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Thema: Turnigy Graphene Packs

  1. #46
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    müßte man halt mal nen Pack für ein paar Stunden in nen Kühlschrank legen und dann schaun was er bei 4°C am Start so Spannungsmäßig hält wenn man ihn belastet. Natürlich in direktem Vergleich zur 20°C-Starttemperatur. Würde am ehesten was aussagen.
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  2. #47
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    Meinte mit ohne vorwärmen schon Zimmertemperatur. Wie sie sich bei 5 Grad verhalten kann ich nicht sagen.
    MFG
    Stefan
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  3. #48
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    Bei Zimmertemperatur werden die Referenzmessungen gemacht - da gehen Gerd und ich, Peter und andere Tester konform. Dabei werden die gültigen Ratings bestimmt. Ein Akku der echte 30c attestiert bekommen hat muß nicht vorgewärmt werden damit man ihn mit 25c Dauerstrom quälen darf wenn er 20...22°C hat. Also bitte nicht einfach irgendwas hinwerfen, nur weil man irgendwann mal am Rand nen Happen aufgeschnappt hat, ohne den Rest gelesen zu haben. Beim Vorwärmen geht es immer um den Betrieb bei niedrigen Außentemperaturen von deutlich unter 21°C wie z.b. beim Herbstfliegen mit Außentemperaturen von 8 - 12°C oder bestenfalls um bei grenzwertiger Auslegung sicherzustellen, den Akku nicht zu sehr ans Limit zu treiben. Ansonsten ist ein vorwärmen bei Zimmertemperatur nicht nötig.
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  4. #49
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    1. Die Dauer der CV-Phase einer Zelle ergibt sich aus dem Ladestrom und dem Innenwiderstand der Zelle (sofern man mit einem Lader mit Balancer lädt). Die chemische Zelle ist voll, wenn die Ladeschlußspannung erreicht ist. Bei LiPos hält die chemischer Zelle dann auch exakt diese Spannung. Lädt man nun eine Zelle mit 10A, die einen Innenwiderstand von 5mOhm hat, dann fallen über dem Innenwiderstand der Zelle 50mV ab, d.h. wenn der Lader außen 4.200V sieht, so sieht die chemische Zelle innen doch nur 4.150V. Durch langsame Reduzierung des Ladestroms verringert man die Spannungsdifferenz über dem Innenwiderstand. Bei 200mA fallen z.B. nur noch 1mV über dem Innenwiderstand ab, d.h. nach Abschaltung des Ladestroms bleibt die Zelle auf 4.199V stehen. Geht man bis 20mA runter, ist die Differenz nur noch 0.1mV - und damit kaum mehr messbar.

    Sofern man den Innenwiderstand einer Zelle kennt, so kann man auch völlig ohne CV-Phase laden. Hier im Beispiel mit 5mOhm und 10A hätte man auch alternativ die Ladeschlußspannung in einem reinen CC-Verfahren auf 4.25V (4.20V plus 50mV Innenwiderstandskompensation) einstellen können. Nach Abschaltung der Ladestroms wäre die Zellen dann auf 4.200V geladen gewesen. Im realen Leben sind die Zellen eines Packs aber nicht 100% identisch im Ri und ein bisschen Balancen muss ja auch sein, aber bei intakten Zellen kann man so sicherlich 5-10 Zyklen nach diesem Schema völlig ohne CV-Phase laden bevor man wieder einen CC/CV-Zyklus zum Balancen einlegen sollte.

    Der Grund, warum bei der Graphene der CV-Phase so kurz ist, liegt schlicht und einfach daran, dass der Innenwiderstand bei Raumtemperatur schon so extrem niedrig ist. Einen ähnlichen Effekt kann man mit "konventionellen" Zellen erreichen, wenn man sie beim Laden extern etwas vorwärmt - auch dann sinkt der Ri und damit die Dauer der CV-Phase.

    2. Laden mit höheren Ladeströmen als 1-2C verändert die Spannung der Entladekurve nicht. Nicht sofern die Zellen nicht durch den höheren Ladestrom auch gleichzeitig erwärmt werden. Der gesichtete Effekt geht dann aber allein auf die Erwärmung zurück, nicht auf den höheren Ladestrom! Den gleichen Effekt kann man auch mit normalen Ladeströmen und externer Erwärmung auf eben die erreichte Temperatur erzielen.

    3. Es ist doch immer wieder schön zu sehen, wenn reine Innenwiderstandsmessungen sich dann auch in Messkurven wiederspiegeln ;-).

    Gruß,
    Jörg
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  5. #50
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    Zitat Zitat von Crizz Beitrag anzeigen
    Ansonsten ist ein vorwärmen bei Zimmertemperatur nicht nötig.
    Herkömmliche LiPos haben bei 20° beispielsweise um 50% mehr Innenwiderstand als bei 40°. Das ist schon recht viel.
    Wie ist das bei den "Graphene"-Akkus?

    Danke auch an Sika für die guten Erklärungen!
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  6. #51
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    Ron, du mußt das andersherum betrachten. Außerdem stimmt die Zahl nicht ganz. Ein Lipo hat bei 10° höherer Temperatur nur noch den halben Ri-Wert. Bei 10°C weniger ist der Betrag des Ri doppelt so hoch. Deshalb sind Temperaturen um 0° für den normalen Einsatz so desaströs, in den Packs fällt die 4-fache Verlustleistung gegenüber Raumtemperatur ab.

    Und zu unseren Messaufbauten : irgendwo muß man eine Referenz anlegen. Und die liegt nunmal bei Raumtemperatur. Um diese Temperatur herum dürfte auch der häufigste Einsatz der AKkus erfolgen, und mit irgendwelchen Referenzen muß man auch seine Antriebe und Versorgung dimensionieren können. Wenn man das nur auf vorgeheizte Packs bezieht wird es sehr schnell zu einem gefährlichen Spaghat, weil keinerlei Reserven mehr da sind.
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  7. #52
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    Zitat Zitat von Crizz Beitrag anzeigen
    Ron, du mußt das andersherum betrachten. Außerdem stimmt die Zahl nicht ganz. Ein Lipo hat bei 10° höherer Temperatur nur noch den halben Ri-Wert. Bei 10°C weniger ist der Betrag des Ri doppelt so hoch.
    Das kann man so pauschal nicht (mehr) sagen. Mit dem ESR-Meter gemessen liegt der Innenwiderstand der Graphene 5000 65C liegt bei 22°C bei 1.30mOhm, bei 40°C bei 0.85mOhm. Insbesondere der Wert von 1.3mOhm bei 22°C ist im Vergleich zu 5000er Zelle mit älterer Chemie bemerkenswert. Die besten Zellen älterer Chemie schafften Werte um 1.3mOhm erst bei ca. 35°C.

    Jörg
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  8. #53
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    Sorry @ Jörg - ich meinte das auf herkömmliche LV-Lipos bezogen. Das hat natürlich nicht zwangsläufig Gültigkeit für HV-Lipos, für Spezial-Mixturen für niedrige Anwendungstemperaturen oder andere Chemische Zusammensetzung wie Graphene oder Nano-Carbon-Strukturen. Von daher auhc sorry für´s abdriften, es war bezogen auf die allgemeine Äußerung bzgl. Vorwärmen und Ri. Hier wird es bei den Graphene natürlich nochmal interessant zu ermitteln, wie sich der Ri bei höheren wie auch niedrigeren Temperaturen verhält im Vergleich zu Standard-Lipos.
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  9. #54
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    Zitat Zitat von Sika Beitrag anzeigen
    Mit dem ESR-Meter gemessen liegt der Innenwiderstand der Graphene 5000 65C liegt bei 22°C bei 1.30mOhm, bei 40°C bei 0.85mOhm.
    Also die gleiche Relation wie bei meinen herkömmlichen LiPos. Bei ca. 20° um 50% mehr Innenwiderstand als bei 40°.
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  10. #55
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    Aufpassen! Start bei #22, 30, 31, 37, 42, ...

    Moin,
    auf besonderen Wunsch unserer Graphene Besitzer hier mal eine Aussage zur Schnellladung ob es überhaupt Sinn macht
    und wie effizient es ist mit diesem LiPo-Typ eine Schnellladung oberhalb 2C zu praktizieren.
    Haben die Lindinger HV-Lipos schon gezeigt wie umgekehrt proportional sich die Ladezeit zur steigenden Laderate umsetzen lassen.
    Am Beispiel des letzten Diagramms: http://www.rc-network.de/forum/conte...m-Hochlasttest
    Im Zahlen (über'n Daumen): doppelte Laderate = halbierte Ladezeit ... so die Theorie bisher!
    ... aber, bitte beachten ...
    Die Ladeendtemperatur, die hier bedingt durch deren Innenwiderstand natürlich höher liegt. Bei 8C immerhin 35°C! (da kann man sich eine Vorwärmbox fast sparen)

    ... setzt die Graphene eine dicke Schippe oben drauf...
    Mein Referenzlader (seit Anbeginn des P3 Erscheinens) ist der Pulsar 3. Er schafft "nur" 25A und somit endet diese Skala hier bei 8C:
    (... werde wohl für die nächste Generation von LiPos - wer weiß was da noch kommt - den Junsi-4010DUO im Parallelbetrieb nehmen, dann wären bis 40A Ladestrom möglich)

    Hier das Ladediagramm der Graphene 3s-3000mAh/65C mal mit 2Ccharge - 4Cc - 8Cc, immer bei CV/10 Abschaltung.
    Die Parameter waren: Start immer bei ca. 20°C und 3,73V/Z ... immer 6Std. Ruhephasen dazwischen ... Umax: 4,20V/Z ... CV/10 Abschaltung
    (also keine CV/10 konstant bezogen auf die 3A Zelle - hier wären das dann immer bei 0,3A):

    Hier die originalen Ladediagramme:
    Name:  H_Graphene-orign-2Cc-4Cc-8Cc.jpg
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Größe:  50,1 KB

    ... und hier die statistische Zusammenfassung. Ich habe hier versucht mit wenigen Diagrammen den Zusammenhang so übersichtlich
    wie möglich darzustellen:
    Name:  H_Graphene-2Cc-4Cc-8Cc.gif
Hits: 1622
Größe:  22,1 KB
    Ich glaube das Diagramm und dessen Werte sprechen Bände (und zu Erinnerung bei 2C Ladungen: Üblicher CV-Phasenanteil um die 10%)!

    Für diejenigen, die das nicht sofort erkennen, eine Zusammenfassung:
    • 2C Ladung beendet bei CV/10 nach 29:22Min. Die Temperaturerhöhung dabei ca: 2°C (von 20°C auf 22°C).
      Lade-Effizienz hier bis auf 2415mAh, davon eine CV-Phase von gerade mal 3% (sensationell niedrig)!

    • 4C Ladung beendet bei CV/10 nach 15:26Min. Die Temperaturerhöhung dabei ca: 3°C (von 20°C auf 23°C).
      Lade-Effizienz hier bis auf 2402mAh, davon eine CV-Phase von gerade mal 5% (sensationell niedrig)!
    • 8C Ladung beendet bei CV/10 nach 08:28Min. Die Temperaturerhöhung dabei ca: 5°C (von 20°C auf 25°C).
      Lade-Effizienz hier bis auf 2397mAh, davon eine CV-Phase von gerade mal 8% (sensationell niedrig)!

    Das ganze bei gerade mal 18mAh Kapazitätsverzicht - ich meine vernachlässigbar, da diese geringe Differenz auch als
    Messtoleranz (die Differenz hier geringer als 1% !!!) unter gehen könne!

    Ergo: Für mich bis dato. die "gesündesten" Werte die ich bisher messen konnte! Fakt ist, dieser LiPo-Type darf
    gerne bis mindestens 8C Vorort Schnell geladen werden. Es ist nicht verwunderlich, bei den diesen niedrigen
    Innenwiderständen der Graphene. Klasse HK, wirklich mal was positiv Neues!

    Ich praktiziere schon seit einer gefühlten Ewigkeit ausschließlich Vorort zwischen 3C-4C Schnellladungen, je nach Zellentyp nach dem Motto:
    Wer mehr als zwei gleiche Akkus hat macht was falsch! ... so kann ich fast nahtlos fliegen mit IMMER super frischen LiPos! Ein mal ausgeliehener
    6s-5000mAh (knapp 3J alt, die Kollegenlipos nur 1J alt) beim Kollegen, erbrachte Entzücken und er konnte diesen Powerüberschuss nicht
    glauben - denn, er immer nach dem Motto: Nur zu Hause Vorladen und dann die ganze "Batterie" an Akkus leer fliegen! Nachteil meiner Methode:
    Man muss Vorort auch Laden können! Aber das gesparte Geld der nicht gekauften LiPo-Packs darf gerne in "vernünftige Ladetechnik" investiert
    werden.


    ... was folgt: Anfang der kommenden Woche noch die Höchstlastdiagramme.
    Geändert von Gerd Giese (21.02.2016 um 10:39 Uhr) Grund: ... was folgt ...
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  11. #56
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    Zitat Zitat von Ron Dep Beitrag anzeigen
    Also die gleiche Relation wie bei meinen herkömmlichen LiPos. Bei ca. 20° um 50% mehr Innenwiderstand als bei 40°.
    Auch das kann ich so nicht bestätigen. Die Generation 2015 (HK Bolt) war ja bzgl. niedrigen Temperaturen schon ein Schritt nach vorn, aber eben noch nicht so extrem wie die Graphene. Werte der Bolt 5400: 1,7mOhm bei 22°C, 0.9mOhm bei 40°C.

    Bolt: 1.7 -> 0.9 = -47%
    Graphene: 1.3 -> 0.85 = -35%

    Der minimale Innenwiderstand (erreicht bei 55-60°C, d.h. an der zulässigen Grenztemperatur) hat sich in den letzten 5 Jahren kaum verbessert, aber die Kurve hin zu tiefen Temperaturen wird immer flacher, d.h. auch bei kalten Temperaturen sind die Innenwiderstände nun schon extrem gut. Warme bis heiße LiPos waren seit Jahren schon extrem viel leistungsfähiger als vorherige Akkutechnologien (NiXX), bei niedrigen Temperaturen (Raumtemperatur bzw. übliche Außentemperaturen) war die Belastbarkeit aber immer noch leicht eingeschränkt, z.B. in Elektromobilen, elektrischen Werkzeugen oder auch Photoapparaten.

    Daher richten sich die Forschungsaktivitäten derzeit in die Verbesserung die Tieftemperaturnutzung (damit einher geht eine verbesserte Schnellladefähigkeit) und natürlich noch in die Erhöhung der Energiedichte sowie verbesserte Zykenzahlen. Leistungsdichte (=Hochstromfähigkeit) ist kaum ein Thema, da sie nur in extrem kleinen Bereichen notwendig ist (extreme Anwendungen im Hobby und evtl. Rennsport als e-Booster - F1 oder LeMans).

    Im Rahmen der Verbesserungen der Niedrigtemperatur-Leistungsfähigkeit ist allerdings zu beachten, dass die verwendeten Elektrolyten idR weniger gut mit hohen Temperaturen klar kommen, d.h. wurden die LiPos vor 10 Jahren erst bei 85-90°C zu Kugelfischen, so kommen die aktuellen Generationen schon bei 50-55°C an ihre thermischen Grenzen und werden dick bzw. "fluffig", d.h. nehmen Schaden. Durch den flacheren Kurvenverlauf Ri-vs-Temp. verbreiterte sich das nutzbare Temperaturfenster dennoch, d.h. man muss idR die Grenzen nach oben nicht mehr ausreizen - sollte sie aber trotzdem kennen.

    Jörg
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  12. #57
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    Zitat Zitat von Gerd Giese Beitrag anzeigen
    Das ganze bei gerade mal 18mAh Kapazitätsverzicht - ich meine vernachlässigbar, da diese geringe Differenz auch als Messtoleranz (die Differenz hier geringer als 1% !!!) unter gehen könne!
    Weil sich das Ladeende (bei C/10) auf den jeweiligen Anfangsladestrom bezieht, hört der Lader bei höheren Laderaten auch schon bei höheren Strömen auf zu laden. Würde man im Lader die Abschaltung nicht in Anteilen des Anfangsstroms sondern als feste Stromangabe z.B. "wenn 20mA erreicht sind" angeben können, dann dürften allen Verfahren einen noch ähnlicheren Füllrad erreichen - wobei sich dann die CV-Phase natürlich zusätzlich mit höheren Laderaten verlängern würde. Siehe dazu das Post von gestern, wovon die Länge der CV-Phase abhängt.

    Jörg
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  13. #58
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    Zitat Zitat von Sika Beitrag anzeigen
    Werte der Bolt 5400: 1,7mOhm bei 22°C, 0.9mOhm bei 40°C.
    Das wären dann also bei 20° um satte 100% mehr Innenwiderstand als bei 40°.
    Also schon bei wohligen 20° der doppelte Widerstand => Vorwärmung dringend erwünscht.
    Das ist rekordreich in diesem Thread (auch wenn die Zahlen in Milliohm gut sind).
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  14. #59
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    Du sagst es und Jörg, rate warum ich extra "das" geschrieben habe - ich kenne ja allmählich was immer folgt (fett von mir)!
    CV/10 Abschaltung ... (also keine CV/10 konstant bezogen auf die 3A Zelle - hier wären das dann immer bei 0,3A): ...
    ... und genau darauf zielte es ab! Jörg, einfach mal im Ganzen verstehen was ich schreibe bzw. damit meine ...

    @Ron Dep und Jörg - ich weise darauf hin, dass hier das Thema lautet: Turnigy Graphene Packs
    Hier wird nicht abgedriftet! :-(
    Geändert von Gerd Giese (21.02.2016 um 12:46 Uhr) Grund: Erinnerung!
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  15. #60
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    Das ist ja das "Problem" Gerd: von dem was du schreibst kann zumindest ich nicht darauf schließen was du denkst...

    Hab grad nochmal in älteren Daten gestöbert: eine Verdopplung des Innenwiderstands von 40°C auf 20°C war die letzten Jahre bei den guten Zellen durchaus normal, davor war es noch stärker. Es ist daher bemerkenswert und passt sehr wohl in den Thread über die Graphene, dass dies hier nicht mehr der Fall ist. D.h. hier haben wir es tatsächlich mit einer signifikant anderen Chemie zu tun, deren Ri hin zu kälteren Temperaturen nicht so stark ansteigt.

    Jörg
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