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

Da heizt auch nix nach, was soll da nachheizen ? Was wir machen ist ein manuelles abschalten bei einer vom IR-Thermometer abgelesenen Temperatur. Vom ablesen bis zum auslösen und lastfrei-schalten vergeht eine geringe Zeitspanne, in der die Temperatur noch ansteigt, sobald lastfrei geschaltet wurde passiert mit der Zelle nixmehr, da drin laufen keine exothermen Reaktionen ab, das ist reine Verlustleistung. Was sich noch bemerkbar machen kann ist die Wärmeableitung durch die Anschlußleitungen im Kopfbereich der Zellen, da die Kabel eh heißer werden als die Akkus selber, aber die Zellen selber heizen nicht nach. Trotzdem ist natürlich die zusätzliche Wärmebelastung durch von den Leitungen zu den Zellen hin abgeführten Wärme nicht gerade hilfreich, die Lebensdauer der Akkus optimal auszuschöpfen. Ich gehe daher seit längerem bereits her und trenne die Leitungen des Akkus direkt nach Lastfreischaltung , um eben solche Effekte zu vermeiden. Da ich diesen "Delay" vom ablesen bis abschalten selber kenne, schalte ich bei abgelesenen 60°C Zelltemperatur lastfrei - das entspricht dann i.d.r. 62°C im Abschaltmoment. Und nach 30 Sekunden sind die Zellen bei mir wieder kälter - nicht wärmer.

In diesem Sinne wünsche ich allen hier erstmal alles Gute für das Neue Jahr 2015, feiert schön und last die Akkus ganz !

Laut Gerd habe die Zellen auf 73°C nach 1min "nachgeheizt": http://www.elektromodellflug.de/gallery/HKT-B435-2C-45Cd.gif

Ich nehme an, dies liegt daran, dass er die Zellen als eingepackten Pack misst und diesen anbläst. Damit ist die Oberflächentemperatur offenbar deutlich niedriger als der Kern des Packs im Inneren.

Ich messe auch einzelne Zellen oder offene 2s Packs ohne sie anzublasen, da "heizt" dann auch nichts nach. Ich will halt nur darauf hinweisen, dass Gerd die Zellen so in der Form kaputt macht.

Jörg

Sika schrieb:

Laut Gerd habe die Zellen auf 73°C nach 1min "nachgeheizt": http://www.elektromodellflug.de/gallery/HKT-B435-2C-45Cd.gif

Ich messe auch einzelne Zellen oder offene 2s Packs ohne sie anzublasen, da "heizt" dann auch nichts nach. Ich will halt nur darauf hinweisen, dass Gerd die Zellen so in der Form kaputt macht.

Jörg

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Hallo Jörg

Die schönen grünen Lipos sind jetzt bei Gerd seit einiger Zeit im Test (Dauertest).
Wenn hier bei Zellen kaputt gingen, hätten wir ja ein Ergebnis und schon lange davon gehört.

@chrizz IR Temperaturmessung = Infrarotmessung? Wenn ja hör auf damit, in dem Temberaturberich wohl das schwierigste was es gibt.
und dazu ist es immer die Strahlungswärme der Oberfläche. Hör auf damit und messe richtig.
Messfühler zwischen zwei Zellen und mit Silikonfett ankoppeln, das geht so mit +- 1°.
IR so mit +- 5°.

Sigi

Ein frohes neues Jahr wünsche ich!

Ein frohes neues Jahr wünsche ich!

Moin, hier ist ja was los wenn man mal ein paar Tage abtaucht ...

Sika schrieb:

Worauf ich aber dringend hinweisen möchte ist, dass die letzten LiPo-Generationen ein geändertes Temperaturverhalten aufweisen. (...)
Von daher würde ich anregen,
a) Dauerlastmessungen (z.B. 45C konst.) bei 55 bis max. 58°C Temperatur zu beenden und
b) Pulsmessungen (5s a 45C/55C/65C) ohne die zwischenzeitliche (eigentlich auch nicht praxisrelevante) 10C Konstantlast durchzuführen.
Stattdessen in den Pausen keine Last - und immer schön auf die Temperatur achten!
(...)

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... zu a und #202:
Moin, man sollte noch darauf hinweisen, dass es vor den "gewohnten" Tests keinen Anlass gab die Temperaturen zu ändern bzw. den
neuen Zellen anzupassen! Nicht einmal die Hersteller haben dessen Maximaltemperaturen nach unten angepasst, es gelten immer noch
die Grenzen: max. 75°C! ... keine Frage - die halte ich schon von Anbeginn als viel zu hoch wenn die Temperatur unter Hochstrombedingen
erreicht/erzeugt wird!
... aber ...
Bisher war es die erste Zelle, die BOLT, die nach & nach deutliche Ermüdungserscheinungen zeigte nach dem Dauerlasttest der immer
das Extremste darstellt was man einem Akku zumuten kann, gerade im Bereich der Soll-C-Rate! Nach den Tests ja auch mein Hinweis
von 12/14 auf der Page - ich erinnere:

Achtung, ich täte nach den jetzigen Erkenntnissen raten: http://www.elektromodellflug.de/bolt-lihv-65c.php

Maximale Temperatur dieser Li-HV 55°C und niedrigste Lastspannung nicht unter 3,3V/Z! (müsste aber noch weiter bestätigt werden)
​

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PS: Das Vorheizen ist noch einmal ein gesondertes Thema und hat hiermit (Dauerlastdiagramm) erst einmal nix zu tun!

...zu:

Sika schrieb:

Laut Gerd habe die Zellen auf 73°C nach 1min "nachgeheizt": http://www.elektromodellflug.de/gallery/HKT-B435-2C-45Cd.gif
Ich nehme an, dies liegt daran, dass er die Zellen als eingepackten Pack misst und diesen anbläst. (,....)

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Wenn du meine Test-Info lesen tätest hättest Du erkannt, dass die Packs einfach normal hochkant auf dem Tisch auf einer feuerfesten Unterlage liegen!
Da wird nix gekühlt, geschweige dann "angeblasen" ... steht "alles" schon hier:

Kühlung: keine Kühlung, liegend in Längsrichtung beim Testen auf einer feuerfesten Unterlage.

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Ich messe zur Kontrolle/Stichprobe mit einem Fluke per Infrarotpistole und während der Messung mit einem Miniaturtemperaturfühler, der unter dem
Schrumpfschlauch eingeschoben (mit einem speziellem Werkzeug) direkt am Alu des Packs und im ersten oberen Drittel, die Temperatur.

Temperaturmessung: Seitlich im oberen Drittel unter dem Schrumpfschlauch mittels Mikrofühler direkt auf dem Alumantel (Metall);
Stichprobenkontrolle per Infrarot an einer geschwärzten Stelle des LiPos.

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Nach der Lastabschaltung lasse ich die Packs immer mindestens eine Minute ruhen und beobachte dessen Temperaturentwicklung und messe auch
dann dessen Spannungsdrift! In dieser Phase heizen die normal nicht nach beim Standard-25Ci-Diagramm o.ä.!
Nur bei den extremen Lastdiagrammen - aber vor allem beim Dauerlast-maximal-C-Raten-Diagramm (continuous)- heizen die sogar extrem nach!
Bedenkt, dass bei den heutigen LiPos der Temperaturanstieg unter einer Minute auf 63°C an der Außen-Aluhülle ansteigt...
Ich vermute (und schrieb ich hier schon 'zig fach aber ich wiederhole mich gerne!), dass es die Kerntemperatur eben nicht schafft, bei dem
fast explosionsartigem Temperaturanstieg in der Dauerlastphase, sich 1:1 (also in Realtime) nach außen auszubreiten! Das geschieht aber bis
zu einer Minute ... erst dann steht am Pack eine homogene Temperaturverteilung an! ... und erst danach sinkt nach&nach die Temperatur wieder!
Dieses Verhalten ist natürlich ebenso mit dem Infrarot-Thermometer messbar. (Eine Trägheit des Mikrofühlers kann ich ausschließen!)
Ich halte es aber für meine Pflicht darauf hinzuweisen, dass hier Gefahr droht und gebe deshalb extra diese Temperatur mit an.
Wenn das alles abgearbeitet wurde, erfolgt eine Zwangskühlung im Strömungsrohr teilw. bis zu 1Std. ... dann herrscht wieder Raumtemperatur!

... zu b:
Keine Frage, kann man machen und ich unterstütze sowas auch. Aber das gehört bei mir zu den "speziellen" Lastprofilen die nach Wunsch und gezielt
anwendungsgerichtet angefertigt werden. Deshalb erst zum allgemeinen Vergleich das "Standard-25Ci Diagramm", es dient zum allgemeinen Vergleich,
dann folgt Spezielles!
Hier Einigkeit zu schaffen ist Müßig, da z.B. die Impellerfraktion (Jets oder noch extremer die hohe Dauerlastraten der Klappimpeller für Segler!)
kein F5B Diagramm (kurze Hochstromimpulse) wünscht ... u.s.w. ... nur, was "praxisrelevant" ist bestimmt die gezielte Anwendung und nicht eine
andere Messart!

... zu:

Sika schrieb:

Ähnlich wie Gerd teste ich seit vielen Jahren Akkus, angefangen mit NiCds in den 1990ern bis hin zu nun den aktuellsten LiPos. (...)

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Dazu hätte ich noch einen Wunsch bzw. täten wir uns (das behaupte ich mal) sicher freuen, wenn du uns auch an deinen Auswertungen der ganzen
Akkupacks (deiner gemessenen Akkutypen) teilhaben lassen tätest!

@Sigi
Die Mylipo-HV zeigen noch keinerlei Ermüdung. Auch ein Grund warum Mylipo "nur" offiziell 4,25V/Z freigibt!
(Vorabversuche bekräftigen das ...) Zu den BOLT und REVOLECTRIX kann ich nichts sagen da die zu den Usern zurück gingen!
... ob die sich hier dazu melden - keine Ahnung.

Ich möchte hier keine Grundssatzdiskussion führen, ich will Gerds Messungen auch gar nicht mehr generell kritisieren, aber ich muss mich hier auch nicht mit Messdaten rechtfertigen - es gibt genug Gründe diese nicht zu veröffentlichen - oder gar Gerds Seite auswendig wissen - das ist ja keine Bibel.

Es ging mir einzig und allein darum darauf hinzuweisen, dass die aktuellen, kältestabileren Chemien den Nachteil haben, viel weniger hitzefest zu sein. Ihr könnt diesen Hinweis nun annehmen - oder auch nicht - und weiter die Zellen bei den Tests kaputt machen - eure Entscheidung.

Kritischster Punkt sind die Ableiter der Zellen. Bei Hochstrommessungen erzeugen diese nur 3-5qmm Querschnitt extrem schnell kritische Temperaturen und überhitzen den Elektrolyt lokal.

Löten an den Ableitern ist mit diesen Chemien übrigens auch fast nicht mehr möglich - trotz Kühlung der Zellen per Schwamm. Auch wenn die Zellen im Pack nun oft untereinander geschweißt sind, so sind die beiden äußeren Zellen mit den angelöteten Kabeln sehr häufig geschädigt.

Jörg

Huhui - bist Du wirklich Diskussionsfähig denn "das" hier finde ich gelinde gesagt, "leicht überzogen"! ... ich zitiere mit Unterstrich von mir:

ich will Gerds Messungen auch gar nicht mehr generell kritisieren, aber ich muss mich hier auch nicht mit Messdaten rechtfertigen - es gibt genug Gründe diese nicht zu veröffentlichen - oder gar Gerds Seite auswendig wissen - das ist ja keine Bibel.

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Äh ... rechtfertigen - Bibel - Jörg, wie bist du drauf? ... empfindest du das so? Wo liest du meine Seite als Bibel?
Ich habe mir Mühe gegeben und mir einen "Ast" auf deine States (#200/202) getippt (#204) um eine vernünftige Basis zu haben und
dann das? Ich jedenfalls empfinde deine "überraschende Diskussion" weder unangenehm noch als Besserwisserei! ... nur der Ton ...

Im Gegenteil, ich täte mir wünschen mehr Fakten zu erkennen. Meine liegen offen, wie unschwer zu erkennen ist!
Nur an deiner Art sich zu Äußern solltest du eventuell noch arbeiten ohne das du hier Provokant wirst!

Bisher lese ich nur Hinweise die wir schon vorher wussten oder zumindest Dinge, auf die wir nach dem Test der BOLT sensibilisiert
wurden! Also alles Dinge wo wir übereinstimmen - umso unverständlicher dein Eingangsstate (s.Zitat)?

Aber ... nun wirfst Du neue Dinge hier rein die nicht HV-, wohl aber C-Raten-typisch und bekannt sind!
Das Thema Ableiter erfindest du bitte hier nicht neu. Gerne aber als gesonderten Thread und gerne mit neuen(!) Fotos bzw. Fakten!

Also, ich hoffe du stellst dich der Neugierde von uns noch und überzeugst auch mal mit Messdaten oder greifbaren technischen
Fakten die einen Bezug (oder Vergleichbares) haben!

Gerd Giese schrieb:

Die Mylipo-HV zeigen noch keinerlei Ermüdung. Auch ein Grund warum Mylipo "nur" offiziell 4,25V/Z freigibt!
(Vorabversuche bekräftigen das ...) Zu den BOLT und REVOLECTRIX kann ich nichts sagen da die zu den Usern zurück gingen!
... ob die sich hier dazu melden - keine Ahnung.

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Zu den Bolt werde ich mich melden sobald ich Gelegenheit gefunden habe, diese im Viper F5D zu fliegen und zu messen.
Bei dem momentanen Wetter ist die Viper leider nach geschätzen 0,37s Motorlaufzeit in den Wolken verschwunden und selbst wenn der Himmel mal klar wäre müsste ich nach der Landung den Schneematsch aus dem Rumpf schippen.

Alex, bei euch hängen die Wolken ja tiefer als bei uns ?

Gerd, ich kann durchaus diskutieren; will das aber in Foren nicht mehr.

Meine Ausgangsbasis sind 2 Packs 3s BOLT 5400. Allein aus einer Impedanzmessung der Einzelzellen (1kHz) ergab sich, dass bei einem Pack die beiden Randzellen hochohmig sind (ca. Verdopplung der Impedanz). Öffnen des Packs ergab, dass die Randzellen "fluffig" sind - ein zumindest mir bekanntes Problem, dass auf einen Hitzeschaden beim Anlöten der Anschlusskabel zurückzuführen ist. Die mittlere Zelle zeigte Impedanzwerte wie die drei Zellen des 2. Packs - ca. 10% niedriger als meine bisherigen Referenzzellen.

Da die Minus-Zelle des 2. Packs minimal höher in der Impedanz lag als die beiden anderen Zellen und mein Messequippment auf 2s Packs ausgelegt ist, habe ich nach einer generellen Prüfmessung des 3s Packs mit 30A die Minuszelle entfernt. Mit diesem 2s Pack habe ich dann div. Versuche gemacht.

Geladen bis zur Standardspannung 4.23V und entladen bei 30A bis 3.3V ergeben sich ca. 4850mAh. Die Entladekurve ist kaum von Standard-LiPos zu unterscheiden. Kleiner Unterschied ist die etwas bessere Linearität, d.h. zu Beginn der Entladung ist der "Bauch" weniger stark ausgeprägt, die Spannung also etwas höher. Insbesondere fällt dies bei niedrigen Temperaturen auf, was z.T. auf die angesprochenen niedrigen Innenwiderstände schon bei niedrigen Temperaturen zurückzuführen ist.

Bei 4.30V Ladeschlussspannung ergeben sich ca. 5200mAh, bei 4.35V ca. 5500mAh. Exakt so verhalten sich auch aktuelle Standard-LiPos bei Überladeversuchen, wobei die Entladekurven nicht parallel noch oben versetzt ist, sondern zu Beginn ein Bereich höherer Spannung vorangestellt ist - der hintere Teil der Entladekurve ist jeweils identisch.

Bei den nachfolgende Hochstrom-Messungen 35C (10s mit 175A, 30s Pause - dies 3x) mit unterschiedlichen Ladeschlussspanungen (4.23V, 4.30V und 4.35V) und einmalig 45C (10s mit 230A, 40s Pause) mit 4.23V, jeweils vorgeheizt auf 50°C, ergaben sich keinerlei Anomalien, d.h. die Entladekurven lagen jeweils um das Plus an Ladeschlussspannung höher, die errechneten Innenwiderstände aus der Sprungspannung bei Lastabschaltung sind im Rahmen der Messungenauigkeiten und der ggf. minimalen Temperaturunterschiede identisch. Wie die AC-Ri und die Messungen per ESR-Meter vermuten ließen, setzen diese Zellen (auch bei 4.23V Ladeschlussspannung) eine neue Messlatte.

Auffällig bei den Kurven der 4.23V Standardladung ist, dass sich die Spannung im Pausenzeitraum auf einen höheren Wert stabilisiert als bei den bisherigen "normalen" LiPos, was auf eine höhere chemische Basisspannung im vorderen Bereich der Entladekurve hindeutet. Das ist der andere Anteil der bei 30A erkannten größeren Linearität der Entladekurve.

Eine abschließende Vergleichsmessung mit 4.23V Ladeschlussspannung und 30A ist im Rahmen der üblichen Streuung nicht von den Eingangsmessungen zu unterscheiden - nach 12 Zyklen insgesamt.

Temperaturmessungen an den Ableitern haben bei 10s mit 175A (ca. 35C) einen kurzzeitigen Anstieg um ca. 10°C ergeben, bei 230A (ca. 45C) haben die Zellen die Tortour nur überlebt, weil ich die Ableiter anfangs mit den Fingern (autsch!) und dann mit einem nassen Schwamm gekühlt habe.

=> eine Dauerentladung mit 45C überhitzt die Ableiter mit Sicherheit, alternativ reichen 5s bei 45C, wenn die Zellentemperatur entsprechend hoch ist. Dies schädigt dann den Elektrolyt (Zelle bläht), was dann die anschließend gemessenen Anomalien erklärt.

Jörg

Anbei ein Bildschirm-Photo von den Messkurven; hoffe das reicht als "Beweis".

Last ist ein "dicker" Widerstandsblock, d.h. je höher die Spannung, desto höher der Strom; der Strom ist ca. 170-180A (wird mit aufgezeichnet, ist aber nicht dargestellt).

* untere Kurve (blau) bisherige Referenzzelle GensAce 4800 (Produktion 12.2011) geladen bis 4.23V, 52°C Start
* 2. Kurve von unten (braun) Bolt 5400 geladen bis 4.23V, 52°C Start
* zweite Kurve von oben (grün) Bolt 5400 geladen bis 4.30V, 53°C Start
* obere Kurve (lila) Bolt 5400 geladen bis 4.35V, 53°C Start

=> keine Anomalien.

Jörg

Kleiner Einwurf zum Thema Elektrolyt:

HV-Elektrolyte verwenden prinzipbedingt kleinere Anteile an Ethylencarbonat in der Mischung.

Hintergrund und Erklärung was das ändert:

Übliche Elektrolyte für Lipos sind Mischungen aus u.a.

LiPF6 aka "Leitsalz"
Ethylencarbonat (EC)
Dimethylcarbonat (DMC)
Diethylcarbonat (DEC)
Ethylmethylcarbonat (EMC)

Zwei davon finden sich immer in den Elektrolyten: LiPF6 und EC. EC weil es essentiell für die Formierung des SEI-Layers auf der Anode ist (ohne diesen würde die Anode nach wenigen Zyklen zerfallen) und LiPF6 weil es niedrige Kosten mit hoher Leitfähigkeit, guter SEI-Kompatibilität und der Fähigkeit einen Aluminiumableiter zu passivieren kombiniert.

Diese zwei Komponeten bestimmen auch die Temperaturgrenzen des Elektrolyts und damit der Zelle.

EC führt bei niedrigen Temperaturen zu einer hohen Viskosität und schlechter Li+ Ionen-Transportfähigkeit. Gleichzeitig sorgen höhere EC Mischverhältnisse für eine bessere Hochtemperaturstabilität.

Das PF6 Anion hingegegen wird in Elektrolyten mit hohen EC Anteil ab ca 60 °C instabil und beginnt mit den anderen Stoffen im Elektrolyt und Zelle zu reagieren was zu einem schnellen Zerfall der Zelle führt. In solchen mit niedrigem EC Anteil beginnt dieser Prozess aber schon früher, ab ca 50 °C.

Also: Je niedriger der EC-Gehalt ist desto niedriger die (Hoch-)Temperaturstabilität, was jedoch auch mit einer Erweiterung des Temperatur-Einsatzfensters in Richtung niedrige Temperaturen einhergeht.

Gruß

Frank

BZFrank schrieb:

(...)
Also: Je niedriger der EC-Gehalt ist desto niedriger die (Hoch-)Temperaturstabilität, was jedoch auch mit einer Erweiterung des Temperatur-Einsatzfensters in Richtung niedrige Temperaturen einhergeht. (...)

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Danke Frank für deinen wirklich erhellenden Beitrag!

Ich täte mir wünschen, dass unsereiner bei Fragen direkt an die Hersteller auch mit solchen Informationen gefüttert wird.
Dabei müssen die Firmen ja noch nicht einmal die Hosen runter lassen weil die exakten Missverhältnisse gerne dessen Geheimrezept
bleiben dürfen! Im Gegenteil, es kommt nix und "man" tappt erst durch try & error zu neuen Erkenntnissen - ein mühseliger Weg!

Aber, wie ich das sehe, erhalte ich vom Alex neue BOLT. Gottlob größere, was mir immer lieber und ehrlicher im Test ist, als die Vorherigen.
... aus Sicht des Temperaturverhaltens ... DC-Ri .... Ableiter ... u.v.m. ...

Moin Sika, danke erst einmal für deine Ausführungen!
Nur, ehrlich gesagt bin ich mir nicht sicher was du in den States #209/#210 ausdrücken willst.
Ich erkenne dort ein "frisiertes" Pack was du erst umgelötet hast (eine Zelle entfernt) um es dann bis auf 50° vorgewärmt,
belastet hast, um "keine Anomalien" festzustellen. Es stellt sich auch die Frage, um wie viel "schlechter" präsentierte sich die
entfernte Zelle?

Dein Ansatz scheint ein anderer. Du sagst aus was möglich wäre ... so meine Erkenntnis ... das ist okay und finde ich ja auch interessant
und (wie ich finde) ideal zu Selektieren geeignet!

... eben noch aufgefallen - zu:
Du schriebst eingangs als Vorschlag: b) Pulsmessungen (5s a 45C/55C/65C) ... durchzuführen.
... und ich erkenne aber 10S Lastimpulse in deinem Diagramm? Ich kenne keine Race-Boot-Profile - wie sehen die aus?
Hast du Loggings dazu und könntest die mal posten?

Ich täte noch einen Schritt weiter gehen und würde mit Blick auf F5B sogar "nur" 3s-(2,5s)-Lastimpulse nehmen.
Habe ich auch schon in einem damaligen Wunsch mit Blick auf F5B ... ist hier irgendwo... Hier gefunden ... :
http://www.elektromodellflug.de/t-nt-65c-f5b-zyklen.html -> #143 / #268

Während ich hingegen Packs teste, die von der Stange sind und idealisiere hier nix, in dem ich ein Pack erst verändere. Mein Anliegen ist
nicht den Herstellerwerten nacheifern. Die legen noch eins drauf und testen nämlich extra nur mit einer Zelle um fast idealisierte Werte zu erhalten.
Glaube mir, dazwischen liegen Welten ... gerade wenn Du bedenkst: Die greifen die Kontakte dann mit großflächigen Kontaktzungen ab und was
das für weiterer Vorteile bring muss ich nicht näher erläutern ...
Auch teste ich äußerst ungern nur mit Zweizellern, da die thermisch stehts benachteiligte mittlere Zelle dann nicht in den praktischen
Belastungen mit eingeht und zu keiner Aussage führt. Das ist aber entscheidend (für mich) um eine allgemeine Aussage treffen zu können!
An dieser mittleren Zelle - du weißt das in einer Reihenschaltung stehts der schwächere das Gesamtverhalten bestimmt - messe ich auch
direkt am Alukörper die Temperatur. Auch lasse ich bei den ersten Lastversuchen immer eine Einzelzellenaufzeichnung mit laufen. Daran
kann man sehr zuverlässig erkennen, ob Unregelmäßigkeiten (Anomalien) innerhalb eines Packs vorliegen!

Außerdem stellt sich für mich die Frage noch, wie lange bzw. welche Kapazität (mAh) wurde dem Pack bei 50°C (!) Vorheizung entnommen?
Welche Aussage kannst du treffen gegenüber einer z.B. guten (echten) 45C Zelle? Für mich ist ein Vorheizen bis 50°C nicht praxisorientiert.

Konsens ist aber, das Löten an den Ableitern ist ein großes Problem! Ich habe dafür gekämpft, dass die Hersteller zumindest den Weg gehen,
die +/- Ableiter in einer kleinen S-Spirale zu verlegen und zu verschalten. Die "guten" unter den Konfektionierern verlöten auch erst mit genügend
Abstand zum Becher die Hochstromkabel und nicht unmittelbar am Übergang zur Becherdurchführung!

@Frank: Danke für die Erklärung. Dies bestätigt exakt meine Erfahrungen bzw Ergebnisse. Allerdings nicht erst seit den HV-zugelassenen Zellen. Auch schon die Hochkapazitätszellen (für Bootsdauerrennen) und die letzten nicht-HV-Hochstomzellen verhielten sich genauso. All diese Zellen waren auf niedrige Kalt-Innenwiderstände getrimmt und konnten durchaus auch ziemlich heftig überladen werden - von daher muss sich die Chemie nicht wirklich unterscheiden, bzw. man hat vermutlich das Potenzial der Chemie nicht ausgenutzt um einen höhere Zyklenfestigkeit bei 4.2V Ladeschlussspannung zu erzielen.

@Gerd: es hilft nichts, wenn du meine Messverfahren in Frage stellst. Am Ergebnis, dass du die BOLT kaputt "gespielt" hast, ändert das nichts. Für mich sind meine Messungen genau so "praxisrelevant".

1. Für Dauerrennen (6 bzw. 10min) verwende ich 2s Packs. Auch für 6min-Rennen (10C) reichen mir Messungen bei 5-6C (30A) Dauer aus, weil es a) zur Begutachtung ausreicht, und b) ich die Zellen damit in etwa so themisch belaste wie im Boot (dort liegen sie auf dem Bootsboden und werden gekühlt). Zudem hab ich zieemlich viele Vergleichsmessungen mit eben diesen 30A. Hier heize ich üblicherweise auf ca. 40-45°C vor - und auf dieser Temperatur halten sich die Zellen dann bzw. gehen max. auf 50-55°C hoch.

2. Für SAW-Anwendungen (Speeden mit Booten) sind die Pulsströme inzwischen viel höher als die von mir gemessenen 175A/230A - das ist richtig. Wir reden hier inzwischen über 2-3x höhere Pulse. Um dies zu kompensieren bzw. zu simulieren belaste ich den Zellen dann eben 10s lang. Vorheizen der Zellen auf 45-55°C ist mit Heizfolien und Temp-Reglern auch kein Problem - und das ist eben der Punkt max. Performance. 2s ist durchaus auch dort praxisrelevant, weil ich aus baulichen Gründen idR tatsächlich 2s Packs als Basis verwenden muss. Das sieht bei anderen Booten ggf. anders aus - sollen die Leute halt eigene Messungen machen. Mit ein Grund, warum ich meine Messungen und Schlüsse nur ungern veröffentliche.

Die übermäßige thermische Belastung von mittleren Zellen ab 3s Packs aufwärts ist aus meiner Sicht inzwischen nicht mehr gegeben. Hintergrund ist, dass die Zellen selbst so niederohmig geworden sind, dass der Zellenkörper vergleichsweise wenig Wärme erzeugt, dafür aber eine recht gute Wärmeleitfähigkeit besitzt, so dass sich die Wärme recht gut und schnell verteilt. Was im Moment den Hauptteil der Wärme einleitet sind die Ableiter bzw. die Anschlusskabel. Viel schlimmer sind aber die Lötschäden durch das Anlöten der Anschlusskabel, so dass inzwischen in Hochstrom-Packs eher die Randzellen zuerst aufgeben - mal abgesehen von Ausfällen aufgrund von Produktionsfehlern.

Von den Herstellern lange S-förmige Ableiter zu fordern ist ja komplett kontraproduktiv - weil eben die Ableiter mit 15-20mm Breite und 0.2mm Dicke "DIE" Schwachstelle der Zellen darstellen. Um die chemische Leistungsfähigkeit der Zellen selbst voll ausnutzen zu können, müssten die Ableiter vielmehr 4-5x so dick und möglichst kurz sein (was aber Probleme bzgl. Dichtigkeit bringt). Löten an diesen kalt-optimierten Zellen darf man eigentlich gar nicht mehr, weder die Hersteller noch die Endkunden. Hier bleibt nur schweißen oder klemmen.

Jörg

Moin Frank,

sag mal, gibt es noch eine Erklärung warum bei den HV LiPos die C-Raten Ladefähigkeit rückläufig zur Ladeschlussspannung ist?
Auffällig ist doch, bei den T-NT hatten wir noch 8C Laderaten, sind es jetzt bei der BOLT mit 4,35V/Z "nur" noch 2C zugelassen!
I.G. für mich richtig erklärbar, da der DC-Ri mit diesen HV-Zellen deutlich geringer ausfällt als vergleichbare Standard-Zellen gleicher C-Rate.

Interessante Diskussion.
@Joerg, deinen SAW-Erfahrungen entnehme ich dass die Bolt speziell bei extremen Peakbelastungen deutliche Vorteile gegenüber den bisherigen Hochstromzellen bringt.

Ich werde mir mal 2400er und 3450er im fruehjahr für meine Speeder und die Hurricane besorgen.
Für F5B fehlen mir leider noch die passenden Größen (1800er fuer 9-10s Antriebe bzw 5s Packs). Aber evtl legt der Hobbykönig ja noch nach bis dahin.

Gruß Stephan

Jou finde ich auch wenn es Jörg nur einmal schaffen täte alles zu lesen, zu verstehen und nicht ständig Neues und
falsches zu behaupten! Es ist nicht nur müßig, auch lästig auf Dinge einzugehen, die man nie so geschrieben,
geschweige denn, so gemeint hat!
Jörg, nur zwei Beispiele, Fett das Falsche:

(...) Von den Herstellern lange S-förmige Ableiter zu fordern ist ja komplett kontraproduktiv (...)

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... auf diese voreilige Äußerung zu antworten wäre schon peinlich! ... nur Jörg, dass du mir so was zutraust beleidigt mich!

Weiter mit dem ewigen betonen der Bolt, die durch meine Testweise geopfert wurde ....
Auch hier wieder Ignoranz, denn was schrieb ich schon dazu:

Moin, man sollte noch darauf hinweisen, dass es vor den "gewohnten" Tests keinen Anlass gab die Temperaturen zu ändern bzw. den
neuen Zellen anzupassen! Nicht einmal die Hersteller haben dessen Maximaltemperaturen nach unten angepasst, es gelten immer noch
die Grenzen: max. 75°C! ... keine Frage - die halte ich schon von Anbeginn als viel zu hoch wenn die Temperatur unter Hochstrombedingen
erreicht/erzeugt wird!
(...) Nachfrage zum Temperaturverhalten ...
Im Gegenteil, es kommt nix und "man" tappt erst durch try & error zu neuen Erkenntnissen - ein mühseliger Weg!

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Aber am meisten enttäuscht mich die falsche Aussage, dass bedingt durch den Widerstand der Zellen - ich zitiere:

Die übermäßige thermische Belastung von mittleren Zellen ab 3s Packs aufwärts ist aus meiner Sicht inzwischen nicht mehr gegeben.

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Das wundert mich nicht einmal wenn ich weiter lese:

... verwende ich 2s Packs. (...) reichen mir Messungen bei 5-6C (30A) Dauer aus (...) dort liegen sie auf dem Bootsboden und werden gekühlt ...

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Jörg, wann hast du das mal untersucht - Temperaturunterschied 2s-3s bei Hochlast? ... und bitte mal eine direkte Antwort auf eine direkte Frage ... danke!

Ich freue mich auf die neuen (großen) Bolt und Revolectrix die schon im Postfach liegen und auf Abholung warten!
Auf alle Fälle werde ich berichten und - huhu Jörg - ein niedrigeres Temperaturverhalten ansetzen! ... gerne auch
in Absprache!

Gerd Giese schrieb:

Moin Frank,
sag mal, gibt es noch eine Erklärung warum bei den HV LiPos die C-Raten Ladefähigkeit rückläufig zur Ladeschlussspannung ist?

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Gerd,

ich denke das ergibt sich aus der HV-Charakteristik der Zelle. Das Stichwort hierzu heisst 'Lithium Plating'.

Plating bedeutet das sich während dem Ladevorgang auf der Anode (Graphit) metallisches Lithum abscheidet. Das ist unerwünscht, da es allerlei Probleme in der Zelle verursachen kann, vom Verlust von verwendbaren Lithium (-> Kapazitätsverlust), Ansammlung von Reaktionsprodukten auf der Anode (-> Innenwiderstand steigt an) bis zu Microshorts (-> Li-Dentridenwachstum durch den Separator). Faktoren bei der Entstehung des Platings sind

- Temperatur (bei niedrigen Temperaturen verstärkt)

- Strom (bei hohem Ladestrom verstärkt)

- Potential Li / Li+ (bei höherer Spannung verstärkt)

Der letzte Punkt limitiert HV-Zellen. Ich bin mir sicher das man diese Zellen wie bisher problemlos mit höheren C-Raten bis 4.2V laden kann, aber das letzte 'bisschen' sollte nur noch mit weniger Strom durchgeführt werden um nicht in einen möglicherweise kritischen Bereich zu geraten. Bei normalen Ladegeräten die wie bisher ein fixes CC/CV fahren muss daher die Laderate etwas limitiert werden.

Man könnte aber bei diese Zellen mit einem geändertes Ladeverhalten wohl auch mit hohen C-Raten laden, also CC (und hohen C-Raten) bis 4.2V dann den Strom runterfahren auf 1-2C bis HV-Endspannung erreicht ist, dann weiter mit CV.

Gruß

Frank

@Stephan; Ich hätte ja auch nie gedacht, dass ich mal HK etwas Gutes bescheinigen müsste, aber die BOLT 5400 sind tatsächlich in der 4800-5400mAh Klasse die Zellen mit den niedrigsten Innenwiderständen und damit den besten Lastspannungen - allerdings ist der Vorteil jetzt nicht gewaltig - aber seit 2012 endlich mal wieder ein kleiner Schritt nach vorn.

Klein heißt, dass meine bisher besten Zellen (GA4800/5300 aus 2012) einen DC-/AC-Ri von 1.25/0.70mOhm bei "Betriebstemperatur" hatten; die BOLT (2014) kommen nun auf 1.10/0.65mOhm. Ich muss dazu sagen, dass die Magnum V2 5000 vermutlich auch knapp unter den GA4800 bzw. 5300 liegen dürfen - "vermutlich" auf Basis von Impedanzmessungen mit 1kHz und ESR-Meter an einem 4s Pack. Leider hat der 4s Pack das Trennen (Zellen verlötet) in 2s Packs zur weiteren Hochstrom-Vermessung nicht überlebt. Muss mal neue bestellen...

Jörg

Danke Frank, gerade die Ablagerungen von metallischem Lithium.... die stehen zum Energietransport nicht mehr zur
Verfügung! Aber, treten doch meines Wissens die erst bei niedrigen Temperaturen oder Tiefentladungen auf ...mmmh?
Ein großes Feld und man lernt ja nie aus...
Auch die Detridenbildung ist immer spruchreifer, gerade bei dem "Vergewaltigen" unserer Lithiumzellen. So
manch einer wundert sich, dass trotz "alles richtig gemacht zu haben", eine Zelle im Pack "plötzlich kippt
(überproportional an Spannung verliert über die Lagerzeit).

Wirst lachen, aber auch ich habe schon über ein gestuftes CC-cc-CV Laden (gefrotzelt) nachgedacht, die bis zur 4,2V/Z
überproportional schnell lädt, bis 4,35V/Z normal (1C) um anschließend in die CV Phase überzugehen.
Ich werde das mal PP-RC vortragen und mal schauen ob ich eine Test-FW erhalte! Als ersten Vorschlag
werde ich cc/2 gegenüber CC/1 anregen ...

Hallo Gerd,

Gerd Giese schrieb:

Aber, treten doch meines Wissens die erst bei niedrigen Temperaturen oder Tiefentladungen auf ...mmmh?

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Andersherum, Lithium Plating ist ein "Overcharge"-Problem und eines von hohen Laderaten bei niedrigen Temperaturen. Das liegt daran das die Graphitanode ans Limit kommt und der Einlagerungsprozess diffusionslimitiert ist.

Salopp gesagt wollen mehr Lithium-Ionen-Partypeople in den Club als der Türsteher reinlassen kann. Es bildet also eine Schlange vor der Türe die dann irgendwann Rabatz macht.

Dentridenbildungsprobleme gibts auch bei Overdischarge, dann aber Kupfer aus dem Ableiter, kein Lithium.

Gruß

Frank