Info - Versuche einer neuen LiPo-Generation mit 4,3V/Z laufen an ...

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
Moin,
die Generation von Mylipo wird bald kommen mit neuer (ich nenne es mal so, da ich zur Verschwiegenheit verpflichtet bin)
"Formel" für 4,3V/Z als Nennspannung.
Gestreute Feldversuche, einer ausgesuchten Klientel, laufen schon. Der Hersteller versichert uns, dass dieser Zellentyp
die gleiche "Standfestigkeiten" ausweist wie der Vorgänger mit der 4,2V/Z Spezifikation, also keinerlei Zyklen-Kompromisse
und bisher kann man nur staunen!

Hier ein 6s-5000mAh/35C LiPo der neuen Generation, die bis 4,3V/Z spezifiziert wurde!
Bitte beachten, es handelt sich dabei um Hochlastimpulse in der 40Ci (200A) Klasse und ein LiPo einer "echten" 35C Spezifikation
(war meine Empfehlung). Dieser LiPo wird also bewusst in der leichten Überlast betrieben!
(6s Packs sind die thermisch kritischeren und +5C mehr I-Last zeigen eben deutlicher die Grenzen)
Mylipo6s-5000-35C-4_3V-Z-4_2V-3Cc-5Cc-1.gif
Blau: 4,2VZ mit 3C Ladung - LiLa: mit 4,3V/Z und 3C Ladung - Orange: 4,3V/Z und 5C Ladung.

Was sich enorm ändert ist die Spannungslage. Die ist extrem höher, um die 0,1V/Z und deutlich am Diagramm zu erkennen!
Die Nutzkapazität steigt um mindesten 10%, was wohl den höchsten Nutzeffekt für uns bedeutet, da das Gewicht
und Volumen aus Sicht eines 4,2V-Typs, quasi um 10% gesunken ist!

Was sich nicht so stark ändert ist der DC-Ri, dennoch ein kleines Plus ist vorhanden aber wie ich meine, nicht der Sprung wie
die Spannungsdifferenz, deshalb ist das C-Rating auch annähernd gleich anzusetzen. Die Endtemperatur zeigt es auch, denn
bei längerer Lastaufschaltung wird er halt auch wärmer. Täte der DC-Ri reziprok mit sinken, wäre zumindest die Endtemperatur fast
gleich hoch!
Fakt wird sein: Dessen Antriebe die grenzwertig ausgelegt sind, müssen neu überdacht werden!;)

Die 3C zu 5C Schnellladung hat zwar eine Verkürzung der Ladezeit erbracht (ca. 5/6Min.; ca. 22Min zu 17/16 Min.) aber die
entscheidenden Vorteile danach - die höhere Temperatur und damit noch einmal höhere C-Rate und gesunkenem DC-Ri von
2,60mOhm auf 2,45mOHm. Jedoch ist das nicht speziell dieser Zelle zuzuschreiben sondern eher, dass sie mit 5C geladen wurde!

Dieser neue Zellentyp, mit 4,3V/Z Ladeschlussspannung, wird extra gekennzeichnet sein!

Ja, es wird spannend ... schaun mer mal, ich bleibe am Ball und wohl dem der einen Lader hat mit einstellbarer LiPo-Endspannung
bzw. einen Hersteller, der per FW-Update auf die neue Generation dieser Akkus reagiert. Wer solche Akkus dann weiter mit 4,2V/Z
lädt, muss eben auf das verzichten (siehe Diagramm) was den oben gezeigten Unterschied ausmacht.
 
Zuletzt bearbeitet:

GC

User
Gefällt mir sehr gut, Gerd!

Danke für die Vorab-Info.

Ich hoffe die Ladegeräte-Hersteller haben auch schon die Info (oder lesen mit) und modifizieren schon mal ihre Software für einen "Lipo-Typ2" mit 4,3V Ladeschlussspannung.
 

BZFrank

User
Hallo Gerd,

interessant, aber ich erlaube mir dennoch eine grundsätzliche Skepsis. Denn die bisherigen Zellentypen die auf 4.3V "ausgelegt" sind (Samsung/Panasonic ICR18650-28A, u.a.) sind nicht so der Renner was Lebensdauer und Zyklenfestigkeit anging wenn man sie dauerhaft in diesem Einsatzbereich benutzt. Besonders interessant wäre auch die Wirkung auf die Lager-Lebensdauer im vollgeladenen 4.3V/Zelle Zustand, denn es gibt bestimmt wieder einige die ihre Akkus so behandeln werden.

Gruß

Frank
 

Crizz

User
Das glaube ich eigentlich weniger, Frank. Wer das Geld für diese Zellen ausgibt ( z.b. Revolectrix Silver Label) und diese Leistung "unbedingt braucht" , dem ist die Lebensdauer egal solange sie 50 Zyklen halten. Denn dann werden die Dinger in der Regel auch so brutal rangenommen das für Lagern eh keine Zeit ist. Da ist der Wettbewerbseinsatz derzeit mit Sicherheit das primäre Ziel, wo jedes zehntel Volt noch rausgeholt werden soll.

Zwar schreibt John Grzan von Revolectrix, das die Lebensdauer dieser Zellen niedriger als bei anderen Lipos ist, allerdings sollte man auch die Leistung betrachten die da rausgezogen wird. Und auf RCG gibt es Anwenderbeiträge zu diesen Zellen, die die 100 Zyklen-Marke bereits überschritten haben und nach wie vor sehr zufrieden damit zu sein scheinen. Sollte ich mal bisl Zeit haben such ich den Thread mal raus und verlink ihn dir gerne, rein informell.
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
Hallo Gerd, interessant, aber ich erlaube mir dennoch eine grundsätzliche Skepsis. (...)
Berechtigt Frank, kannst dir vorstellen wie skeptisch ich war als man mit mir diesen LiPo besprochen hat ... so ab Frühjahr!
Meine Fragen hatten die Bandbreite von Zyklenfestigkeit, Spannungs-Reserven nach oben (eine 4,2V/Z hat mindesten
bis 4,25V/Z Ladereserven bevor schädigende Prozesse anlaufen ... met. Lithium setzt sich an der Anode ab...) und dann
natürlich Standfestigkeit über die Zeit ... Lagern ... u.v.m...
Das einzige was ich konkret zu hören bekam, waren ein paar technische Details, die daraus schließen lassen, dass
tatsächlich eine neue Zusammensetzungen des Kathoden und Anodenmaterials gefunden wurde - mmmh, nur was
mir fehlt ist: Wie kommen die jetzt auf die "Spannungsreiche der Metalle" von 4,2V auf 4,3V/Z???
Natürlich wurde mir versichert, ich schrieb es ja schon, dass die Zyklenfestigkeit keinen Einbruch erhält ...

Meinige Vermutung ist: Hier handelt es sich nicht um "eine echte" 4,3V-Zelle, eher um eine, wo das nutzbare
Spannungsfenster noch oben erweitert wurde und (angenommenen) die Zerfallsprozesse des met. Lithium erst bei
4,4V/Z einsetzen ... bitte, aber das ist reine Spekulation von mir (Irrtum NICHT ausgeschlossen)!
 
Zuletzt bearbeitet:
servus

da bin ich aber mal gespannt...

was mich noch interessieren würde...ob regler und motoren das dann noch aushalten...zumbeispiel einer dieser "neuen" akkus mit 4,4v/z...kann ein regler/motor der bis 6s geht das überhaupt ab?!
 
Ein 6s Regler kann an solchen 6s schnell ans Limit kommen, die FETs sind oft nur bis 25V ausgelegt.
Sehe es genauso wie Gerd, wenn der Akku nur 50 Zyklen hält aber dafür ein besseres Leistungsgewicht hat ist er für mich gekauft. :D
Bin gespannt.
Gruss Stephan
 

Crizz

User
Nein, das glaube ich nicht - sonst wäre das bereits der Fall: Die SilverLabel z.b. sind schon einige Monate verfügbar, auf die Lipopreise hat das bislang keinerlei spürbaren Auswirkungen gehabt. Ich denke das die Produktion da noch fern von Mengen ist die einen solchen Effekt auslösen könnten, da müßten viele Hersteller mit aufspringen.
 

BZFrank

User
Hallo Gerd,

mir fehlt ist: Wie kommen die jetzt auf die "Spannungsreiche der Metalle" von 4,2V auf 4,3V/Z??? [/U]

Mal ein bisschen Details:

Die grundlegenden Elemente für eine Erhöhung der Spannungsfestigkeit einer Li-Zelle sind bekannt:

Überladung Problem 1. Zu starke Kathodendelithierung/Spannung führt zu struktrellen Schäden, Rissen, Zerfall der Kathode. Mögliche Lösung: Anderes Kathodenmaterial verwenden z.b. anstatt LiCoO2 nimmt man Li2MnO3∙Li(NiXCoYMnZ)O2 (HE-NCM) erlaubt bis theoretisch 5V vs. Li+/Li, höhere Reserven einbauen

Überladung Problem 2. Normales LiPF6/EC/DMC Elektrolyt wird ab 4.25V Spannungsdifferenz instabil. Mögliche Lösung statt üblicher 1M LiPF6 in Ethylencarbonat (EC)/Dimethylcarbonate (DMC) Mischung 1:1 benutzt man 1M LiPF6 in EC/DMC/Diethylcarbonat (DEC) im Verhältnis 3:3:4, stabil bis theoretisch 4.5V.

Überladung Problem 3. Li-Plating / Interfacezerfall Anode bei hohen Spannung/(Lade-)Strömen. Einhergehend mit 1. Lithiumverlust in der Zelle. Mögliche Lösung: Höhere Lithiumreserven Kathode und Elektrolyt vorsehen. Struktur des Kohlenstoffs der Anode modifizieren (Nanopartikel/Tubes für grössere Oberfläche). Ladekurve anpassen - Ladeströme über 4.25V reduzieren (mod. CC/CV). Redox Shuttle Additive einsetzen.

1. Ist erst seit kurzen bekannt, neue Kathodenmaterialen sind entwickelt worden. Geht dennoch mit etwas Gewichtserhöhung einher.

2. Eine geänderte Zusammensetzung des Elektrolyten bedingt auch eine andere Formierung des SEI-Layers für Hochstromzellen. Der Trick ist das in der Fertigung so hinzubekommen das man den Innenwiderstand minimiert. Das hat man auch noch nicht so lange 'drauf'.

3. Ganz kommt man aus der Plating-Problematik nicht raus, aber mit den Additiven bekommt man die Sache insoweit in den Griff das die Zelle wenigsten während der Verfügbarkeit der Additive (werden bei jedem Zyklus abgebaut) keine Schäden nimmt. Die Zugabe der Additiven und die höheren Reserven gehen jedoch auch aufs Gewicht.

Demgegenüber steht eine (theoretische) 17% Verbesserung der Kapazität wenn alles bis zum aktuellen Top-Of-The-Line von 4.35V ausgeschöpft wird. Auch die höhere Zellspannung macht die Zelle leistungsfähiger. Das kompensiert den Gewichtszuwachs teilweise.

Die bisherigen 4.3V Zellen (von 2011) zeigten jedoch noch das man die Problematik nicht so ganz im Griff hatte und die Zyklenlebensdauer reduziert war. Auch gab es anfangs einige unschöne Fälle von Zellversagen. Inwieweit das nun soweit verbessert worden ist bleibt spannend, wie immer wenn man ans Limit geht.

Gruß

Frank
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
Hi Frank,
bedenke - wir haben 2014 ... weil du (d)ein Beispiel aufführst aus der Problematik von 2011 (vielen Dank dafür!),
... die i.Ü. exakt meinen Argwohn widerspiegeln!;)

Zu deinen Punkten; meine Praxiserfahrung bisher:
Die Packs, die ich bekommen hatte, war kein (nennenswert erwähnenswerter) Gewichtszuwachs messbar. Wenn
du das "so" aufführst, muss der ja deutlich sein - ist er aber (bisher) nicht da alles im Rahmen der Fertigungsstreuung.
Zum Innenwiderstand schrieb ich ja, dass der gegenüber den 4,2V/Z (Standardvarianten) eher gleich geblieben
ist... jedenfalls nicht so, dass man daraus etwas ableiten könnte - eben alles noch in der "typischen" Mess- bzw.
Fertigungsstreuung.
Ich hatte bisher fünf (zehn da immer doppelt) 4,3V/Z LiPos (gestaffelte Kapazität bis 5000mAh) aus
unterschiedlichen Evolutionsstufen.
 
Zuletzt bearbeitet:
einige von euch werden sicher auch gerade eine Email von Hobbyking bekommen haben.... :)


Hallo Piotre, vergiss alles was du über Hochleistungslipos weißt, die Turnigy BOLT Li-HV Packs sind eingetroffen!
Während andere Lipos auf dem Markt nur bis zu 4,2 Volt pro Zelle geladen werden dürfen, sind Turnigy BOLT Li-HV Akkus in der Lage, sicher bis 4,35 Volt pro Zelle geladen zu werden. Was bedeutet das? Die Entladespannung beginnt höher und bleibt höher als bei konventionellen Lithium-Polymer-Akkus.

Klicke hier http://hobbyking.com/hobbyking/stor...tent=92146865&utm_medium=email&utm_source=EDM für mehr Details.
 

MaikG

User
Hallo Gerd,

heute kam mal wieder ne Hobbyking Werbemail, in der die neuen "Bolt Li-HV" LiPos angepriesen wurden.
Ist dass nun nen Zufall/Trend in der Entwicklung, dass "neue" Lipos mit auf den ersten Blick gleichen Eigenschaften von den unterschiedlichen Anbietern auf den Markt gebracht werden, oder nutzen Turnigy und MyLiPo die gleichen Zellen in unterschiedlichen Schrumpfschläuchen?

Gruuß
Maik

Edit: Arg da war einer schneller.
 
Ja hab ich :D wollte dies auch grad erwähnen und die Akkus machen definitiv optisch was her ;)
Aber wie die C-Raten übertriebens hoch gelobt werden, stimmt mich schon wieder etwas kritisch :D

Mit freundlichen Grüßen
Sebastian
 
...

Ich hoffe die Ladegeräte-Hersteller haben auch schon die Info (oder lesen mit) und modifizieren schon mal ihre Software für einen "Lipo-Typ2" mit 4,3V Ladeschlussspannung.

Info am Rande:
Wer ein Pulsar 3 oder einen iCharger von Junsi sein Eigen nennt, braucht auf kein Update zu warten!
Die können jetzt schon auf 4,3V/Zelle eingestellt werden ;)

Gruß
Alfred
 
Wer ein Pulsar 3 oder einen iCharger von Junsi sein Eigen nennt, braucht auf kein Update zu warten!
Die können jetzt schon auf 4,3V/Zelle eingestellt werden ;)
Ja, aber dazu muss ich z.B. beim iCharger 206B raus in die Systemeinstellungen. Das ist sehr umständlich jedesmal umzustellen.
Für mich ein klares No-Go. Ich weiss genau, mir würde irgendwann mal ein Fehler passieren. Und ein einziger ist zu viel. Solange die Hersteller da keine praktische Umschaltmöglichkeit bieten, in Verbindung mit einer guten Sicherheitswarnung vor dem Ladebeginn, lass ich die Finger von den 4,3ern.
 
Was heißt denn "die Hersteller"?

Bei meinem Lader kann ich die Ladeschlussspannung für jeden Akkuspeicherplatz einzeln definieren, eben auch auf 4,3V.
Klar, normale Lipos sollte man mit dem Speicherplatz dann nicht laden, aber selbst wenn...explodieren tun sie deswegen auch nicht....
 
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