Wenn Sie sie mit dem Gerät, in dem sie verwendet wurden, auf ~ 3 V "entladen" lagern, bleibt immer noch viel Energie in der Batterie.

Bei 3V hat ein Li-Ion Akku fast keine Kapazität mehr.

In diesem Diagramm wurden zwei 800-mAh-Batterien mit unterschiedlichen Raten entladen. Bei 0,1 A war bei 3,0 V praktisch keine Kapazität mehr vorhanden. Selbst bei 1A waren sie zu 99% entladen.

Das Problem mit Null Volt

Es ist sicher unmöglich, eine ideale Batterie auf null Volt zu bringen. Eine Batterie kann aufgrund der internen Chemie nicht auf null Volt heruntergehen. Bei einer Standardverwendung können Sie die Spannung nicht unter 2 Volt absenken, selbst wenn Sie die Klemmen miteinander verdrahtet haben. Batterien variieren zwischen 3,8 und 2,4 Volt pro Zelle. Wenn die Spannung abfällt, steigt der Innenwiderstand. Je höher der Innenwiderstand, desto geringer der Strom über den Kurzschluss. Ich persönlich bin mir nicht sicher, was die niedrigstmögliche sichere Spannung für eine Li-Ion-Zelle ist, aber wenn sich die Spannung dieser Untergrenze nähert, fällt der Strom auf fast Null. Am Ende dieses Beitrags finden Sie einen detaillierteren Beweis dafür.

HINWEIS: Das Obige gilt für eine perfekte Batterie in einer perfekten Welt. In Wirklichkeit werden Sie die Batterie nach dem Kurzschließen schnell schwer beschädigen. An diesem Punkt spielen Innenwiderstand, Strom und die Energiedifferenz zwischen den Halbzellen keine Rolle mehr.

(Ich weiß, dass dieses Diagramm ein Alkali ist, ich konnte kein Diagramm für ein Li-Ion finden, ich versichere Ihnen, es sieht genauso aus.)

Eine sichere Batterie ist eine leere Batterie und eine leere Batterie und eine leere Batterie hat ungefähr 2 Volt.

Wenn Sie die Spannung auf Null gesenkt haben, kann ich Ihnen sagen, dass Sie mehr getan haben, als die Zellen zu neutralisieren, Sie haben die Struktur der Batterie grundlegend verändert. Li-Ionen sind empfindlich und wählerisch. Ich konnte nicht erraten, was genau in einer 0-V-Batterie passiert, aber ich kann Ihnen beweisen, dass sie niemals dorthin gelangen kann (siehe Ende) und die Tatsache, dass dies der Fall ist, darauf hinweist, dass sich Ihre Batterie jetzt in einem unsicheren Zustand befindet.

Mir gefällt, was die andere Antwort gesagt hat: Bei 2 Volt ist die innere Energie ~ 0. Das ist wahr und eine gute Möglichkeit, darüber nachzudenken.

Welche Sicherheitsmaßnahmen kann ich ergreifen?

Was die Lagerung betrifft, verstehe ich, dass ich sie sicher aufbewahren möchte. Wenn Sie Bedenken haben, gibt es zwei Dinge, gegen die Sie sich schützen können: Dämpfe und Feuer.

Zum Schutz vor Dämpfen entweder in einem gut belüfteten Bereich oder in einem verschlossenen Behälter lagern. Ein Lock-n-Lock funktioniert gut.

Zum Schutz vor Feuer eignet sich gut ein Schlackenblock mit einem Stück Fliese oder einem Pflasterstein oben und unten.

In Bezug auf elektrische Energie kann ich Ihnen sagen, dass die elektrische Energie in der Batterie eine relativ geringe Gefahr darstellt, es sei denn, Sie sprechen von einer Batterie für etwas absolut Massives. Es ist die flüchtige Natur der Chemikalien, die Ihre größte Sorge sein sollte.

Zusammenfassend ist das Kurzschließen von Batterien niemals eine gute Idee. Lithium-Ionen-Batterien wurden entwickelt, um bei 2-4 Volt gelagert zu werden. Verwenden Sie sie so, wie sie für ihre Verwendung konzipiert wurden.

Warum kann ich es nicht auf null Volt fallen lassen?

EDIT: Okay, also scheint viel Verwirrung durch die Batterieanzeigen zu kommen, mit denen wir alle im 21. Jahrhundert vertraut sind. Diese Batterieindikatoren sind keine Spannungsindikatoren, und obwohl das Messen der Spannung ein Teil des Prozesses ist, ist es nicht einfach, den Prozentsatz der verbleibenden Ladung in Ihrer Batterie zu bestimmen. Wenn Sie vor 10 Jahren einen Laptop benutzt haben, erinnern Sie sich vielleicht an die flockigen Batterieanzeigen. Sie waren schuppig, weil die Berechnung der verbleibenden Akkulaufzeit absolut nicht einfach ist, aber ich werde es erklären:

Schritt 1: Zuerst müssen wir uns die Strommenge ansehen, die das Telefon derzeit verbraucht, und die Spannung an den Batterieklemmen.

Schritt 2: Mit diesen Informationen können wir den Innenwiderstand der Batterie bestimmen. Wenn der Innenwiderstand unendlich wird, ist die Batterie vollständig entladen. Beachten Sie, dass dies nie passiert. Es würde unendlich viel Zeit in Anspruch nehmen. Dennoch weiß Ihr Telefon, welche Mindestspannung und Stromanforderungen es hat, um zu funktionieren. Wenn wir uns nun vorstellen, dass der Innenwiderstand ein Widerstand in der Batterie ist, wird es offensichtlich, dass mit zunehmendem Wert dieses Widerstands ein Punkt erreicht wird, an dem dieser Widerstand ansteigt$V_{battery} - R_{internal resistance} I_{minimum current} < V_{minimum voltage to run phone}$.

Schritt 3: Jetzt wissen wir, dass der Innenwiderstand eine Obergrenze hat, und wir wissen, wie hoch der Innenwiderstand gerade ist, aber herauszufinden, bei wie viel Prozent der Batterielebensdauer wir uns befinden, erfordert noch etwas Arbeit. Das Problem ist, dass der Innenwiderstand nicht linear mit der verbrauchten Leistung ansteigt und die Kurve, der er folgt, von der spezifischen Batterie abhängt, die Sie verwenden, keine zwei Batterien sind genau gleich. Daher verfolgt Ihr Telefon ständig den Innenwiderstand und die Ausgangsleistung des Akkus und verwendet dies, um seine Vorhersagen zur Akkulaufzeit ständig anzupassen.

Willst du einen Beweis? Hatten Sie Ihr Telefon jemals etwa 20 Minuten lang auf 1% Akku? Oder manchmal bei 2% sterben? Los geht's. Es ist keine exakte Wissenschaft, es ist eine Schätzung. Und es ist definitiv viel komplizierter als nur die Spannung zu messen.

Der wissenschaftliche Grund, warum Sie es nicht auf null Volt fallen lassen können

Eine Batterie besteht aus zwei Halbzellen. Eine Halbzelle enthält gelösten und festen Reaktanten A, die andere gelösten und festen Reaktanten B. Eine Übertragung von Elektronen von Reaktant A auf Reaktant B bewirkt, dass sich A auflöst und sich mit einem Salz verbindet, und dass B von einem Salz abgelöst wird und verfestigen. Für jede gegebene chemische Reaktion ist eine festgelegte Energiemenge erforderlich.

Die Wasserstoffhalbzelle hat ein Potential von 0 Volt, eine Lithiumhalbzelle hat ein Potential von -3,04 Volt, eine Natriumhalbzelle hat -2,71 Volt. siehe hier für mehr.

Der Grund, warum wir den Spannungsabfall sehen, wenn sich die Batterie entlädt, ist, dass die Verfügbarkeit von Chemikalien in der Halbzelle abnimmt, was bedeutet, dass Elektronen größere Schwierigkeiten haben werden, von dort, wo sie sich in einer Halbzelle befinden, dorthin zu gelangen, wo sie in der Halbzelle sein müssen andere Halbzelle. Stellen Sie sich vor, wir hätten zwei Halbzellen von der Größe einer Pop-Dose und ein Atom des gelösten Reaktanten A in der einen und ein Atom des festen Reaktanten B in der anderen, Sie können sich vorstellen, dass Sie nicht viel Spannung bekommen werden , wird die meiste Energie der Reaktion nur dafür aufgewendet, die Elektronen an die richtige Stelle zu bringen.

Diese Seltenheit von Reaktanten beim Entladen der Batterie bedeutet, dass die Elektronen mehr Arbeit verrichten müssen, um von einer Zelle zur anderen zu gelangen. Dies äußert sich in einer Erhöhung des Innenwiderstands und einer Verringerung des STROMS auf Kosten der Beibehaltung der Nennspannung. Ich nehme an, ich könnte widerwillig zugeben, dass es möglich ist, dass Sie nach Milliarden von Jahren der Verbindung null Volt erreichen, wenn jedes einzelne Atom von A verbraucht wurde, aber der Innenwiderstand an diesem Punkt wäre trivial groß, der Strom trivial klein. Es genügt zu sagen, dass Sie nach nur wenigen Minuten oder Stunden eine Nennspannung von ~ 2 Volt haben würden.

Ich muss klarstellen, dass mir bewusst ist, dass dies nicht zu empirischen Daten passt (dh, dass die Spannung durch Zusammenschalten der Zellen auf Null gesenkt werden kann). Ich verstehe das. Die Batterie verhält sich nicht mehr so, weil sie stark beschädigt wurde.

Immer noch nicht überzeugt...

Okay, Sie haben dieses Schema, um langsam Energie zu verbrauchen. Sie können nicht, oder besser gesagt, Sie haben es bereits. Sobald es eine bestimmte Untergrenze (nahe 2 Volt) erreicht, können Sie der Batterie keinen nennenswerten Strom mehr entnehmen. Es sind nur noch Konzentrationen von Reaktanten im ppm-Bereich übrig, und es ist nicht genug davon vorhanden, um einen signifikanten Strom zu erzeugen. Messen Sie den Widerstand eines Li-Ionen-Akkus, während Sie ihm einen konstanten Strom entnehmen. Ich habe online nach dem Diagramm gesucht, alles, was ich gefunden habe, waren Alkalibatterien, aber das Diagramm ist das gleiche für Li-Ion. Wenn Sie mehr und mehr ziehen, erreicht der Innenwiderstand eine vertikale Asymptote und wächst bis ins Unendliche.

Was passiert eigentlich danach? Was passiert, wenn Sie versuchen, mehr Strom aus einer Batterie zu ziehen, als sie tatsächlich liefern kann? Ich weiß nicht. Es gibt zu viele Variablen, um die Reaktionen, Verstöße usw., die möglicherweise stattfinden könnten, genau vorherzusagen. Ich kann Ihnen nur sagen, dass in einer Batterie eine begrenzte Strommenge vorhanden ist, aber dieser Strom wird immer mit einer konstanten Spannung ausgegeben.

Die Vorstellung, dass Strom immer mit einer konstanten Spannung kommt, scheint Sie zu beunruhigen, also bitte ich Sie, darüber nachzudenken: 2 9-Volt-Batterien haben MEHR Spannung als eine Autobatterie. Außerdem kann man 100 Autobatterien parallel anschließen und bekommt trotzdem nur 12 Volt.

Denn die Zellspannung ist eine Funktion der Reaktion: der beiden Chemikalien, die sich in der Zelle befinden. Wenn Sie eine Autobatteriezelle von der Größe einer Getreidezelle herstellen würden, wären es 2 Volt, weil die Reaktion zwei Volt beträgt. Wenn Sie eine Autobatterie von der Größe eines Zehncentstückes herstellen würden, wären es 2 Volt, weil die Reaktion zwei Volt beträgt. Weil ein bestimmtes Elektron eine bestimmte Energiemenge freisetzt, wenn es sich von Punkt A nach Punkt B bewegt.

Wie viele Elektronen es auf einmal ausstoßen kann, hängt jedoch von der Größe und der Kapazität ab. Wenn die Batterie "tot" wird, wird sie in der Lage sein, immer weniger Elektronen zu schieben, da ihr der Reaktant ausgeht. In einer Milliarde Jahren wird es keine Reaktanten mehr geben, aber die Reaktion, die nicht stattfindet, wird immer noch eine ~3-Volt-Reaktion sein.

Dies wird in der Einheit Volt verkörpert, die lautet:

Die$Nm$ist eine Arbeitseinheit. Die$C$ist eine bestimmte Anzahl von Elektronen. Ein Volt ist daher eine Arbeitseinheit pro Elektron – eine Größe, die angibt, wie viel Arbeit ein bestimmtes Elektron leisten kann. Ob es 3 Elektronen gibt oder$1 \times 10^{12}$Elektronen, sie verrichten jeweils die gleiche Menge an Arbeit. Eine Batterie nimmt daher nur an Spannung ab, weil sie einen bestimmten Innenwiderstand gewinnt und Elektronen mehr Arbeit verrichten müssen, um zu den Anschlüssen der Batterie zu gelangen. Die Reaktion setzt immer noch die gleiche Energie pro Elektron frei.

Ich verstehe, dass dieses Konzept schwer zu verstehen ist und dass es eine starke Tendenz gibt, die Batteriespannung in Bezug zur Größe einer Batterie zu sehen und wie "voll" sie in Prozent ausgedrückt ist. Nichtsdestotrotz spiegelt es nicht genau wider, wie Batterien funktionieren, und wenn sie ansonsten funktionieren, widerspricht dies den Grundlagen der Elektrochemie.

Wenn Sie an diesem Punkt immer noch nicht überzeugt sind, muss ich Ihnen raten, einen Kurs über Elektrochemie zu belegen, die Wikipedia-Seite ist sehr hilfreich, und ich bin sicher, dass es ein endloses Angebot an YouTube-Tutorials zu diesem Thema gibt.

Aber ich habe es versucht und hatte keine Probleme!

Cool. Aber die Frage ist nicht "kann es sicher gemacht werden?" Sicher, vielleicht gibt es eine Möglichkeit, ein Li-Ion auf null Volt zu bringen, ohne Dämpfe zu emittieren (die Sie möglicherweise nicht erkennen können, bis Sie davon krank werden). Die Frage ist nicht, ob dies physikalisch ohne Explosionen möglich ist, sondern die Frage der Sicherheit. Obwohl Sie dies möglicherweise tun können und obwohl es unter bestimmten Umständen sicher sein kann, ist es nicht sicherer , als sie einfach bei 2 Volt zu belassen, und ich würde argumentieren, dass mehr Risiken damit verbunden sind.

Letztendlich liegt es an Ihnen, aber ich kann mir viele Gründe vorstellen, warum es unsicher ist, Batterien auf diese Weise zu entladen, und sehe keinen Vorteil darin.

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Fast jeder Li-Ionen-Akku hat Kupfer als Anodenstromkollektor. Wenn Kupfer aufgrund einer hohen Entladung einer hohen Anodenspannung ausgesetzt wird, löst sich das Kupfer im Elektrolyten auf, was zu einem Anstieg des inneren elektrischen Widerstands führt. Wenn die Entladung wirklich tief ist (dh Sie lassen die Batterie etwa zwei Tage lang kurzgeschlossen), wird Ihre Batterie zu einem nutzlosen elektrischen Widerstand (von den Anschlüssen aus gesehen). Sie werden jedoch immer eine gewisse Erholung der Leerlaufspannung sehen. Sobald die Batterie tiefentladen ist, würde ich als sicherste Bedingung einen dauerhaften Kurzschluss anwenden.

Tut mir leid, drei Jahre nach Ihrer Frage zu antworten, aber wenn jemand diese Seite liest, gibt es einige einfache Regeln, die Sie unbedingt befolgen müssen, bezogen auf Ihren Satz: "Natürlich muss ich auch von Zeit zu Zeit einige davon entsorgen. Aber bevor ich sie entsorge , ich muss sie aufbewahren ... Und ich persönlich möchte sie so sicher wie möglich aufbewahren .

Erste Regel, die immer zu befolgen ist: Der sicherste Zustand einer Lithiumbatterie IST zwischen 40 % und 60 %, also lagern Sie sie niemals höher oder darunter.

Entsorgen ist nicht lagern. Die Speicherung muss im sichersten Zustand erfolgen, und zwar 40-60%, auf keinen Fall 0V oder gar 3V

Ich hoffe, dass sich alle, die diesen Thread lesen, in Zukunft an diese Regel halten werden ;-)

Eine kurzgeschlossene Batterie hat „per Definition“ null Volt zwischen den Polen, weil es keine zwei Pole mehr gibt, sondern nur noch einen.

Der Typ redet über grundlegende Dinge. Die reale Welt ist das, was Ihnen eine Messung sagt. Für eine Batterie mit unendlichem Innenwiderstand mit JEDER Leerlaufspannung wird Ihnen unter JEDER kleinen Last eine Nullspannung angezeigt. Ein Standard-Voltmeter frisst Mikroampere bis Milliampere, wenn es Strom gibt. Die Batteriespannungen fallen also im Moment des Anschlusses eines Voltmeters an die Klemmen auf Null.

Eine andere Sache, die der Typ, der über grundlegende Dinge spricht, vergisst, ist, dass eine echte Batterie durch eine ziemlich komplexe Schaltung idealer Elemente wie Spannungsquelle, Stromquelle, Widerstand, Induktivität und Kondensator dargestellt werden kann. Daher kann eine leere Batterie nach einem Missbrauch und unter bestimmten Bedingungen fast jede Spannung zwischen -4 und 4 V anzeigen.