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.




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

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.



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.








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.



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:

... super aufbereiteter Bericht - die Alternative:
http://www.batt-energy-shop.de/prod...sdi-icr18650-26-li-ion-akku-3-7v-2600mah.html

2. Geignete Ersatzzellen

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.

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

Das Display und dessen Beleuchtung sind schon Stromfresser. Mit Beleuchtung ist das Display besser ablesbar. Die Betriebszeit beträgt mit dem Originalakku um 5 Stunden.

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.

3. Einbau der Ersatzzellen

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.

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.



Schutzabdeckung des Pluspols



Verbindung des Pluspols des Senderakkus mit der Platine




Verlötung des Plus- und Minuspols mit der Platine



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







Verlötung mit den äusseren Polanschlüssen.



Der Akku mit der Schutzschaltung passt genau in das Gehäuse, er dürfte keinen mm länger sein.

Hallo,
die Samsung-Zellen würde ich nicht nehmen, weil es Kobaltzellen sind. Nimm diese:

http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=330450381327&ssPageName=STRK:MEWAX:IT

Gruß Klaus

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.

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.

4. Zyklenfestigkeit der Austauschzellen

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.

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

Hallo Klaus

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

Hallo Gerhard,
Schau mal in der Beschreibung unter der Liste:
http://www.samsungsdi.com/battery/cylindrical-rechargeable-battery.jsp

das C in ICR steht für Kobalt, das N bei INR für Mangan, das F bei IFR für Eisenphosphat.

Ich habe von Panasonic die CGR18650CF in drei Sendern und die NCR18650 in einem Sender.
Hier noch etwas Theorie:

http://www.nexeon.co.uk/technology/
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/HONSHI/20100223/180545/
http://www.ecofriendlymag.com/susta...-application-of-silicon-based-alloy-in-anode/

Gruß Klaus

Klaus, deien Ausführungen sind informativ. Super.

Der 2s2p Samsung Senderakku wurde mehere Male ausserhalb des Senders ge- und entladen.
Laden: Ladestrom 1A, Ladeschlussspannung 8,40V, Ladungsmenge ca. 5060 mAh
Entladen: Entladestrom ca. 0,8 A; Entladeschlussspannung 6,00V, Ladungsmange ca. 5020 mAh.
Bei einem Entladestrom von 0,8 A beträgt die Spannung nach einer entnommenen Ladungsmenge von 4200 mAh 7,2 V,
nach 4900 mAh 6,4 V.
Im Datenblatt wird die Zyklenfestigkeit folgendermaßen beschrieben:
Nach ca. 300 Zyklen Laden mit 1,3 A (Ladeschlssspannung 4,2 V) und Entladen mit 1,3 A (Entladeschlussspannung 2,75 V) beträgt die Kapazität des Akkus noch ca. 70 %.

Klaus M schrieb:

Hallo,
die Samsung-Zellen würde ich nicht nehmen, weil es Kobaltzellen sind. Nimm diese:

http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=330450381327&ssPageName=STRK:MEWAX:IT

Gruß Klaus

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Klaus,

werde mir vielleicht diese Zellen in meine T8FG einbauen, da mir die Akkulaufzeit des original Akkus zu gering ist.

Du hast geschrieben, dass du diese Zellen auch im Einsatz hast, ladest du die Zellen mit Balancer oder ohne?

Welche Ladeschlussspannung haben diese Akkus?

MfG Thomas

Hallo Thomas,
schau Dir das Datenblatt an:
http://www.industrial.panasonic.com/www-data/pdf2/ACI4000/ACI4000CE17.pdf
Ich lade im Sender mit Balancer auf 4,2V/Zelle, habe mir allerdings einen entsprechenden Stecker in Sender eingebaut. Man sollte allerdings darauf achten, das diese Zelle nicht zum Schnellladen geeignet ist. Dies spielt bei mir allerdings mit einer Betriebsdauer von über 30h keine Rolle, nach 2Tagen Dauerbetrieb sollte eine Vollladung über Nacht kein Thema sein.
Wenn man auf beschleunigte Ladung Wert legt, sollte man lieber auf die CGR18650DA ausweichen:
http://www.industrial.panasonic.com/www-data/pdf2/ACI4000/ACI4000CE9.pdf
http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=330468355224&ssPageName=STRK:MEWAX:IT

Gruß Klaus