bevor Du die Lauge austauschst würde ich versuchen die einzelnen NiCd nochmals am besten einzeln Richtig vollzuladen. Wenns möglich ist, sollte die Zelle bis zur Gasung (Blubbern) geladen werden. Da den Füllstand kontrollieren und mit dest. Wasser (möglichst CO2 frei) ggf. bis kurz unter max. auffüllen.

Dann nochmals eine Nachladung nochmals mit 2 Stunden Gasung, damit sich das frische Wasser sich gut mit der "alten" Kalilauge vermischt.
Danach wenn technisch möglich einen Kapazitätstest machen am besten mit ca. 20 A aber weniger geht zur Not auch.
Wenn die Zelle gut unter 1 Volt Spannung liegt also entladen ist, am besten mit einem Autostarterkabel die Zelle kurzschließen und einige Tage so stehen lassen.
Vorsicht, wenn das Kabel heiß wird, ist die Zelle noch nicht entladen !!! Das ganze sollte in einem gut belüftetem Raum durchgeführt werden.

Dieses Vorgehen ist nur mit einzelnen Zellen zu empfehlen eine NiCd Batterie sollte nicht so behandelt werden (Umpolung einzelner Zellen in der Reihenschaltung möglich !)

Ich habe das mit 3 Zellen von meinen Varta NiCds (Tp 75) so durchgeführt. Die Zellen hatten eine hohe Selbstentladung schon nach 3 Tagen von Vollauf unter 1 V gefallen !
Ladegerät ELV Akkutest mit Ladestrom von 3,5 A und Entladestrom mit 3,5 A bis zur Abschaltung, Kapatest ergab >80 Ah bei 75 Ah Nennkapazität.

Nach einer Woche kurzgeschlossen wurdendie Zelle wieder hochgeladen und hielt die Spannung besser.

Falls das nicht funktioniert, dann kann man immer noch einen Laugentausch machen.
Der Elektrolyt in NiCds hat ca. 40 %. Am einfachsten geht es wenn man 400g Kaliplätzchen in 1000g dest. Wasser auflöst.
Vorsicht: Vorlage 1kg Wasser und nach und nach die 400 g auflösen !!! Nicht alles auf einmal es wird u.u. recht warm wenn nicht sogar heiß (exotherme Reaktion !). Auf keinen Fall das Wasser in die Plätzchen reinschütten sonst kochts sogar über ( hier gilt auch: niemals Wasser in die Säure (Lauge), sonst geschieht das Ungeheure !)
Schutzbrille und Gummihandschuhe und auch Schutzkittel verwenden ! Lauge frist sich viel stärker in die Haut und lässt sich schwerer abwaschen. Meines Wissens ist es egal in welchen Ladezustand die Zelle ist, da die Konzentration des Elektrolyt in diesem Fall Kalilauge sich nicht verändert ! Glasgefäß verwenden !

Auch auf keinen Fall die noch heiße Kalilauge in die Zelle einfüllen, erst abkühlen lassen !!!
Denoch keine Garantie oder Gewähr das es so funktioniert, Haftung bei Schäden oder gesundheitsgefährdung übernehme ich auch keine. Als CTA habe ich so ein wenig Erfahrung mit Chemikalien und beschäftige mich schon jahrelang mit allen möglichen Akkutechniken und auch mit Funktionsweisen.

Falls was nicht Stimmt,bitte ich um Berichtigung. Besser Jemand machen lassen der damit Erfahrung hat.

Grüßle
Marcus Maier
Tw676

 

[Manuel Raimann]

Hallo,

ich habe bei meinen 23Ah Saft Zellen auch schon die Lauge getauscht.... aber auf Gramm Angaben würde ich nicht vertrauen (die Pillen lösen wenn sie älter sind auch mal so schon Wasser)... Besorg dir lieber einen Säureheber (Laugeheber geht natürlich auch - ist aber das gleiche) und stell die Lauge auf 1.28 kg/l ein (so hab ich im Moment im Kopf)... Dann schließ die Zellen für min 24h kurz und lass sie dann mindestens einen Tag auslaufen (das geht ziemlich lange, womöglich kommt auch nicht mehr viel raus)... dann fülle die neue Lauge nach, bis die Platten bedeckt sind. NICHT MEHR!!! Sonst laufen sie, wenn sie voll sind über... Ggf bei der Gasung nachfüllen...

Gruß

Manuel

 

[Michi_aus_GZ]

Lieber Markus
Danke für die Hinweise. Ich habe bisher noch keine Lauge ausgetauscht, aber all die defekten Zellen erstmal ausgebaut, die Reservezellen eingebaut.
Dabei fiel auf: Ich habe zwei verschiedene Vartazellen eingebaut, eine Gruppe mit weißem Gehäuse und eine mit gelben Deckel. Alle mit gelben Deckel hatten unten in der Zelle eine schwarze Ablagerung und das Papier in der Zelle hatte eine bräunliche Verfärbung an der Stelle, an der die Ablagerungen in der Zelle waren. Ist das jetzt der berüchtigte Zelltod durch inneren Kurzschluss?

Ich habe bei mir in der Umgebung kein Ladegerät, mit dem ich meine einzelnen Zellen laden kann. Könnte ich auch die restlichen Zellen in meinem El einzelnd kurzschließen (also auf 0 Volt bringen) und dann den Kompletten Zellensatz laden?

Oder könnte ich 10 Zellen mit einem 12 Volt Autobatteriegerät laden? (Aber dann sind noch 6 Zellen ungeladen)

 

[Michi_aus_GZ]

Ergänzung zu den Infos
Ich habe jetzt noch einmal alle ausgebauten Zellen gemessen. Sie sind nicht verpolt und haben eine Spannung von 1,9 - 1,2 Volt. Allerdings sind sie bei einem Belastungstest eingeknickt:
Handbremse, mit Stange leicht aufs Gas und alle Zellen einzelnd durchgemessen. Die ausgebauten Zellen sind runter auf 0,2 Volt und die anderen haben die Spannung bei 1,2 Volt gehalten. Die ausgebauten Zellen hatten sich nach ca. 3 Minuten der allgemeinen Spannung angepasst.
Auf dem Gesamtvoltmeter war das so: von 51 Volt auf 22 Volt bei der geringsten Belastung.
Daher mein Verdacht: Lauge tauschen, weil sich dieser Effekt erst nach einem Befüllungsmaleur einstellte (zu viel Wasser und Überlauf).

Zum Verdacht auf Zellschluss bei den gelben Zellen: Auch diese halten die Spannung, wie die anderen. Ist bei einem Zellschluss die Spannung der Zelle auf 0? Vielleicht sind die Zellen ja noch gut (Hoffnung). Aufladen kann man sie noch prima.

 

[Michi_aus_GZ]

Noch ein Nachtrag: Die Ladung der Zellen betrug nicht 1,9Volt, sondern 1,19 Volt

 

[Stefan B.]

Hallo Michi.
Warum machst du den Belastungstest nicht mit der Heizung? Ist meiner Meinung nach einfacher.
Wie bringst du die Lauge aus den Akkus? Bei meinen Safts ist es mit umdrehen wohl nicht getan. Drückst du Luft nach? Oder Wasser?
Stefan

 

[Twiker76]

Hallo Michi, Hallo Manuel,

vielen Dank für die Ergänzung. 1,28 kg/l ist natürlich die bessere Angabe. Ich denke aber das es um ein paar % hin oder her nicht ankommt.

Noch was zum Nachdenken: Wenn die Herumladerrei schon so ein Aufwand macht, wie ists dann mit einem Laugentausch ???

Leider habe ich gerade keine Zeit großwas zu schreiben, ich melde mich Morgen oder Übermorgen nochmal und Versuche auf alle Punkte einzugehen.

Grüßle

Marcus M.

 

[Michi_aus_GZ]

Hallo Stefan, hallo Marcus

Ja, der Belastungstest mit der Heizung wäre wohl einfacher gewesen. Das nächste mal halt. Allerdings habe ich einen Begrenzer, der ab einem gewissen Ladezustand alles abschaltet. Zuerst eben alle Zusatzgeräte. In meinem Fall musste ich an die untere Grenze. Den Laugentausch habe ich noch nicht gemacht, aber ich habe so einzelne Zellen, die man einfach rausnimmt und die Lauge halt rauslaufen lässt. Ich will die Lauge nicht tauschen, weil sie kaputt ist, sondern weil ich glaube, dass die Konzentration einfach nicht mehr stimmt, wegen Überlaufen. Ich habe in meinem Batteriekasten, der für die Nicads geschlossen ist, ziemlich viel Lauge gefunden, die irgendwo ausgelaufen sein muss. Jetzt habe ich halt in jeder Zelle einen möglichen Laugekonzentrationsunterschied und genau die Zellen, die ich im Verdacht hatte, sind eben meine Ausreiser.

Zum Thema Aufwand, lieber Marcus... Cityel ist für mich Modellbau zum reinsitzen mit ökologisch - ökonomischen Effekt. Stell dir mal vor, wie viel Aufwand man betreibt, nur damit ein Auto auf einer Wiese oder einem Parkplatz vor sich hin rast und du selbst stehst mit der Fernsteuerung einfach daneben.
Wobei es geht ja beim extrem Cityel wenig kaputt. Das meiste sind ja "Verbesserungen". Jetzt gibt es halt mal wieder ein wenig Bastelspaß.

Ach ja. Bei einigen Akkus sind so Ablagerungen unten angesammelt. Kann man da einfach ein Loch bohren und diese Absaugen und das Loch wieder verkleben? Geht so was?

 

[Twiker76]

Hallo Michi,

das war jetzt nicht beleidigend gemeint das man bastelt.

Das Problem mit deinen Zellen scheint mir schon logisch zu sein so wie die beschreibst wie diese sich beim entladen verhalten:

Du schreibst, das die Zellen eine hohe Ruhespannung haben und dann bei geringer Belastung auf knapp 0 V abfallen. Hier mal die Laugenkonzentration messen. Wie geschrieben es müsste egal sein wie der Ladezsutand der Zelle ist, die laugenkonz. bleibt immer gleich.
Evtl. müsstes Du dann eine stärker konz. Lauge herstellen um die evtl. fehlende Laugenkonz. auszugleichen. Das würde sich vorm Laugentausch aber sicherlich lohnen.
Nochmal: Wenn der Elektrolyt nicht leitfähig ist kann auch kein Strom fliesen, selbst wenn Anode und Katode in Ordnung sind. Deshalb Leitfähigkeit wieder herstellen also wieder ca. 40 % oder 1,28 Kg/l, dann wirds nach gutem Durchmischen mit definierter Überladung schon wieder hinhauen.

Klar ein Laugentausch würde das gleiche sein, aber ich wäre schon vorsichtig, können doch die Ablagerungen am Boden beim Auslehren der Zelle zwischen die Elektroden kommen und dann die Zelle kurzschließen und für immer zerstören.

Ich vermute, dass das aktive Material der Elektroden wie bei einem Blei-Säure-Akku sich in den Elektroden befindet und das verbrauchte Elektrodenmaterial keine Haftung mehr hat, die elektrochemische Haftung verliert und deshalb zu Boden fällt... natürlich bei einem Blei Säure Akku viel schneller als bei Nicads.


Vermutlich für alle Elweber auch zur Diskussion: Vielleicht ist das der Grund warum Bleiakkus mit festem Elektrolyt eher einen Zellenschluss erleiden als zu wenig Kapazität zu haben, weil das inaktivierte Elektrodenamterial nicht zu Boden fallen kann...


Zurück zu deiner Zelle: Wie gesagt so würde ich vorgehen, gut wäre auch ein gutes Ladegerät mit Kapamesser für bis zu 20 Zellen NiCd und schon etwas mehr Ladestrom um solche Auffrischungen zu machen. Wie gesagt einen Laugentasuch würde ich als letztes Mittel ansehen, wenns dann nicht klappt, kann man eine Nicd Zelle dann entsorgen....
Aber auch ich als Bastler würde so was nicht tun wenigstens würde ich die Zelle dann ausspülen und aufsägen um mal reinzuschauen.

Eine Frage war noch drin: ...so braunes Zeug auf den Zellen mit gelbem Deckel.... das könnte nur eine Abdeckung sein um die Zelle vor starkem Wassereinfüllen zu schützen.... vermutlich.

Ich hoffe ich konnte helfen
Gutes Gelingen

Marcus M.
Tw676

 

[Twiker76]

Hallo Michi,

noch was: Klar könnte man ein Loch in den Boden bhren und mit einem Gummistopfen oder vielleicht geht auch Sikaflex :joke:? Wieder verschließen ?
Würde ich aber auch lassen, wenns doch undicht wird ???

Auch bei den Nicads hängen die Zelle überm sodass genug Aktives Material übrigbleibt, damit die Zelle auch Ihre Lebensdauer erreichen kann.

Soviel noch zum Nachtrag.

Marcus

 

[Michi_aus_GZ]

Vielen Dank für die vielen Tips

Ich habe jetzt den Laugentausch gemacht:
Ich habe die Zellen gründlich durchgesehen. Auf keinem Boden waren Ablagerungen, außer bei den gelben. Die sind auch jetzt erstmal draußen.
So ging es ganz gut:
Alte Lauge in Plastikkanister füllen und Zelle hochkant in Plastikschüssel zum Abtropfen. Anschließend wieder aufgefüllt. Dauer der Arbeit bei 24 Zellen: 1 h. Die Zeit hält sich gut in Grenzen. Der Tipp mit dem Glasgefäß beim Mischen der Lauge war goldwert. Es wird richtig heiß im Wasser. Von meinen Jungs kenne ich dann einen netten Kunststoffeffekt beim heißen Tee in Plastikflaschen abfüllen: Das Zeugs zieht sich einfach zusammen und der Tee schwabt raus. Also, unbedingt auf die Hitzeentwicklung achten.

Verhalten der Zelle beim Laugentausch:

Es war noch Reststrom drin (0,8 Volt) Trotz 24 Stunden Kurzschließen. Nach dem Laugetausch hatte ich 1,1 - 1,2 Volt in der Zelle. Das Einfüllen ging mit einer Spritze ganz gut. Ich habe nicht so viel reingetan, da die Zellen entladen waren. Etwa so, dass die Innereien gut bedeckt waren.
Jetzt habe ich sie alle noch einmal kurzgeschlossen und warte, bis sie auf 0 Volt sind, damit sie mit meinen anderen Zellen auf gleicher Ladung sind.

Ach ja: Gibt es irgendwo die grünen Deckel mit Ventil zu kaufen? Da haben sich bei mir einige abgedreht.Das Gewinde ist gerissen.

 

[Michi_aus_GZ]

Zum Aufbohren und wieder verschließen:

Hält da nicht auch Silikon oder so ein schwarzer Dichtungskleber (Lieber Peter Jürgens: Wie hieß das Teufelszeug noch mal, was wir bei dem Haubenumbau so nett auf die Finger geschmiert haben).
Müsste halt Laugebeständig sein, das Zeugs.
Was soll das mit dem Aufsägen der Zelle? Ist das besser?

 

[Michi_aus_GZ]

Erfahrungen gehen weiter

Ich habe jetzt die Akkus zusammengeschraubt und Lade gerade. Das ganze war sehr kopliziert, weil ich den Belegungsplan meiner Batteriekästen erst wieder zusammensuchen musste. Ich habe ihn vorher fotografiert, das würde ich auch jedem raten, der so was angeht. Aber irgendwie habe ich dann doch eine Zelle vertauscht (+ und - und dann falsch weiterbestückt. Am Ende merkt man dann den Fehler, es sei denn, man hat zwei Fehler drin ;-)
Die Ladung beträgt pro Zelle zwischen 1,48 Volt und 1,52 Volt. Ich hoffe, die Differenz ist nicht zu viel.
Die alten, über mehr als ein Jahr kurzgeschlossen gelagerten nehmen 1,52 Volt auf, die mit dem Laugentausch zwischen 1,47Volt und 1,50 Volt.

Wie das ganze sich dann beim Fahren verhält steht hier in Kürze.

 

[Michi_aus_GZ]

Also erster Fahrbericht:

Zuerst gab es von mir erstmal ein hängendes Gesicht. Die Reichweite hat sich verschlechtert. Schwachstelle waren aber nicht die laugengetauschten Zellen, sondern die lange gelagerten.
Beim zweiten Ladezyklus hat sich eine Verbesserung eingestellt. Die Spannung beim Laden, bevor die Zellen ihren Knick machen, stieg von 61 auf 63 Volt. Es passt also mehr rein. Vorher habe ich noch eine faule Zelle rausgemessen (Voltanzeige knickte bei 50 Volt plötzlich auf 48,8 Volt ein (Also, es fehlten 1,2 Volt) und ausgetauscht. Anschließend komplettes leerfahren. Wieder zeigte sich, dass die gelagerten Zellen als erste schwächelten und die Laugengetauschten bei 1,27 Volt blieben.
Es wäre mir zwar auch lieber, die gelagerten Zellen erst mal aufzuladen und dann zu entladen, aber ich habe so ein Gerät nicht und konnte keines auftreiben. Jetzt muss ich halt mal abwarten, ob in die gelagerten Zellen noch mehr Energie passt. Die Ladezeit entspricht noch nicht den Standartwert von 90 Minuten. Sie beträgt momentan 45 Minuten. Aber die Zellen zeigen mehr Volt an als vor dem Laugetausch. Ich denke, dass die gelagerten Zellen wohl etwas brauchen, bis sie in Schwung kommen.

Wie viel Leistungseinbruch muss man denn bei Nicads so einrechnen, wenn es kalt ist?

 

[Stefan B.]

Hallo Michi.
Nimmt einen 100W Lötkolben und mache die Bohrungen an der Unterseite (zum Laugentausch) einfach damit zu. Das hält. Zumindest bei meinen Saft STM. Ich denke, dass deine Zellen aus dem selben weißen Kunststoff bestehen.
Gruß Stefan

 

[Michi_aus_GZ]

Nach den ersten 5 Ladezyklen war ich über die neue Reichweite extrem enttäuscht. Aber jetzt, nach ca. 15 Ladezyklen ist die Enttäuschung der Euphorie gewichen. Ich krieg die Akkus gar nicht mehr leer, auf meiner Fahrt, obwohl ich mich echt anstrenge (Vollgas, außer in Kurven....Kipp und weg..) Heizung an, Licht an.
Also: Laugentausch war in meinem Fall ein voller Erfolg. Und es ging mit einem Säureheber sehr einfach. Die Ratschläge hier waren echt klasse, besonders wegen der hohen Temperaturentwicklung bei der Laugenherstellung.
Vielen Dank an alle, die mir die wertvollen Tips gaben.
Ab jetzt kann ich zu diesem Thema also auch was beitragen.

 

[Bernd Schlueter]

Ja, vor allem, weil einem in der Regel von einem Laugentausch abgeraten wird. Ich hatte es auch einmal gemacht, hatte aber keinen Effekt feststellen können. Kannst Du Deine Aussage auch in Zahlen fassen?
Ob man sich das so vorstellen kann, dass die Lauge erst bei der Entladung in die Platten eindingt und die Volle Verbindung mit der aktiven Oberfläche schafft? Bei meinen Safts mit ihrem Füllschlauchsystem werde ich natürlich niemals die Lauge tauschen, weil diese praktisch keine Verbindung mit der Atmosphäre haben und somit kaum Kohlendioxyd während ihres Lebens aufnehmen. Das Kohlendioxyd ist ja nur über die Laugenverdünnung wirksam.
Offene Zellen werden davon sehr wohl tangiert.

 

[Torsten Wernecke]

Hallo Michi,

schön das sich endlich jemand an das Gepansche mit dem Laugentausch getraut hat
und das mit Erfolg !
Ich habe mich bisher immer darum gedrückt.
Werde es nun aber auch mal Versuchen.

Wegen des Testens der ( einzel ) Zellen wurde hier schon viel im Forum geschrieben.
Mit der "Suche" zB nach " Flugzeug " oder " Nicad "gibt es viel zu lesen.


Grüße Torsten

 

[Michi_aus_GZ]

Also, bei mir war das Problem, dass ich die Lauge mit der Zeit verdünnt habe. Es ist eben doch ab und zu was übergeschwabbt. Wenn das so öfters geschieht wird es halt mit der Zeit dann doch spürbar. In so fern ist der Laugenstand und seine Konzentration wieder "aktuallisiert". Ob der Laugetausch sonst was bringt, kann ich nicht feststellen.