Geschutzte Li-Ion Akkus laden ?

[PICture]

Hallo!

Ich möchte mir diese Li-Ion Akkus mit internen Schutzschaltungen kaufen: http://www.ebay.de/itm/381359420452?_trksid=p2055119.m1438.l2648&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT und mit allen seriel verbundenen etwas versorgen und sie auch so aufladen. Nach meinem bisherigen Wissen werden sie, wenn so verbunden, nur so lange aufgeladen, bis erste interne Schutzschaltung abschaltet.

Wenn ja, dann wird gesamte Kapazität gleich der vom Akku mit niedrigster sein, oder ?

Hier geht's mir nur um Verständnis und vieeelen Dank für erklärende Antworten. :)

[Unregistriert]

Habe die wirklich eine interne Schutzschaltung ? So was kann ich grade nicht in der Beschreibung finden.

Du willst alle in Reihe schalten und so auch laden wenn ich das richtig verstanden habe? Das kann man mit Li-Ion Akkus machen, sollte man aber nicht. Weil wie du richtig erkannt hast (und da hoffe ich habe ich jetzt keinen Denkfehler drin ;) ist die Gesamtkapazität gleich der des Akkus mit der geringsten Kapazität. Du entziehst schließlich allen Akkus im Betrieb einen gewissen Strom. Irgendwann schaltet die erste Zelle ab-> Es kann kein weiterer Strom mehr fließen.
Auf Dauer würde ich dir raten eine Balancing-Schaltung zu verwenden.

[shedepe]

Achja..da habe ich grade das einloggen vergessen...Der Beitrag ist da um drauf hinzuweisen, dass die erste Antwort von mir ist.

[Peter(TOO)]

Hallo PIC,
[QUOTE=PICture;626665]Ich möchte mir diese Li-Ion Akkus mit internen Schutzschaltungen kaufen: http://www.ebay.de/itm/381359420452?_trksid=p2055119.m1438.l2648&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT und mit allen seriel verbundenen etwas versorgen und sie auch so aufladen. Nach meinem bisherigen Wissen werden sie, wenn so verbunden, nur so lange aufgeladen, bis erste interne Schutzschaltung abschaltet.

Wenn ja, dann wird gesamte Kapazität gleich der vom Akku mit niedrigster sein, oder ?

Hier geht's mir nur um Verständnis QUOTE]

Richtig, wenn der erste Akku voll ist unterbricht er den Ladestrom und die weiteren Akkus in der Reihe werden auch nicht mehr geladen.

Damit alle Akkus voll geladen werden, braucht man einen Loadbalancer.

MfG Peter(TOO)

[PICture]

Habe die wirklich eine interne Schutzschaltung ? So was kann ich grade nicht in der Beschreibung finden.

Das steht auf jedem Akkugehäuse. Mann muß bei ebay immer alles genau "studieren". ;)

Es kann aber auch absichtlich täuschende Fotomontage des Verkäufers sein (Akkutyp 18650 nicht 14500), weil dort andere Kapazität drauf ist. :(

Balancer hat keinen Sinn, weil die Schutzschaltung vom am wenigsten aufgeladenen Akku schaltet beim Entladen sowieso ab.

Besten Dank für die alle Antworten, die meine Vermutungen bestätigen. Jetzt könnte ich die Akkus ohne Schutzschaltung kaufen. :confused:

[damfino]

Die Schutzschaltung schaltet erst sehr spät ab, ein Balancer ist daher immer noch sinnvoll weil der viel früher eingreift.
Wenn die richtig geladen werden, wird die Schutzschaltung nie eingreifen.

Es gibt Zellen die keinen Balancer brauchen (Konion). Hatte solche 1 1/2 Jahre, regelmäßig überprüft, waren immer gleichmäßig geladen. Nur nach 3 Wochen Pause auf einmal komplett tot. Bis dahin perfektes Verhalten. Ich würde sie wieder kaufen, aber den Defekt nicht verschweigen.

[Peter(TOO)]

Hallo PIC,

Balancer hat keinen Sinn, weil die Schutzschaltung vom am wenigsten aufgeladenen Akku schaltet beim Entladen sowieso ab.

Der Load-Balancer ist im primitivsten Fall einfach ein Shuntregler, parallel zu jeder Zelle. Wird die maximale Zellenspannung erreicht, leitet er einfach den Ladestrom an der entsprechenden Zelle vorbei. Dabei muss man aber laden, bis ALLE Zellen voll sind.

Ein richtiger Balancer greift schon von Anfang an ein. Zuerst fliesst der Ladestrom nur durch diejenige Zelle, welche am tiefsten entladen ist. Jede Zelle die dann auf der selben Ladekapazität ist, wird dann zugeschaltet.

[PICture]

Das alles weiß ich schon. Ich glaube aber nicht, dass er die geringste Kapazität in Reihe geschalteten Akkus erhöhen könnte, oder ?


Dabei muss man aber laden, bis ALLE Zellen voll sind.

Wozu muß man das tun ? Was bringt das ? :confused:

[Peter(TOO)]

Hallo PIC,

Wozu muß man das tun ? Was bringt das ? :confused:

Ein guter Loadbalancer versucht hinzubekommen, dass wenn die Batterie z.B. zu 50% geladen ist, jede einzelne Zelle auch 50% geladen ist.

Die primitive Variante kann das nicht, sie stellt einfach den Ladestrom ab, wenn eine Zelle bei 100% angelangt ist und verhindert so eine Überladung der Zelle.

Alles etwas vereinfacht:
Wenn du eine Batterie aus 4 Zellen hast und die Zellen 1-4 noch 10%, 20%, 40% und 80% Ladung haben.
(Ich nehme jetzt mal eine linearen Ladevorgang an.)
Wenn Zelle 4 von 80% auf 100% geladen wurde, haben Zellen 1-3 entsprechend 30% 40% und 60%. (Die Batterie ist also erst zu 30% geladen, schwächstes Glied).
Zelle 4 bekommt nun keinen weiteren Ladestrom mehr.
Geht dann Zelle 3 auf 100%, haben Zellen1 und 2 erst 70% und 80%

MfG Peter(TOO)

[PICture]

Vielend Dank für die ausführliche und verständliche Erklärung. :D

Ich möchte nur die primitive integrierte Schutzschaltungen verwenden und die Akkus gefahrlos wie übliche Baterien z.B. in tragbaren Radios benutzen. Beispielweise für 6V Radio anstatt 4 x 1,5 V Baterrien möchte ich 2 x 2 Li-Ion Akkus mit Schutzschaltungen nehmen und mit Steckernetzteil laden.

1,5V 1,5V 1,5V 1,5V
+ |- + |- + |- + |-
+ --||----||----||----||-- -
| | | |

3,7V 3,7V
+ |- + |-
+----||----||-----+
| | | |
+ ---+ +-- -
| + |- + |- |
+----||----||-----+
| |
3,7V 3,7V

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.)

[Peter(TOO)]

Hallo PIC,

Ich möchte nur die primitive integrierte Schutzschaltungen verwenden und die Akkus gefahrlos wie übliche Baterien z.B. in tragbaren Radios benutzen. Beispielweise für 6V Radio anstatt 4 x 1,5 V Baterrien möchte ich 2 x 2 Li-Ion Akkus mit Schutzschaltungen nehmen und mit Steckernetzteil laden.

1,5V 1,5V 1,5V 1,5V
+ |- + |- + |- + |-
+ --||----||----||----||-- -
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3,7V 3,7V
+ |- + |-
+----||----||-----+
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+ ---+ +-- -
| + |- + |- |
+----||----||-----+
| |
3,7V 3,7V

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.)

Ich nehme an, du willst einfach mit Konstantstrom laden und nicht mit einem dU/dI verfahren.
Wobei dein Radio aber mit 7.4V läuft.

Die erste Idee wäre jeder Zelle einen TL431 parallel zu schalten.
Verschlechtert dann aber die Selbstentladung :-(

Möglicherweise reicht auch schon eine einfache Z-Diode parallel zu jeder Zelle.

Evtl. lässt sich auch etwas mit einer weissen LED, die haben um die 3V und einem Transistor etwas machen, wenn alle LEDs leuchten sind alle Zellen voll.
Also so etwas, nur die LED anstelle der Z-Diode.
http://i.stack.imgur.com/Pa4w3.png

MfG Peter(TOO)

[PICture]

Alle meine µC gesteurte Radios (z.B. Sony ICF-2600D) haben Spannungsregler und Komparator. Sie schalten bei niedriger Versorgungsspannung ab (Tiefentladenschutz).

Um die Li-Ion Akkus 14500 (AA) ohne integrierter Schutzschaltungen gegen Überladung zu schützen, schalte ich seriell an einem in jedem Zweig nach abschneiden der Ladebuchse eine solche gerade gekaufte Schutzschaltung: http://www.ebay.de/itm/381280174748?_trksid=p2057872.m2749.l2648&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT . Mehr bastle ich sicher nicht. :nö:

.------.
+| | -
+---| SS |--+
| | | | SS = Schutzschaltung
| '------' |
| | A | | A = Li-Ion Akku 14500
| |+ |-| | + |-
| +-||-+ +--||--+
| | | |
| |
+ ---+ A A +-- -
| + | - + |- |
| +-||-+ +--||--+
| | | | | |
| | | |
| .------. |
| +| | |
+---| SS |--+
| |
'------'

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[Peter(TOO)]

Hallo PIC,

Wie soll das funktionieren?

MfG Peter(TOO)

[PICture]

@ Peter(TOO)

Die Schutzschaltung sollte beim Erreichen der Akkuspanung 4,2 V den Ladestrom durch sich und alle seriell geschaltete Akkus unterbrechen. Ob das so funktionieren wird, werde ich erst wissen, wenn ich die Schutzschaltungen erhalte. Falls nicht werde ich jedem Akku eine verpassen.

Ausprobiert habe ich bisher ännliche Schutzschaltungen z.B.: https://www.roboternetz.de/community/threads/67860-Lader-f%C3%BCr-gesch%C3%BCtzte-Akkus .

@ damfino

Ich vermute, dass das ein Effekt von Tiefentladen wegen hochen Selbstentladestrom einer defekten Zelle war. Und dann hilft der Zelle leider nix mehr, aber die andere können meistens weiter benutzt werden. Deshalb halte ich Schutzschaltung wichtig aber Balancer unnötig. :confused:

@ alle

Nach weiterer Suche habe ich bei ebay noch Li-Ion Akkus (AA bzw. 14500) mit größerer Kapazität (2,5 Ah) und interner Schutzschaltung gefunden: http://www.ebay.de/itm/4pcs-3-7V-14500-2500mAh-Li-ion-Rechargeable-Battery-For-Flashlight-Torch-DC-/141893362728?hash=item210980e428:g:0noAAOSw--1WsBVx . Die kaufe ich gerne, weil ich für 6 V Radios (z.B. "Sony ICF-7600D") nur zwei gute Li-Ion und zwei defekte Ni-MH (kurzgeschlossene) Akkus in Batteriefach einlegen muß (ohne Basteln).

Für 4,5 V Radios nehme ich einen guten Ni-MH, einen guten Li-Ion und einen defekten Ni-MH (kurzgeschlossenen) Akku (ohne Basteln).

Bei 3 V Radios lege ich einfach einen guten Li-Ion und einen defekten Ni-MH (kurzgeschlossenen) Akku in Batteriefach ein (ohne Basteln). Meine kleinste PLL Empfänger "Sony ICF-M260" und "Sony ICF-M260L" mit Stromverbrauch um 20 mA sollten fast 4-fach so lange als bisher mit 3 x 1,2 V / 0,7 Ah (2 / 3 AA) Ni-MH Akkus "spielen".

Herzlichen Dank für alle Eure hilfreiche Beiträge. :D

[Peter(TOO)]

Hallo PIC,

Die Schutzschaltung sollte beim Erreichen der Akkuspanung 4,2 V den Ladestrom durch sich und alle seriell geschaltete Akkus unterbrechen. Ob das so funktionieren wird, werde ich erst wissen, wenn ich die Schutzschaltungen erhalte. Falss nicht werde ich jedem Akku eine verpassen.

Das Problem ist aber, dass wenn der geschützte Akku voll geladen ist, der zweite nicht weiter geladen wird.
Umgekehrt, wenn der Ungeschützte voll ist, wird er überladen, weil da immer noch der Ladestrom des Geschützten durch ihn fliesst.

Das Grundproblem ist, dass schon durch die Fabrikationstoleranzen, nie beide Akkus gleichzeitig voll sind. Mit jedem Ladezyklus vergössert sich dann der Unterschied in der Ladung.
Wenn es so einfach wäre, bräuchte man keine Load-Balancer bei einer Serienschaltung von Akkus!

Allerdings bring die Serienschaltung von zwei Ladereglern auch nichts. Wenn der erste Laderegler den Strom auf Erhaltungsladung drosselt, bekommt der zweite Akku auch nur noch den Erhaltungsstrom, dauert so dann Ewig und 3 Tage bis dieser auch voll ist.

MfG Peter(TOO)

[PICture]

Hallo!

Ich habe schon die Akkus aus China bekommen und festgestellt, dass sie keine interne Schutzschaltungen haben, obwohl sie alle so beschriftet sind. Es ist möglich, dass sie aus einer Massenproduktion durch Kontrolle als defekte aussortiert wurden. Ausserdem gemessene Kapazität beträgt um 500 mAh. Es ist möglich, dass die Ziffer "2 " vorm "500 mAh" später dazu gedruckt wurde. Bei schrägem Lichtanfall sieht man unter einer Lupe, dass die "2" vorm "500 mAh" mit etwas anderer Farbe gedruckt wurde. Die von mir gemessene Kapazität der Akkus beträgt wirklich 500 mAh. :confused:

Die 2,80 € hat jedoch größere Verluste vermieden: http://www.ebay.de/itm/1-2-stk-Ni-MH1-2V-2-3AA-1800mAh-akku-Ni-MH-Batterien-Fur-PhoneToy-/282033616697?var=&hash=item41aa837739:m:mH6thHnmy_EHe9d5ObO1Ocw . Es sind leider laut Abmessungen aus dem Foto um 2 mm dickere 2/3 A Akkus: http://www.ebay.de/itm/FLOUREON-2-3AA-6-7-2V-1200mAh-Tamiya-Plug-Ni-MH-Baterrie-Akku-fur-RC-Auto-Hobby-/182073556808?hash=item2a646dff48:g:on4AAOSwQjNW~Of K . ;)

Heute am Nachmittag habe ich die Ladeschaltungen aus China bekommen und habe nach dem Abschneiden der µUSD Buchse von IN + und IN - ein Schaltplan erstellt um mit Basteln anfangen zu können:

lade voll
IN + o--+---------+-+
| LED1 | | LED2
| <- V V ->
| rot - - grün
| | | R1 (k) | I (mA)
| .-.-. |
| R2| | |R3 30 | 50
| 1k| | |1k |
| '-'-' BAT + 20 | 70
| | | +-----+---o---+ |
+-------+-|-|-|--+ | | | 10 | 130
| 8|7|6|5| | | | |I |
| .-------. | | | | 5 | 250
| | | | | | V |
| |TP4053 | | | | 4 | 300
C1 --- |o | | --- C2 - Akku |
8µ2 --- '-------' | --- 8µ2 --- 3 | 400
| 1|2|3|4| | | | ( C ) |
| |.-.| +--+ | | 2 | 580
| R1 || || | | |
| 1k2|| || | | 1k66| 690
| |'-'| | | |
| | | | | | 1k5 | 780
IN - o--+-------+-+-+-------+---o---+ |
| BAT - 1k33| 900
=== |
GND 1k2 |1000

Empfohlen ist I = 37 % C, z.B. 400 mA für 1000 mAh Akku

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Leider einfaches Laden von festeingebauten und seriell verbundenen mehreren Li-Ion Akkus ist nicht möglich. Deswegen habe ich mich entschieden die Akkus nach Herausnehmen aus den Radios einzeln in dafür gebasteltem Lader zu laden: https://www.roboternetz.de/community/threads/69354-Lader-f%C3%BCr-Lithium-Akkus . Dafür sind keine Balancer und Änderungen in Radios nötig.

Bei kleinem 4,5 V Radio habe ich eine "Forschung" gemacht um einfache und anwendbare Lösung zu finden. Das alte auf 200 kHz gestimmte AM Transistorradio verwende ich schon längst als Gewitterwarner. Es braucht ca. 6 mA Strom, wenn keine Blitze zu hören sind. Wenn ich im Gewitterbereich bin, schalte ich alles von den Steckdosen aus um Überspannungschaden zu verhindern.

In dieser Zeit ist das Radio von Akkus versorgt. In Batteriefach für drei 1,5 V AA Batterien habe ich einen defekten (kurzgeschlossenen) und zwei gute: Ni-MH und Li-Ion Akkus eingelegt. Nach kurzschliessen des Umschalters in der Buchse für externe Stromversorgung habe ich dort folgendes Steckernetzteil eingesteckt:

.---------------------------.
| µ1 || Zugabe: |Steckernetzteil 3V 500mA (China)
| +-||-+ |
| | || | D3 bis D6 | Radio
| Tr | | 4x1N4001 | .------------------.
<-----. ,---+->|-+------+ +-+ +---> >----+ - - - - |
| )|( D1 | ---> | | | | | | +| A |
230V | )|( | 12mA V - V - | | - Li-Ion | |
| )|,-+ | - ^ - ^ | | --- Akku |4,1 V |
50Hz | )|( | | | | | | | | -| | |
| )|( | D2 |+8,8V +-+ +-+ | | | | |
<-----' '-|-+->|-+--+ | | | - - - - |
| | | | |+ | | +| A |
| | | || | === | | - | |
| | +-||-+ /-\ 4m7 | | ---Ni-MH |1,3 V |
| | µ1|| | | | -| Akku | |
| +---------+-------------> >----+ - - - - |
'---------------------------' '------------------'
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Beim ausgeschaltetem Radio fliessen durch die seriell verbundene Akkus ca. 12 mA und nach Einschalten des Radios um 6 mA. Die Akkuspannungen ändern sich praktisch nicht. Unabhängig von Theorie, bin ich damit echt glücklich. Das zeigt deutlich, dass das Laden von zwei seriell verbundenen ungleichen Akkus mit kleinem Strom praktisch möglich ist. :Strahl