Ausfallmodus prismatische LiFePO4-Zellen

Hallo,

ich hab mich nach den ganzen Schilderungen über Lipo-Brände entschlossen (ausschlaggebend waren hier die Fälle nach wochenlanger friedlicher Lagerung, auch bei uns im Verein schon vorgekommen) auf die Verwendung von Hochstrom-Lipozellen zu verzichten. Kleinleistungszellen wie sie in jedem portablen Gerät sind, sind scheinbar immernoch deutlich sicherer da die Reserven der Chemie nicht so ausgereizt sind. Ich bitte von Diskussionen hierüber abzusehen, dies ist meine persönliche, nach gründlicher Abwägung getroffene Entscheidung.

Als Alternative bin ich bereits ein großer Freund der A123-Becherzellen, diese gibt es aber nur in 2500 und 1100mAh, wobei die letztere m.E. nicht an die Leistung der 2500er Zelle heranreicht. Nun gibt es ja ein breites Sortiment von prismatischen Zellen, auch ziemlich preiswert, mit deutlich größerer Bandbreite an Kapazität (insbesondere kleinere Kapazitäten). Hier interessiert mich jetzt der Ausfallmodus, versagen die einfach (das ist eben so) oder sind es auch Brandsätze?

Klar, bei satten Kurzschluss passiert das, irgendwo muss die Energie hin .. das war auch schon bei NiXX so und Bleiakkus sind da Splittergranaten mit Säurefüllung. Das akzeptiere ich.
Wichtig ist mir nur eine unproblematische, sichere Lagerung .. (die bei der Notwendigkeit eines brandsicheren Koffers mit Abgasfilterung meiner Meinung nach NICHT gegeben ist).

Gruß,
Christian

Von Bränden habe ich noch nichts gehört, aber von Ausfall nach bereits einer Saison. Spruch bei uns am Platz: Die taugen nichts. Letzte Woch meldete wieder einer das sein Pack hin ist. A 123 dagegen sind nach 6 Jahren und auch schon mal Tiefentladung immer noch top. Was hält Dich vom Bewährten ab? Ich fliege die 1.100 er z.B. im Verbrenner mit 7 Servos und Kreisel bis zu 8 Flüge auf Sicher, 10 wären machbar.

Christian Erker schrieb:

...

Als Alternative bin ich bereits ein großer Freund der A123-Becherzellen, diese gibt es aber nur in 2500 und 1100mAh, wobei die letztere m.E. nicht an die Leistung der 2500er Zelle heranreicht.....

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Also als Empfänger Akku reichen die auf jeden Fall als Lieferant für Servo-Ströme (von Extremen mal abgesehen) solange die Kapazität halt angemessen ist.
Wo für 2500mAh Zellen kein Platz ist sind ja normalerweise auch nicht mehr als 6 Servos und auch keine Extrem-Servos drin?
Grüße
Walter

Hallo,

also ich habe miitlerweile fast alle Segler auf LiFes umgestellt. Dabei hab ich nicht die A123 Zellen, sondern alternative Akkus, wie es sie z.B. bei lipopower.de gibt, verwendet, da mir 2500mAh einfach nicht genug sind. Zudem hab ich lieber Akkus statt Blei in der Rumpfschnauze.
Dabei hab ich z.B. 5Ah Rundzellen und 8Ah Headway Zellen in meinen großen Seglern im Einsatz und bin bisher begeistert.
Zudem fühle ich mich, wegen der uinterschiedlichen Chemie verglichen mit LiPo, auch wirklich sicher.
Wenn eine höhere Spannung gewünscht wird (z.B. als LiPo Ersatz) kann ich die LiMn Zellen auch empfehlen.

Bei LiFes ist aber von 1,1Ah bis 15Ah alles an Zellen verfügbar. Die taugen z.T. zwar nicht als Antriebsakku, aber es geht hier ja um Empfängerkkus und da sind sie sie super geeignet.

Gruß
Onki

Sichere Zellen

Sichere Zellen

Hallo,

schaut euch mal die P-Ion Zellen an. Diese sind nicht so schwer wie A123, aber trotzdem sehr sicher (von Hadi-RC).
Nennspannung ist mit 3,6V auch nur 0,1V tiefer als bei den LiPos.
Gibt es auch in verschiedenen Größen. Angegeben sind sie mit 25C Dauerbelastung.
Habe selber damit aber keine Erfahrungen.
A123 fliege ich als 6S im 3m F3B Modell, sind echt Top Zellen...Mit 10A in 15min. voll :-P
Nico

P-Ion

P-Ion

... wer mehr Info möchte - hier ein Test der P-Ion: http://www.elektromodellflug.de/p-ion-von-hadi.html

Gerd Giese schrieb:

... wer mehr Info möchte - hier ein Test der P-Ion: http://www.elektromodellflug.de/p-ion-von-hadi.html

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Gerd du hast ja mal wieder fleissig getestet, ist zwar schon ne Weile her aber dennoch danke.

Du konstatierst zwar eine Sicherheit wie bei LiFePO, erwähnst aber nicht explizit was die Zellenchemie ist.
Was verbirgt sich denn hinter P-ION?
Ich kenne zwar PION was aus je einem Quark und einem Antiquark besteht aber das ist vermutlich nicht gemeint, ist ja auch ohne Bindestrich.

Der Spannunglage nach wäre bei 3,6V Nennspannung z.B. LiCoO₂ möglich? Aber es gibt ja inzwischen einen ganzen Zoo von Anoden und Kathoden.

Die Entladekurve sieht in der Mitte etwas anders aus (geringerer Abfall bei deinen Zellen) , als ich es z.B von den Konion LiIon Zellen 2S1P NCR18650 2,9Ah gewohnt bin, allerdings habe ich mit geringem Strom von 1A entladen, da ich sie nur als Empfänger Akku verwende.

Diese beliebten Konion Zellen finde ich mechanisch leider nicht übermäßig stabil. Die Metallhülle ist etwas dünn wie ich mal unfreiwillig getestet habe.
Wie sieht das mit den Zellen aus deinem Test aus?

Grüße
Walter

WalterH schrieb:

.. erwähnst aber nicht explizit was die Zellenchemie ist. (...)
Nennspannung z.B. LiCoO2 möglich? Aber es gibt ja inzwischen einen ganzen Zoo von Anoden und Kathoden. (...)

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... genau - zeige mir eine Fabrik die "das" veröffentlicht!
... Standard Zusammensetzung kannst überall lesen!
Hier die Shop-Infos: http://www.hadi-rc.de/epages/es1251...hops/es125123_FAIR/Categories/FAIR_PIon_Akkus

Es gibt die mittlerweile als "V2". Crizz weiß um den Wunsch meinerseits zum Ergänzungstest!
V2: http://www.hadi-rc.de/epages/es1251...hops/es125123_FAIR/Categories/"P-Ion v2 -25c"

... aber wir driften - die Eingangsfrage war nach LiFePo!

Hallo,

na da hat sich ja so einiges getan ... ich bin positiv überrascht . Nur eine Anmerkung:

Bei LiFes ist aber von 1,1Ah bis 15Ah alles an Zellen verfügbar. Die taugen z.T. zwar nicht als Antriebsakku, aber es geht hier ja um Empfängerkkus und da sind sie sie super geeignet.

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Das mit den Empfängerakkus hat sich so eingeschlichen, dafür würde ich die 1100er A123 jederzeit bedenkenlos nutzen. Ich hab eher nach (vorallem kleineren) Antriebsakkus gesucht.

Ein weiterer Punkt ist die Umrüstung von Fertigmodellen, gerade bei Schaumwaffeln ist der ja Liposchacht mehr oder weniger festgelegt. Der Spannungsunterschied ist kein großes Problem, kompensiert man ja ziemlich einfach durch einen Motor mit leicht anderer spezifischer Drehzahl oder notfalls einer eine Nummer größeren Latte .. aber die Becherzellen passen selten rein, inbesondere bei 3s-Akkus. Bei meinem Easyglider ist das grenzwertig (musste den Schacht massiv umarbeiten, schon vor dem Zusammenbau der Rumpfhälften) und ich bekomm den Akku kaum am Empfänger vorbei, was mir schon eine defekte Antenne bescherte.

Da sich meine Vermutung mit der Brandsicherheit zu bestätigen scheint, werde ich die bei Gelegenheit einfach mal testen. Sind ja bei bekannten Quellen auch billiger als A123 zu bekommen, mal schauen was die so taugen.

Gruß,
Christian

Zum Thema:

Ja, auch LiFePO4 können in den Zustand eines 'Thermal Runaway' kommen und katastrophal versagen. Thermal Runaway setzt voraus das die in der Zelle generierte Wärme höher ist als die die an die Umgebung abgegeben werden kann. Das ist aber deutlich unwahrscheinlicher als bei Lipos, aus folgenden Gründen:

- Beim Zerfall der Kathode (LiFePO4) durch Überlast, Kurzschluss, Überladung o.ä. entsteht weniger Wärme als bei LiPos (Kathode: LiCoO2). Insbsondere entsteht bei letzterem freier Sauerstoff in der Zelle, dessen Reaktionprozessse heizen dann noch weiter.

- Die Temperatur bei der bei einer LiFePO4 Zelle Thermal Runaway einsetzt liegt wesentlich höher (> 216 °C)

- Das in der Zelle verwendete Elektrolyt ist ein anderes, welches weniger reaktiv als das bei Lipo-Zellen ist (LiFePO4: LiBF4/LiBOB vs. LiPo: LiPF6)

LiFePO4 sind deutlich sicherer als LiPos unter gleichen Einsatz/Lager-Bedingungen.

Gruß

Frank

WalterH schrieb:

Der Spannunglage nach wäre bei 3,6V Nennspannung z.B. LiCoO₂ möglich? Aber es gibt ja inzwischen einen ganzen Zoo von Anoden und Kathoden.

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Vermutlich basiert P-Ion auf LiNiMnCoO2 (NMC) Kathoden. Die Entladekurven sehen jedenfalls so aus. Auch die Nennspannung/Maximalspannung spricht dafür.

http://www.electricbike.com/lithium-cobalt-magnanese/

Diese Akkus werden z.b. in Golfwagen gerne benutzt und gelten als relativ sicher.

Gruß

Frank

BZFrank schrieb:

Zum Thema:

Ja, auch LiFePO4 können in den Zustand eines 'Thermal Runaway' kommen und katastrophal versagen. Thermal Runaway setzt voraus das die in der Zelle generierte Wärme höher ist als die die an die Umgebung abgegeben werden kann. Das ist aber deutlich unwahrscheinlicher als bei Lipos, aus folgenden Gründen:

[...]

Gruß
Frank

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Das die Dinger bei Kurzschluss hochgehen ist klar und alleine durch die Energiemenge bedingt, die muss ja schließlich irgendwo hin und die Wärmekapazität von den Zellen ist begrenzt. Überladung usw. ebenfalls .. damit hab ich auch kein Problem, richtig behandeln und es passiert nichts. Das wird ja nicht passieren wenn sie nur auf dem Regal rumliegen, bei Lipos kam das erwiesenermaßen öfter vor (zu oft für mich).

Gruß,
Christian

Nein, es sind Lithium Nickel Mangan Zellen. Ähnlich der Konion 18650 (Sony) aber mit modifizierter Zusammensetzung und anderem Separatormaterial.

Glaube ich eher nicht, denn ohne den Co-Anteil hätten sie nicht die Leistung/Lebensdauer. Begrenzte Zyklenfestigkeit bei Hochstromanwendungen ist ja nach wie vor ein Charakteristikum von LiMnXX-Spinell.

Ansonsten poste doch bitte mal das Datenblatt, das wir alle etwas klüger werden.

Nen Teufel werd ich........ Wie oft willst du das eigentlich noch probieren ?

Sag mal, heute keinen Kaffee bekommen?

Das wird sich eh in den nächsten Wochen lösen. Mehr NMC (Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid)-Zellen drücken auf den Markt für E-Bikes/E-Mobility. 'Sicher' wie LiIon/LiFePO4 und fast die Leistungsfähigkeit (C-Rate) von Lipos. Ich bin sicher die Dinger gibts bald an jeder Ecke.

BZFrank schrieb:

Glaube ich eher nicht, denn ohne den Co-Anteil hätten sie nicht die Leistung/Lebensdauer. Begrenzte Zyklenfestigkeit bei Hochstromanwendungen ist ja nach wie vor ein Charakteristikum von LiMnXX-Spinell.

Ansonsten poste doch bitte mal das Datenblatt, das wir alle etwas klüger werden.

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Crizz schrieb:

Nen Teufel werd ich........ Wie oft willst du das eigentlich noch probieren ?

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Mmmmmh - "Nen Treufel werde ich ..." - schade, wirklich toller Spruch und klüger wird keiner davon!

BZFrank schrieb:

Vermutlich basiert P-Ion auf LiNiMnCoO2 (NMC) Kathoden.

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Ich halte mich normal ohne Background zurück mit Spekulationen - das überlasse ich anderen.
Nur ich kann DAS unterstreichen da ich genügend Lastverläufe habe die exakt diese Charakteristik widerspiegeln, aber wie gesagt: Übertragene Vermutung!
Nur ein Beispiel dazu: Der charakteristische Verlauf dieser Zellen (hier in einer leichten Überlast):

Sony Konion 18650 eigensicher?

Sony Konion 18650 eigensicher?

Hallo Crizz,

da Du die "Konion 18650 (Sony)" angesprochen hast, weiß jemand ob diese Zellen eigensicher sind. Zumindest annähernd so wie die LiFePO4.
Ich habe einiges dazu recherchiert, aber bisher nur widersprüchliche Aussagen gefunden

Gruß
Rolf

Nein, sind sie nicht. Siehe z.b.

http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?262234-TK-Monster-Explosion

Die Schwelle für den Thermal Runaway liegt überhalb von Lipos (LiCoO2:130°C, LiMn: 200°C), aber sie können ebenso bei Fehlbehandlung/Schaden 'hochgehen' - sind nicht selbstlimitiered. Die thermische Stabilität von LiFePO4 ist bislang unerreicht.

Gruß

Frank

BZFrank schrieb:

Die Schwelle für den Thermal Runaway liegt überhalb von Lipos (LiCoO2:130°C, LiMn: 200°C), aber sie können ebenso bei Fehlbehandlung/Schaden 'hochgehen'

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Was aber die Sicherheit gegenüber "üblicher Lipos" bereits erheblich verbessert. Und man muß insbesondere singuläre Falschbehandlung betrachten, multiple tritt selten auf, wenn z.b. ein Akku beim Laden platzt. Übrigens sind auch die A123 ANR26650 m1a nicht völlig davon ausgenommen, wie vor 3 oder 4 Jahren auf einer großen HiFi-Messe in Süddeutschland zu sehen war. Da war ein Netzteil eines Hi-End Verstärkers über Nacht regelrecht explodiert. Das Netzteil ( damals Experimentalstadium ) war an Stelle der üblichen Hochkapazitäts-Elkos mit ANR26650 zur Pufferung der Impulslasten ausgerüstet. Die nächtliche Verselbständigung des Netzteils hatte damals immerhin einen Schaden von knapp 500´000.- Euro angerichtet. Sicherlich eher die Ausnahme, als die Regel - aber die perfekte Sicherheit gibt es nunmal nicht. Man kriegt jede Zelle zu tollen Effekten bewegt, nur eine Frage der Maßnahmen denen sie ausgesetzt ist.