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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Akkus mit geringen Selbstentladungsraten


Autor: Dida N. (quader)
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Wir sind bei uns in der Firma auf der Suche nach Sekundärbatterien, 
welche sich durch besonders gute Selbstentladungsraten auszeichnen.
Bei Raumtemperatur sollte diese im ersten Jahr sicher unter 15% liegen, 
am besten natürlich nicht höher als 10%.

Ein Distributor für Batterien hat uns, vor kurzer Zeit einen Akku mit 
einer Selbstentladungsrate von 12% bei 23°C im ersten Jahr vorgestellt 
(4% pro Jahr über den kompletten Selbstentladezyklus – wobei ich dieser 
Aussage nicht wirklich Beachtung widmen kann).
Es handelt sich dabei um Lithium-Ion-Mangan-Akkumulatoren des Types BMZ 
14500B.

Ich frage mich nun, ob es da nicht noch bessere Modelle gibt?
Immerhin ist die uns vorgeschlagene Batterie, eher für Anwendungen 
gedacht, wo sehr hohe Ströme erforderlich sind. Die Batterien besitzen 
also einen sehr kleinen Innenwiderstand. Wirkt sich diese Eigenschaft 
nicht eher negativ auf die Selbstentladungsrate aus?
Da der hohe Strom für uns eigentlich gar nicht so enorm wichtig ist 
(einige mA und der grösste Anteil ist gepulst; muss nochmals die genauen 
Werte nachschauen), wären wir an alternativen Produkten natürlich 
interessiert.

Ich habe schon von Eneloop-Akkus gehört. Hat da jemand Erfahrungen, oder 
Werte von Langzeittests?
(6-12 Monate, kürzeren Test habe ich schon gefunden)

Für Anregungen zu weiteren geeigneten Akkus wäre ich sehr dankbar...

Autor: rayelec (Gast)
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Praktisch jeder standard Li-Akku (Li-Ion oder Li-Polymer) erfüllt deine 
Anforderungen. Ohne Belastung halten diese Akkus die Ladung jahrelang. 
Geeignet für eine solche Behandlung sind sie jedoch nicht, da nimmt man 
besser Li-Primärbatterien, die haben so ca. 1% Selbstentladungsrate pro 
Jahr...
Wir haben in der Firma gute Erfahrungen mit 18650er Li-Ion Akkus des 
kanadischen Herstellers Moli-Energy gemacht. Halten jahrelang und wir 
hatten auch kaum Ausfälle. Unsere Betriebsdaten: eine Zelle, 1800mAh, 
Belastung ca. 300mA ein paar h pro Tag, geladen wird mit LTC1731-4.2).

Gruss
rayelec

Autor: Dida N. (quader)
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Bis zu diesem Zeitpunkt benutzen wir noch LiIon-Primärbatterien.
Nun sollte aber, um das Produkt (Gehäuse) zu vereinfachen auf Akkus 
umgestiegen werden.

Und was für Werte haben denn diese standard Li-Akkus?
20% Selbstentladung, oder noch mehr pro Jahr? Das ist in unserem Fall 
doch zu viel...

Autor: rayelec (Gast)
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Wir hatten unsere Akkus vom schwedischen Konfektionierer Abatel (da 
wurde uns schnell und unbürokratisch geholfen und die Jungs glaubten mir 
auch, dass ich was davon verstehe und nicht die Bude abzufackeln 
gedenke). Wir mussten deshalb auch keinen Haufen Formulare ausfüllen und 
unser (geheimes) Projekt vor dem Lieferanten ausbreiten...
Auf deren Website reden sie bei Li-Ion-Akkus von 1% Selbstentladung pro 
Monat bei 50% Ladung des Akkus.

Gruss
rayelec

Autor: Stephan (Gast)
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Guck mal hier http://www.accu-select.de/index.htm
der gute Mann hat die Sanyo ENELOOP Langzeit getestet.

Autor: Dida N. (quader)
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Vielen Dank, die Seite enthält ja sehr viele Informationen!
Eine Schande, dass die Googel nicht gefunden hat ;)

Autor: 6641 (Gast)
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zB Lithium Vanadiumpentoxyd 30mAh, die entlaedt 2% p.a. Mit 1mA ist sie 
allerdings schon ueberlastet.

Autor: Dida N. (quader)
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Ich habe nun noch einige weitere Fragen bezüglich Sekundärbatterien. 
Wenn dies zu unübersichtlich erscheint, kann ich auch einen neuen Thread 
eröffnen...

Wie man schon früher in diesem Thread erfahren kann, werden wir in 
Zukunft Lithium-Ion-Mangan-Akkumulatoren benutzen, oder haben dies vor, 
solange es keine besseren Alternativen gibt. Die Bezeichnung der 
Batterieart, verunsichert mich aber ein wenig, dies ist auch gleich die 
erste Frage:

1.  Ist die Bezeichnung "Lithium-Ion-Mangan"-Akkumulator korrekt, oder 
bezeichnet man den anders?
Ich habe über Googel auch schon die Bezeichnungen Lithium-Manganoxid, 
oder Lithium-Mangandioxid gefunden...
Welche Bezeichnung ist nun die üblichste? Oder unterscheiden sich diese 
Arten voneinander?
Der Unterschied zwischen Oxid und Dioxid ist mir bewusst, doch ich bin 
mir nicht mal sicher, ob diese Namen absichtlich unterschiedlich gewählt 
wurden...

2.  Die uns vorliegenden Testbatterien habe ich bis jetzt immer mit 
einem Netzteil und einem genauen DVM geladen: U0 = 4.2V, Strombegrenzung 
auf 0.6A.
Ist dies genügend, oder liesse sich mit einem professionellen 
Li-Ion-Ladegerät mehr herausholen? (Pulsartiges Laden oder ähnliches...)

3.  Es wäre theoretisch ein Ladestrom von 1.5A möglich (der Hersteller 
lädt in seinen Tests mit diesem Strom).
Ich gehe aber richtig in der Annahme, dass der tiefere Ladestrom keine 
weiteren Auswirkungen hat, ausser der längeren Ladedauer?

Autor: avion23 (Gast)
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zu 2:
Lithium-zellen werden mit Konstantstrom und anschließend 
konstantspannung geladen. 4.2V ist dabei die übliche 
Ladeschlussspannung, aber gerade bei Mangan meine ich mich zu erinnern, 
dass 4.1V die Ladeschlussspannung war?
Es gibt übrigens keine Schnelllader oder Akku-refresher für li-ion. Wer 
etwas anderes behauptet, weiß es nicht besser oder möchte verkaufen. 
Dein Ladeschaltung ist also auf professionellem niveau ;)
Allerdings altern lithium-zellen, wenn sie auch nur gelagert werden. 
Eine Elektrode zersetzt sich dabei über die Zeit. Das tritt bei 
Spannungen über 3.92V auf. Die 4.1V bzw. 4.2V sind dabei auch nur ein 
Kompromiss zwischen Haltbarkeit und Kapazität. Deswegen schalten die 
Schutzschaltungen auch erst bei 4.3V ab, und der Akku überlebt es 
trotzdem. Nur sollte man nicht viel weiter gehen... UNd den Akku auch so 
nicht lagern.
Wenn du unter 3.92V bleibst, verlierst du kapazität, aber dein Akku wird 
sehr viel länger halten. Z.B. macht der Schritt von 4.1V auf 4.2V 
ungefähr 7-10% mehr Kapazität aus.

zu 3:
IMHO kannst du die Zellen auch mit 1mA laden wenn du unter der 
Ladeschlusspannung bleibst. Hohe Ladeströme senken die Lebensdauer der 
Zelle. Dendritenwachstum dürfte es bei li-ion nicht geben, deswegen kann 
ein geringer Ladestrom auch nicht schaden. Ein hoher Ladestrom bringt eh 
wenig, weil dann die Konstantspannungs-Ladephase früher eintritt.

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