Knopfzelle-Akku

[P. F. (pfuhsy)]

Hallo zusammen,

ich suche für ein Projekt ein Knopfzellen-AKKU (keine Batterie) der 
kleiner als 10mm im Durchmesser ist. Nach langer recherche bin ich auf 2 
Typen gestoßen:

- Panasonic CTL920, ab 15€ ist mir das viel zu teuer
- Energizer EN397/396P1 397/39 bei Amazon, dachte ich das richtige 
gefunden zu haben, doch dort sind wiedersprüchliche Bezeichungen zu 
finden. Mal Akku, mal Batterie. Ich vermute das das Teil gar kein Akku 
ist.

Alles andere was ich so z.b. bei Conrad finde sind Größen die nicht bei 
mir ins Gehäuse rein passen. Über Goldcaps hab ich auch schon 
nachgedacht, doch die sind bei vergleichbarer Ladung größer.

Ziel ist es 4 low Current LEDs und eine µC in einem Gehäuse über den 
Akku für min. 1-2h laufen zu lassen und später wieder über USB 
aufzuladen.

Hat jemand eine Idee oder eine Alternative ?

Gruss

[Stefan F. (Gast)]

Klick mal hier drauf: 
https://www.google.de/search?q=aufladbare+knopfzelle

Und dann vielleicht noch auf "Bilder".

[hinz (Gast)]

Du solltest dir erst mal klar darüber sein wieviel Energie da 
gespeichert sein muss. Es gibt nämlich schon einige derarte Akkus, aber 
bei der Baugröße sind das halt nur 10mW.

10,5mm x 16mm (1/3 AAA) kommt nicht in Frage? Das wäre als NiMH eine 
erhältliche Bauform.

[Udo S. (urschmitt)]

hinz schrieb:
> Du solltest dir erst mal klar darüber sein wieviel Energie da
> gespeichert sein muss.

Genau. Welche Energie brauchst du und welche Spannung?
Vorher ist jede Diskussion unnötig.

hinz schrieb:
> aber bei der Baugröße sind das halt nur 10mW.
Hinz, du meinst wohl mWh?

[oszi40 (Gast)]

Peter F. schrieb:
> Panasonic CTL920

Das wird nur kurze Freude geben, wenn da eine LED leuchten soll.
Ein Datenblatt CTL920 meinte dazu: 2,3 V Nominal capacity 5.5 mAh

[Ahab (Gast)]

Peter F. schrieb:
> ich suche für ein Projekt ein Knopfzellen-AKKU (keine Batterie) der
> kleiner als 10mm im Durchmesser ist.

Wenn's nicht unbedingt eine Knopfzelle und rund sein muss:

Such nach Ersatz (LiPo) Akkus für iPod-Nano, Bluetooth-Headsets u.Ä.

[P. F. (pfuhsy)]

Es kommt leider nur eine Knopfzelle o.ä. in betracht. Ich habe nur ca. 
10x10x10mm Platz.

Bei dem Engeriebedarf bin ich etwas flexibel. Wie gesagt 4x 2mA + 
Controller für 1-2h. Also 8mA LED + 2mA µC + 5mA Reserve = 15mA bei 1h 
sollten es schon sein. Aber ob das jetzt nur 1h oder tatsächlich 2h 
werden ist erstmal egal.

Also 3V brauche ich dafür. Entweder eine Knopfzelle die direkt 3V 
ausgibt oder es kommt bei kleineren Spanungen ein Step-Up-Wandler mit 
einer Ausgangsspannung von 3,3V hinzu. Bei einen Wirkungsgrad von 50-80% 
je nach belastung und Eingangsspannung (selbst gemessen und gerechnet) 
bräuchte ich vielleicht nochmal ca. 5mA. Somit wären wir schon bei ca. 
20mAh.

[hinz (Gast)]

Udo Schmitt schrieb:

> hinz schrieb:
>> aber bei der Baugröße sind das halt nur 10mW.
> Hinz, du meinst wohl mWh?

Peinlich. <schäm>

[hinz (Gast)]

Peter F. schrieb:

> 10x10x10mm Platz.
> 3V
> 20mAh.

Da gibts zumindest nichts von der Stange.

[Harald W. (wilhelms)]

Peter F. schrieb:

> Somit wären wir schon bei ca. 20mAh.

Ich glaube nicht, das das in der Baugrösse machbar ist.

[Olaf B. (omb)]

Wenn du von dieser zwei parallel einbaust hast du 22mAh bei 3V in der 
Abmessung 9,5mm x 9,5mm x 4,2mm (+ Tolleranzen, Anschlussfahnen).

http://www.digikey.de/product-detail/de/MS920SE-FL27E/728-1058-ND/1889209

Problem: Du kannst nur recht wenig Strom entziehen und das Aufladen 
dauer auch recht lange. Sind halt eigentlich für RTC Backup usw. 
gedacht, wo nicht viel Strom fließen muss.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung_aus_einer_Zelle -> 
Lithiumzelle

[(prx) A. K. (prx)]

Olaf B. schrieb:
> Problem: Du kannst nur recht wenig Strom entziehen

Yep. 800µA.

[(prx) A. K. (prx)]

Prinzipiell möglich ist es sogar mit einem Bleiakku. ;-)

Verlangt sind 3,3V 15mA 1h = 178 J

LiIon Akku 0.9–2.63 MJ/l   = 900-2630 J/cm³
NiMH Akku  0.504–1.08 MJ/l = 504-1080 J/cm³
Bleiakku   0.56 MJ/l       = 560 J/cm³

Zahlen aus http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_density

[P. F. (pfuhsy)]

Olaf B. schrieb:
> Wenn du von dieser zwei parallel einbaust hast du 22mAh bei 3V in der
> Abmessung 9,5mm x 9,5mm x 4,2mm (+ Tolleranzen, Anschlussfahnen).
>
> http://www.digikey.de/product-detail/de/MS920SE-FL27E/728-1058-ND/1889209

Ok das wäre etwas, aber 800µA wäre doch zu wenig. Mal angenommen ich 
würde 3 von den LEDs streichen, würde das trotzdem nicht mal für eine 
reichen. Und dann noch der Controller dazu....

In Solaruhren sind doch auch solche Akkus vorhanden. Sind diese wikrlich 
so "teuer" oder verbrauchen die nunmal so extrem wenig Strom, das sogar 
dieser Akkutyp ausreichen würde ?

Fangen wir mal ganz klein an. Wenn ich bis auf eine auf alle LEDs 
erzichte und dabei den Controller inkl. LEDs 50% zum schlafen lege und 
die Laufzeit auf 0,5h kürze, hätte ich immer noch einen Bedarf von ca. 
4-5mAh (2mA LED + 2mA µC *0,5 + etwas Reserve). Wenn es zumindest das 
gäbe, wäre es ein erster Schrift in die Richtung.

Ahab schrieb:
> Wenn's nicht unbedingt eine Knopfzelle und rund sein muss:
>
> Such nach Ersatz (LiPo) Akkus für iPod-Nano, Bluetooth-Headsets u.Ä.

Es muss nicht unbedingt rund sein. Viereckig, Oval oder als Pyramide, 
ist völlig egal. Ich hab nochmal nachgemessen, es würde sogar 23x10x5mm 
gehen. Nur die Knopfzellen die bei Conrad mit 11mm Durchmessen angeboten 
werden passen nicht. Wenn ich mir das so recht überlege, gibt es doch 
bestimmt auch Rechteckige Zellen, kennt jemand solche ? Der vom Ipod 
würde nicht passen. Wie sieht es den mit den Headsets aus ? Hat jemand 
ne Idee was das für ein Typ ist ?

Olaf B. schrieb:
> http://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung_aus_einer_Zelle ->
> Lithiumzelle

Das hab ich mir schon zur Brust genommen und bin damit auch auf den 
jetzt benutzten StepUp-Converter MAX1724 gestossen. Ich versuche alle 
Tipps in Hard- und Software in die Tat umzusetzten. Das Problem an der 
ganzen Sache ist tatsächlich der Akku, der klein genug und trotzdem noch 
günstig zu haben ist.

Hat jemand weitere Ideen ??

[(prx) A. K. (prx)]

Peter F. schrieb:
> Wenn ich mir das so recht überlege, gibt es doch
> bestimmt auch Rechteckige Zellen,

Klar. Grad bei LiIon gibts das. Aber es scheint keine Standardzellen im 
gewünschten Format zu geben. Es gibt aber schier endlos viele 
Sonderanfertigungen. Kann sein, dass du dafür also irgendwelche Geräte 
schlachten musst, wie MP3 Player, Kopfhörer etc.

[hinz (Gast)]

http://shop.lipopower.de/Einzelzellen-37V

[三分律 (Gast)]

oszi40 schrieb:
> Das wird nur kurze Freude geben, wenn da eine LED leuchten soll.
> Ein Datenblatt CTL920 meinte dazu: 2,3 V Nominal capacity 5.5 mAh

Eben, z.B. etwa 1 Stunden, wenn der Dreisatz noch wie zu meiner 
Schulzeit funktioniert und man die LEDs nicht mit mehr als 1,2mA 
betreibt.

[P. F. (pfuhsy)]

hinz schrieb:
> http://shop.lipopower.de/Einzelzellen-37V

Das ist super !!! Ich glaube das wäre die Lösung. Ich brauche nur noch 
einen Abgleich meines Wissen mit den Werten vom Hersteller.

Beispiel des Typs "25 mAh Einzelzelle 1C GEB031015":

Nennkapazität: 25 mAh
Ist klar.

Nennspannung: 3,7 V
Ist auch klar.

Dauerentladung: 1C
Beim Hersteller steht "C meint die vielfache Last bezogen auf die 
Kapazität eines Akkus". Doch ich verstehe unter 1C genau 1As. Das wären 
doch 3600Ah (1C *3600 *1000) und nicht wie angegeben 1x 25mAh. Kann das 
jemand erklären ?

Entladeschlussspannung: 2,75V
Bei dieser Spannung liegt der Akku sobald er als entladen gilt. Beim 
weiteren entladen könnte der Akku an Kapazität verlieren oder sogar 
schaden nehmen.

Ladestrom (max.): 1C
Auch hier denke ich wie bei der "Dauerentladung".

Ladespannung (max.): 4,2V (4,2V + - 0,03V)
Spannung mit der der Akku geladen wird. Aber was ist die +-0,03V gemeint 
? Ist das die Toleranz zu 4,2V oder das DeltaPeak ?

Gruss

[(prx) A. K. (prx)]

Peter F. schrieb:
> Beim Hersteller steht "C meint die vielfache Last bezogen auf die
> Kapazität eines Akkus".

Korrekt. 1C bei 25mAh => maximale Last 25mA.

> Doch ich verstehe unter 1C genau 1As.

Das "C" steht in diesem Kontext nicht für Coulomb sondern für Capacity.

> Ist das die Toleranz zu 4,2V

Ja.

[Harald W. (wilhelms)]

Peter F. schrieb:

> Beispiel des Typs "25 mAh Einzelzelle 1C GEB031015":
>
> Nennkapazität: 25 mAh
> Ist klar.
>
> Nennspannung: 3,7 V
> Ist auch klar.
>
> Dauerentladung: 1C
> Beim Hersteller steht "C meint die vielfache Last bezogen auf die
> Kapazität eines Akkus". Doch ich verstehe unter 1C genau 1As.

Das ist falsch. Das "C" steht in diesem Fall für "capacity" und
ist kein Maß für die Ladung sondern eins für den Strom. In diesem
bedeutet "1C" also 25mA!

[hinz (Gast)]

Peter F. schrieb:

> Dauerentladung: 1C

Hier 25mA.


> Doch ich verstehe unter 1C genau 1As.

C heißt hier nicht Coulomb, die Akkuhersteller wollten die Physiker 
ärgern.
Teile die Nennkapazität durch 1h, dann hast du C.


> Entladeschlussspannung: 2,75V
> Bei dieser Spannung liegt der Akku sobald er als entladen gilt. Beim
> weiteren entladen könnte der Akku an Kapazität verlieren oder sogar
> schaden nehmen.

Ja.


> Ladestrom (max.): 1C
> Auch hier denke ich wie bei der "Dauerentladung".

Ja, auch hier sind es 25mA.


> Ladespannung (max.): 4,2V (4,2V + - 0,03V)
> Spannung mit der der Akku geladen wird. Aber was ist die +-0,03V gemeint
> ? Ist das die Toleranz zu 4,2V oder das DeltaPeak ?

Toleranz. Und die 4,23V dürfen keinesfalls überschritten werden. 
Darunter zu bleiben bedeutet nur die Kapazität nicht voll auszuschöpfen. 
Und wenn man sie nicht voll ausschöpft lebt der Akku deutlich länger.

[Christian K. (the_kirsch)]

Peter F. schrieb:
> Dauerentladung: 1C
> Beim Hersteller steht "C meint die vielfache Last bezogen auf die
> Kapazität eines Akkus".

Das bedeutet du kannst maximal in Dauer 25mA aus dem Akku ziehen.


Streich bei der Angabe von Amperestunden das h und multipliziere es mit 
C und du hast den maximal erlaubten Dauerstrom.

[P. F. (pfuhsy)]

Super Männer ! Ich denke vorerst wäre der Fall gelöst und meine Fragen 
dazu beantowortet. Danke an alle.

[oszi40 (Gast)]

Peter F. schrieb:
> Ich denke vorerst wäre der Fall gelöst

So die Theorie. Leider kann man bei 1 Ah  nicht eine Stunde 1A entnehmen 
weil je nach Last und Innenwiderstand noch einigen verloren geht. Dazu 
sollte man sich die Entladekurven im jeweilgen Datenblatt näher ansehen.

[P. F. (pfuhsy)]

Eine Frage hab ich doch noch.
Ich hab mir jetzt zum testen ein paar von den Akkus bestellt. Jetzt hab 
ich zum laden von LiPo-Akkus über das Ladeverfahren CCCV gelesen und 
auch das Prinzip verstanden. Zumindest würde ich mir zutrauen die Teile 
mit meinen Netzteil aufzuladen ohne das sie explodieren.

Jetzt suche ich aber etwas was ich auf einer Platine verbauen kann und 
bin auf MAX1811 und MAX1555 gestoßen. Beide haben eine Überwachung der 
Ladeschlussspannung von 4,1V bzw. 4,2V die ich auch dafür brauche. Was 
mich ein wenig irritiert ist der angesetzte Strom die die ICs liefern 
können 100/500mA.

Beispiel:
Der Akku hat 25mAh und ich kann das Teil mit max. 1C aufladen. Laut 
Beschreibgung würde aber auch 0,5C ausreichen. Das wären 12,5mA als max. 
Ladestrom. Wenn ich jetzt mit dem Netzteil aufladen würde, würde ich 
folgendes tun. Spannung auf 4,2V regeln und die Strombegrenzung auf ca 
12,5mA einstellen. Dadurch würde automatisch die Spannung abfallen und 
auf 4,2V ansteigen sobald der Akku sich den vollen Zustand nähert.
Wenn ich jetzt ein von den ICs dranhänge anstelle des Netzteils, wäre 
der Strom doch viel zu groß, weil die min. 100mA können. Wie begrenze 
ich den Strom ? Kann das der IC überhaupt oder  muss ich mich um die 
Strombegrenzung selbst kümmern. Mit einem Widerstand kann ich mir das 
kaum vorstellen.

[P. F. (pfuhsy)]

Hat keine eine Idee ?

[Andreas B. (bitverdreher)]

das erste suchergebnis bei gurgel mit USB Lader 25mA.:
http://www.ti.com/lit/ds/slus821f/slus821f.pdf

Gruß
Andreas

[P. F. (pfuhsy)]

Einen anderen IC hab ich mittlerweile auch gefunden. Die Frage war 
eigentlich ob das über mit den anderen geht ?

[Andreas B. (bitverdreher)]

Sieht nicht so aus.

Gruß
Andreas

[JF (Gast)]

Varta CP1254 mit 40mAh, d=12mm, h=5.5mm

[Andreas B. (bitverdreher)]

JF schrieb:
> d=12mm

12 > 10 ;-)