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Thema: Senderakku für Futaba FX 40

  1. #1
    User Avatar von Gerhard_Hanssmann
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    Standard Senderakku für Futaba FX 40

    Der Senderakku einer Futaba FX 40 ist ein 5000 mAh 7,4 V Lithium-Ionenakku.
    Er besteht aus 4 Becherzellen 3.7 V, die parallel und dann seriell verschaltet sind.


    Name:  005.jpg
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    Dieser häufig geladene und viel benutzte Senderakku hat ca. 300 Ladungen und ca. 1500 Betriebsstunden gehalten, bis die nutzbare Kapazität zu niedrig wurde. Preisgünstige alternativen in Form von Videokameraakkus gibt es nicht und Lipos mit aktzeptabler Kapazität passen nicht in das Akkugehäuse.
    An der Anschaffung eines neuen Originalsenderakkus für ca. 125 € führte kein Weg vorbei. Da der alte Senderakku nicht mehr gebraucht wird, muss er als Objekt für Untersuchungen her halten. Geplant ist, die Zellen gegen geeignete Lithiumionenzellen auszutauschen und als Ersatzakku neben dem neu angeschaften Original-Robbe- Senderakku einzusetzen.

    Inhaltsverzeichnis

    1. Aufbau des Senderakkus
    2. Geignete Ersatzzellen
    3. Einbau der Ersatzzellen
    4. Zyklenfestigkeit der Austauschzellen
    5. Bewertung des umgebauten Senderakkus
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  2. #2
    User Avatar von Gerhard_Hanssmann
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    1. Aufbau des Senderakkus

    Das Kunststoffakkugehäuse ist verklebt bzw. verschweisst. Es kann gar nicht so einfach geöffnet werden. Sehr vorsichtiges Aufflexen mit einer Trennscheibe ermöglicht einen Blick in das Innenleben des Senderakkus.

    Name:  006.jpg
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    Wir erkennen 4 Stück 2500 mAh Lithiumionen Zellen ohne Aufdruck. Die Zellen haben die Größe der Konionzellen, Sony 18650, es sind aber nicht diese Zellen. Zwei nebeneinander liegende Zellen sind parallel geschaltet und diese Zellenpaare sind dann seriell zum 7,4 V Lipo verschaltet. Rechts ist der Minuspol 0V des Senderakkus, in der Mitte der Mittelabgriff 3,7 V und links der Pluspol des Senderakkus 7,4 V. Die vier Polkappen in der Mitte der Becherzellen liegen alle auf dem Potenzial 3,7 V, sie brauchen also nicht gegeneinander isoliert zu werden. Die Rückseite der Akkus zeigt, wie der Pluspol der Becherzellen mit der Schutzschaltung verbunden wird.

    Name:  007.jpg
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    In der oberen Kunsstoffhalbschale sind die Abgriffe für Plus- und Minuspol zu erkennen, sie haben Kontakt zur Polaufnahme im Sender.
    Rechts neben den Lipozellen ist ein Isolierplättchen, welches die Leiterbahnrückseite der Akku-Schutzschaltung vor den Polen der Becherzellen isoliert. Über das Isolierplättchen wird auch der Pluspol der 7,4 V Becherzelle mit dem äusseren Pluspolabgriff verbunden.
    Ganz rechts ist die Akkuschutzschaltung. (Klick, hier eine ähnliche Schutzschaltung)

    Damit man die Schutzschaltung von den Becherzellen lösen kann, müssen 5 Lötstellen aufgelötet werden. Eine Saugpumpe ist dazu notwendig.

    Name:  002.jpg
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    Bezeichnungen:
    1 Aüsserer Pluspolabgriff am Kunsstoffgehäuse
    2 Pluspol der Becherzellen, 7.4V
    3 Mittelabgriff 3,7 V
    4 Minuspol der Becherzellen 0V
    5 Aüsserer Minuspolabgriff am Kunsstoffgehäuse

    Schutzschaltung vergrößert:

    Name:  003.jpg
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  3. #3
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    Avatar von Gerd Giese
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    ... super aufbereiteter Bericht - die Alternative:
    http://www.batt-energy-shop.de/produ...v-2600mah.html
    Gruß Gerd und alles Watt ihr Volt
    -------------------------------------------------------------
    www.elektromodellflug.de - LiPo-ABC
    Was in einem Internetforum gesagt werden darf
    Tipps zur Beitragsgestaltung
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  4. #4
    User Avatar von Gerhard_Hanssmann
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    Standard 2. Geignete Ersatzzellen

    2. Geignete Ersatzzellen

    Als einfach zu handhabende Lithium-Ionenzelle bietet sich die 1600 mAh Sony 18650 Zellen, unter dem Namen "Konion" bekannt, an. Sie hat für den FX 40 Sender eine etwas zu geringe Kapazität.
    Andere Litium-Ionenzellen namhafter Hersteller ab einer Kapazität von ca. 2500 mAh sind nur im Ausland ab sehr hohen Stückzahlen zu beziehen:
    Sanyo 18650 LCO 2600mAh
    SANYO 2.8Ah 2800mAh 18650 LCO+NMC
    Panasonic 2900mAh 18650 2.9Ah
    usw.
    Über die Qualität der Ultrafire Zellen, die Kapazitäten bis 3600mAh aufgedruckt haben, kann man sich bei Google ein Bild machen.
    In geringen Stückzahlen ist in Deutschland die Samsung SDI ICR18650-26 Li-Ionzelle bei batt-energy zu beziehen. Diese Zelle vom südkoreanischen Elektroriesen Samsung ist nach dem Datenblatt für den Einsatz als Senderakku ideal und wird daher als Ersatzzelle in der FX 40 eingesetzt.
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  5. #5
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    Hallo,

    kann es sein, daß die FX40 mit diesem etwa 5 Ah Akku nur etwa 5 Stunden läuft? Oder war die Handheizung die ganze Zeit an? Kann man da nicht etwas stillegen z.B. die Displaybeleuchtung? Mit weniger Ladezyklen pro Monat würde der Akku auch viel länger halten. Ein 2,1 Ah 7,2 V NiMH Akku hält in der MPX Royal Pro mit 2,4 GHz so etwa 30 h...

    Gernot
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  6. #6
    User Avatar von Gerhard_Hanssmann
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    Das Display und dessen Beleuchtung sind schon Stromfresser. Mit Beleuchtung ist das Display besser ablesbar. Die Betriebszeit beträgt mit dem Originalakku um 5 Stunden.
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  7. #7
    User Avatar von Gerhard_Hanssmann
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    Die Samsung SDI ICR18650-26 Li-Ion Akku 3,7V 2600mAh Zellen zum Preis von 6,49 € sind heute angekommen.
    Die Zellen haben alle denselben Ladezustand, die Spannung beträgt bei jeder Zelle 3,81 V.
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  8. #8
    User Avatar von Gerhard_Hanssmann
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    Standard 3. Einbau der Ersatzzellen

    3. Einbau der Ersatzzellen

    Die Samsungzellen werden auf die gleiche Art zusammengebaut, wie die Originalzellen. Der Aufbau geht leichter, wenn man Zellen ohne angeheftete Lötfahnen verwendet. Mit nur einem dünnen Zellenverbinder trägt das Zusammenlöten auch nicht zuviel in Längsrichtung auf. Die Polkappen lassen sich sehr gut ohne Anschleifen verzinnen. Nach gut einer Stunde Arbeitszeit ist der Ersatzakku für das Kunststoffgehäuse einbaufertig, in das er exakt hineinpasst.
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  9. #9
    User Avatar von Gerhard_Hanssmann
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    Die zusammengelöteten Lipos mit der Schutzelektronik

    Pluspol des 7,4 V 2s2p Senderakkus 5200 mAh. Der Schrumpfschlauch der Zellen wird durch Tape vor mechanischen Beschädigungen durch den Plusableiter geschützt. Eine Verletzung des Schrumpfschlauches der Becherzellen durch den Plusableiter führt zu einen Kurzschluss.

    Name:  044.jpg
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    Schutzabdeckung des Pluspols

    Name:  043.jpg
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    Verbindung des Pluspols des Senderakkus mit der Platine


    Name:  048.jpg
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    Verlötung des Plus- und Minuspols mit der Platine

    Name:  050.jpg
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    Der Mittelabgriff bei den zwei Zellenpaaren ist gleich aufgebaut wie der Pluspolableiter. Im Bild sind die zusammengelöteten Ableiter der Zellen zu erkennen.

    Name:  046.jpg
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    Verlötung mit den äusseren Polanschlüssen.

    Name:  052.jpg
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    Der Akku mit der Schutzschaltung passt genau in das Gehäuse, er dürfte keinen mm länger sein.
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  10. #10
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    Hallo,
    die Samsung-Zellen würde ich nicht nehmen, weil es Kobaltzellen sind. Nimm diese:

    http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?...=STRK:MEWAX:IT

    Gruß Klaus
    Fahrzeuge auf dem Wasser bewegen macht Spaß und
    ist ein optimaler Testbereich für Elektronikentwicklungen
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  11. #11
    User Avatar von Gerhard_Hanssmann
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    Hallo Klaus

    Die Samsung SDI ICR18650-26 Li-Ion Akku 3,7V 2600mAh ist eine Lithium-IonenZelle, wie es schon im Namen steht.
    Auszug aus dem Datenblatt:

    2 Description and Model
    2.1 Description: Cell ( lithium-ion rechargeable cell)
    3.3 Charging Voltage 4,2 V +/- 0,05 V
    3.8 Max. Charge Current 2600 mA (25°C)
    3.9 Max Discharge Current 5200 mA (25°C)
    3.10 Discharge Cutt- off Voltage : 2,75 V




    Zu der von dir verlinkten Zelle von Panassonic hätte ich auch Vertrauen und die höhere Kapazität ist interessant.
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  12. #12
    User Avatar von Gerhard_Hanssmann
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    Noch ein kurzer Auszug aus dem Datenblatt der Samsungzelle, aus dem zu erkennen ist, wie die Zellen bei Versuchen misshandelt werden:

    9 Safty
    9.1 Overcharge Test
    Test method: To charge the standard charged cell with 12V and 2,6 A at 25 °C for 2,5 hours.
    Criteria: No fire, an no explosion.

    Es sind noch 3 weitere Qualversuche (Kurzschluss, Verpolung, Hitze 130°C 1h), welche die Zellen zu überstehen haben, aufgelistet, alle mit demselben Kriterium: kein Feuer und keine Explosion.
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  13. #13
    User Avatar von Gerhard_Hanssmann
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    Standard 4. Zyklenfestigkeit der Austauschzellen

    4. Zyklenfestigkeit der Austauschzellen

    Der Senderakku wird zu Messzwecken ein paar mal ausserhalb des Senders geladen und entladen. Dazu ist ein Ladekabel mit magnetischen Polanschlüssen eine Erleichterung.

    Name:  058.jpg
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  14. #14
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    Hallo Gerhard,
    innerhalb der LiIon Zellen gibt es verschiedene Untergruppen, wie z.B. die Eisenphosphattechnik bei A123 oder die Manganbasis bei den Sony-Hochstromzelle (Konion).
    Samsung hat bei den Hochstromzellen auch manganbasierte LiIon, die hochkapazitiven sind bei Samsung kobaltbasiert.
    Die Panasonic benutzt bei hochkapazitven Zellen (NCR-Reihe) eine Nickelbasis.
    Diese sogenannte Basis ist das Material/Kristallgitter, in dem beim Laden/Entladen die geringe Menge Lithium eingelagert wird.
    In diese Kobaltverbindung kann zwar viel Li eingelagert werden, die reagiert aber fast so empfindlich wie Lipos. Deshalb hat Panasonic diesen neuen sichereren LiIon-Typ entwickelt.
    Bei der anderen Elektrode wird das Li z.Z. in ein Graphitgitter eingelagert, dieses wird in Zukunft durch Silizium abgelöst. Dadurch wird sich die Kapazität einer 18650-Zelle auf über 4Ah erhöhen. Angeblich läuft bei Panasonic schon die Testproduktion. Diese Zellen sind dann noch sicherer.

    Gruß Klaus
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  15. #15
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    Hallo Klaus

    Danke für deine Darlegungen:
    Panasonic Infos
    Dann warten wir mal auf die 4 Ah Zelle.
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