Warum Li-Ion Akkus. Kurz und Schmerzlos.

[Motormike]

Wissenswertes - Warum Lithium Ionen - Akkus?

Li-Ion Akkus sind eine neue Generation Akkus. Sie benutzen kein Nickel (Ni) als Basismaterial mehr sondern stattdessen Lithium Ionen, um die Energie zu speichern.

Diese Akkus haben eine höhere Spannung pro Zelle bei signifikant weniger Gewicht. daher sind sie gerade für RC-Anwendungen interessant.

[VERYFAT]Li-Ion Akkus liefern mehr Leistung aus weniger Gewicht.[/VERYFAT]

2 unterschiedliche Akkutypen werden angeboten:

Li-Ion und Li-Ion Polymer. Li-Ion benutzen einen flüssigen Elektrolyten, Li-Ion Polymer einen geleeartigen Elektrolyten Li-Ion Polymer haben oft eine flache Form und sind aus Gewichtsgründen nur durch eine Plastiktüte geschützt.

Aber es gibt Unterschiede zu den üblichen NiCd / NiMh, die zu beachten sind:

Die Spannung beträgt 3,7V / Zelle anstatt 1,2V bei NiCd / NiMh

Li-Ion Akkus können problemlos paralell geschaltet werden. Die serielle Verschaltung zur Spannungserhöhung ist ebenfalls möglich, jedoch kritischer auf Grund der Toleranzen, die ein unterschiedliches Entlade- und Ladeverhalten bewirken.

Die Notation für die verschaltung mehrerer Zellen lautet: Stück Zellen seriell - "S" - Stück. Zellen paralell "P"

z.B. 4S3P bedeutet 4 Zellen seriell und 3 Zellen paralell. Das sind zusammen 12 Zellen mit 4 x 3,7V = 14,8V und dreifacher Kapazität.

Die Strombelastbarkeit ist wesentlich geringer. Gängige Werte sind 5C Dauerstrombelastbarkeit und 10C für einige Sekunden. Dies ist viel weniger als bei NiCd / NiMh Akkus, die normalerweise bis zu 50C benutzt werden.

Li-Ion Akkus werden daher häufig paralell geschaltet um die Strombelastbarkeit zu erhöhen

Li-Ion Akkus brauchen eine andere Ladetechnik! Sie müssen mit konstanter Spannung von 4,2V / Zelle geladen werden, bei einem maximalstrom von 1C.

[FATSIGNALROT]Benutzen sie nur passende Li-Ion Lader, niemals NiCd / NiMh Ladegeräte![/FATSIGNALROT]

Li-Ion Akkus benötigen eine andere Unterspannungsabschaltung: diese beträgt 3V / Zelle anstelle von 0,8V / Zelle. Es ist überaus wichtig Li-Ion Akkus nicht zu tief zu entladen, da sie massiv Schaden durch diesen Mißbrauch nehmen.

[FATSIGNALROT]Nur Drehzahlsteller mit passender Unterspannungsabschaltung verwenden. [/FATSIGNALROT]

[ 21. Januar 2004, 12:26: Beitrag editiert von: Motormike ]

 

[Eckehard]

Hi Mike,

1. Hm, das mit der Unterspannung bei 3 V finde ich nicht so toll, denn, durch den leider immernoch existierenden Innenwiderstand, ist die Abschaltspannung ja nun abhängig vom Laststrom, d.h., bei hohem Strom sollte die Abschaltspannung tiefer liegen, als bei niedrigem strom....
Kann der Strom nicht von einem Regler mitgemessen werden, und abhängig davon die Abschalspannung variiert werden? Drängel, drängel....

sehr schön ist es beschreiben auf:
web page

dann unter "FAQ"

zu lesen.

Weiterhin haben LiIon Zellen IMHO eine Nennspannung von 3,6 V, und unterscheiden sich also von der Nennspannung der LiPoly zellen, die 3,7 V habe......

Eckehard

 

[Motormike]

Es ist kurz, einfach und schmerzlos fuer Newbies ..keine Doktorarbeit.. außerdem steht das bei Drehzahlstellern dabei

[ 20. Januar 2004, 17:57: Beitrag editiert von: Motormike ]

 

[haschenk]

Hallo Mike,

Sie müssen mit konstanter Spannung von 4,2V / Zelle geladen werden, bei einem maximalstrom von 1C.

Das ist so nicht richtig und kann leicht zu einem Mißverständnis führen.

Die Ladung erfolgt üblicherweise mit Konstantstrom. Wobei es auf den Konstantstrom gar nicht so sehr ankommt; es darf nur der Wert von 1C nicht überschritten werden. Während der Ladung steigt die Zellenspannung langsam an. Wenn sie einen Wert von 4,2 V (genauer 4,23 V) erreicht hat, muß abgeschaltet werden.

Konstantspannung würde bedeuten, daß der Lader diese Klemmenspannung erzwingt. Wenn jedoch eine Strombegrenzung auf 1C "greift", dann stellt sich eben gerade keine Konstantspannung mehr ein, sondern eine vom Ladezustand abhängige Spannung.

Gruß,
Helmut

 

[Motormike]

Leute, das ist kein wissenschaftlicher Bericht-siehe Ueberschrift!

Warum fuer Anfaenger alles komplizieren?

Wenn sich jemand weiterbilden will in dieser Materie kann man sich dann falls das Interesse geweckt wurde durch Fragen, Buecher und sonstiges weiterbilden...seufz....

Jemand der keine wissentschaftlichen Forschungen betreiben will, interessiert das net bis ins letzte. Er will nur wissen wie so etwas prinzipiell funktioniert. Man kann sich auch korrekt ueber nen paar Hundert Seiten darueber auslassen. Dann wird das ganze aber anders betitelt. Ihr duerft gerne einen ausfuehrlichen Bericht reinstellen.

[ 20. Januar 2004, 18:54: Beitrag editiert von: Motormike ]

 

[haschenk]

Hallo Mike,

mit "Wissenschaft" hat das überhaupt nichts zu tun, sondern mit einer schlampigen Formulierung.

Weiche bitte nicht in ins Unverbindliche aus. Durch Formulierungen wie von dir gemacht entstehen genau die Halbwahrheiten und das Halbwissen, worüber dann nachher ewig diskutiert wird.

Muß ich dir als Profi wirklich sagen, wie man das richtig, kurz und allgemeinverständlich formuliert ?

Gruß,
Helmut

 

[Motormike]

Selbstverständlich nehme ich das Angebot an, aber bitte unter einem eigenen Titel, sonst stimmt meine Ueberschrift nicht mehr.

Haettest schon lange mal sowas schreiben koennen

[ 20. Januar 2004, 19:38: Beitrag editiert von: Motormike ]

 

[Eckehard]

Hi Mike,

ok, unter einer Dissertation stelle ich mir jedoch was anderes vor, da habe ich eine andere Erwartungshaltung...

Aber, nachdem Du nun die Zielgruppe definiert hast, akzeptiere ich Deine Antwort .

Sollte mal jemand an einer FAQ interessiert sein, so sollte dies nun wirklich in dem Thread "Wissen kompackt, Alles über LiIon/LiPoly Accus" zusammengetragen werden.

@Helmut: Ich bin auch Freund kurzer und knackig präziser Formulierungen, aber, das setzt nun mal auf beiden Seiten entsprechendes Wissen vorraus, und das ist u.U. bei Mikes Zielgruppe nicht gegeben....Upps, sorry wenn ich hier was falsches, provozierendes geschrieben habe...

Eckehard

 

[haschenk]

Hallo,

@Eckehard
Nein, du hast (aus meiner Sicht) nichts Provozierendes geschrieben.
Der Gedanke an die Zielgruppe ist es auch bei mir, was mich zu meinem ersten posting veranlaßt hat. Ich meine, daß sich die Zielgruppe unter der Formulierung "Laden mit konstanter Spannung" leicht etwas anders vorstellt als hier tatsächlich der Fall ist.

Was Mike beschrieben hat, ist das, was man im Labor zum Laden an einem Labornetzgerät einstellt. Das tut die zitierte Zielgruppe wohl kaum. Mal auf die Schnelle formuliert, hätte ich gesagt: "Der Ladestrom darf einen Wert von 1C nicht überschreiten. Nach Erreichen einer Zellenspannung von 4,23 V muß die Ladung unbedingt beendet werden."
Wobei man jetzt noch dran denken könnte, ob die Zielgruppe mit "1C" etwas anfangen kann.

@Mike
Du schreibst hier in einem Forum, und jeder Teilnehmer kann in den thread reinschreiben, was ihm dazu einfällt, solange er die Spielregeln einhält. Und ein "thread-napping" liegt ja wohl auch nicht vor.

Der letzte Satz in meinem zweiten posting ist eine Frage und kein Angebot, erkenntlich an dem Fragezeichen.

Meine Erläuterung des Ladevorgangs bzw. Handlungsanweisung dazu ist jetzt schon zweimal erfolgt, und dem habe ich nichts mehr hinzuzufügen.

Wenn du "professionell" einen Lektor für deine Texte suchst, dann kann man darüber reden. Das ist dann aber eine andere Sache und gehört nicht hierher.

Grüße,
Helmut

 

[Motormike]

Ich suche keinen Lektor, aber jeder der es besser weiß, darf hier oder fuers Magazin einen Bericht schreiben. Schade, daß du dich jetzt davor drueckst. Ich habe deinen Satz als Angebot dafuer verstanden

[ 21. Januar 2004, 06:24: Beitrag editiert von: Motormike ]

 

[Gerd Giese]

@Mike
Ich finde die Kurzfassung prima verständlich bis auf eine kleine änderung wozu man weder einen Lektor oder Professur benötigt!

Li-Ion Akkus brauchen eine andere Ladetechnik! Sie müssen mit konstanter Spannung von 4,2V / Zelle geladen werden, bei einem maximalstrom von 1C.

... in ...

Li-Ion Akkus brauchen eine andere Ladetechnik! Sie werden Stromkonstant mit 1C bis zu einer Spannung von 4,2V / Zelle geladen, danach wird schrittweise der Strom reduziert und Spannungskonstant an 4,2V weiter geladen!

 

[Motormike]

@gegie

Jau , ist einfach verständlich und richtig

und kannste mich ma anrufen, mir faellt da was ein.....

 

[haschenk]

Hallo,

@Mike
Ist das dein Ernst?
Die Ladevorschrift heißt eindeutig und kurz: Laden mit Konstantstrom, bis die Zellenspannung 4,2 V erreicht hat, und dann ABSCHALTEN. Mehr braucht man nicht zu wissen oder zu sagen.

Im Übrigen ist dein versuchter Trick uralt.....

@Gerd
1. S.o.
2. Den Strom braucht man beim Laden aus einer Konstantspannungsquelle garnicht zu reduzieren, das macht der ganz von allein. Ist dasselbe, wie du einen Autoreifen aus einem Druckluftkessel aufpumpst: Wenn im Kessel 2 bar herrschen, dann geht solange Luft in den Reifen rein, bis dort auch 2 bar herrschen, dann ist Ruhe.

Daß man während des Ladens Konstantstrom verwendet, hat bestimmte Vorteile. Darauf gehe ich jetzt nicht ein, sonst wird´s "wissenschaftlich".

Grüße,
Helmut

 

[Motormike]

@ haschenk

Schreib endlich was am Stueck und in deinem eigenen Thread, dann kann sich jeder aussuchen was er benötigt.
Welcher Trick?

[ 21. Januar 2004, 10:37: Beitrag editiert von: Motormike ]

 

[haschenk]

Oh Oh Mike,
bei dir liegen wohl die Nerven blank ?
Kann ich verstehen, es ist Vor-Messezeit, da hätte man soviel Anderes zu tun. Und dann kommt da noch einer, der am Image und am Ego kratzt...

Schreib endlich was am Stueck und in deinem eigenen Thread, dann kann sich jeder aussuchen was er benötigt.

Du wirst mir nicht vorschreiben, was, wie und wo ich hier schreibe.
Die diversen tags in deinem Text, die hier keinen Sinn machen, lassen vermuten, woher dein Text stammt. Und daher auch deine allergische Reaktion.

Welcher Trick

Wenn ich´s recht überlege, sind es sogar zwei:
1.
Zum kritisierten Punkt selbst nichts sagen, sondern in Allgemeinheiten und nicht Relevantes flüchten.

2.
Nochmal: Nichts zum kritisierten Punkt sagen. Sondern Kritiker auffordern, die ganze Arbeit selbst und besser zu machen.

Sowas kennt man üblicherweise z.B. von Politikern.

Merkst du denn eigentlich nicht, wie unsachlich du argumentierst?

Warum korrigierst du nicht einfach den unglücklich formulierten Absatz ?

Grüße,
Helmut

 

[Armageddon]

Hi,

Original erstellt von haschenk:
Die Ladevorschrift heißt eindeutig und kurz: Laden mit Konstantstrom, bis die Zellenspannung 4,2 V erreicht hat, und dann ABSCHALTEN. Mehr braucht man nicht zu wissen oder zu sagen.

Wenn man den Akku nicht ganz voll laden will kann mans so machen. Läßt man ihn aber bei 4,2V noch dran, bis der Strom gegen Null geht, so wird der Akku auch voll. So stehts zumindest in den Speks meiner Akkus und es scheint auch zu funktionieren.

Im übrigen bin ich der Meinung, daß schon mit Mikes Eingangsposting das für den Normalbürger hinreichend erklärt ist, auch wenn die Formulierung nicht 100%ig ist.

Gruß Kai

 

[Gerhard Würtz]

Hallo,

Hey Leute, coll down!!!

@Kai: Das stimmt schon, nur dauert es elendig lange bis sie voll sind. Die letzten 5% sind ja nun nicht so ausschlaggebend. Nehme ich die aber vom Lader wenn der Strom anfängt abzufallen, verhindere ich aber auch in der Regel eine Zerstörung der Zellen, weil die Ladeschlussspannung so nicht überschritten werden kann. Möglicherweise verringert sich die Flugzeit geringfügig, aber es schont den Geldbeutel und lässt die Feuerwer aus dem Haus.

 

[Hans Schelshorn]

Hallo,

also, ich finde die Zusammenfassung vom Mike ok so, ich kann damit was anfangen.

Auch klar ist, daß das Ganze noch viel wissenschaftlicher geht. Aber bei aller Wissenschaft kann mir trotzdem ein haschenk auch nicht erklären, warum einmal 2117 mAh reingehen in einen Akku und beim nächsten mal 2143 mAh, bei gleichem Ausgangsladezustand und gleichem Ladeprozeß. Die Akku-Chemie mag anscheinend auch keine exakten Wissenschaften.

Ich würde es wirklich toll finden, wenn jemand, ob haschenk oder wer auch immer, mal was erschöpfendes bezüglich der Lithium-Technologie ins Magazin stellen würde.

Daß bei Erreichen von 4,2-Volt abgeschaltet werden soll, finde ich auch falsch. Da würde ein Blei-Akku nie voll, wenn man beim Laden mit 5 Ampere Konstantstrom einfach bei Erreichen von 13,8 Volt abschalten würde. Deshalb nehme ich an, daß die haschenk-Methode bei Lithium auch nicht korrekt ist.

Nochmal eine direkte Frage an den Walter: Beruf: Dipl.Ing. ? Sagt mir nicht viel.
Welche Fachrichtung?

Servus
Hans

 

[Motormike]

@hasch

ich bin ruhig, ich verstehe nur net wie man so viel Aufstand ueber einen einfachen erklärten korrekten! an eine die durch Überschrift definierte Zielgruppe so zereisst.
Ich habs mal meinem Chef weitergegeben , der hat den verfasst und wird genau so im Katalog gedruckt.

 

[Armageddon]

Hallo Gerhard,

Original erstellt von Gerhard Würtz:

@Kai: Das stimmt schon, nur dauert es elendig lange bis sie voll sind. Die letzten 5% sind ja nun nicht so ausschlaggebend. Nehme ich die aber vom Lader wenn der Strom anfängt abzufallen, verhindere ich aber auch in der Regel eine Zerstörung der Zellen, weil die Ladeschlussspannung so nicht überschritten werden kann. Möglicherweise verringert sich die Flugzeit geringfügig, aber es schont den Geldbeutel und lässt die Feuerwer aus dem Haus.

ob das wirklich nur 5% sind wage ich zu bezweifeln, das mag allerdings auch vom Akkutyp abhängen. Wenn ich die Speks das nächste Mal in der Hand habe, werde ich die Ladung mal aufintegrieren. Ein Überschreiten der Ladeschlussspannung wird übrigens bei beiden Methoden verhindert, wenn die Grenze korrekt eingestellt ist und bei beiden Methoden wird sie überschritten, wenn sie am Lader/Netzteil zu hoch eingestellt ist.
Trotzdem will ich hier aber auf keinen Fall anfangen Haare zu spalten.

Gruß Kai