Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Was soll man von einfachen LR2032 Ladeschaltungen halten


von Gerhard O. (gerhard_)


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Es gibt gerade einen Thread über ein DS1302 Versorgungsproblem. Da ich 
auch einige Module mit LR2032 Li-Ion Zellen habe, wunderte ich mich 
schon über die einfache Ladeschaltung mit Diode und Widerstand. Auf die 
Ganggenauigkeit der RTC Schaltung wirkt sich auch noch der weite 
Spannungsbereich des Akkus von 2.75-4.2V aus. Ein CR2032 ist da über 
lange Zeit viel stabiler.

Wer sich mit solchen Akkus auskennt, dem ist bekannt, daß für optimale 
Akku Lebenszeit die angegebenen Ladebedingungen genau eingehalten werden 
müssen. Bei diesen einfachen Schaltungen ist das mit Sicherheit nicht 
gewährleistet. Es wundert mich, daß diese RTC Akkus nicht schon bald 
schadhaft werden oder sich auf dramatische Manier verabschieden.

Bei RTCs besteht oft das Problem langer Ladeeinschaltzeiten ohne 
besondere Berücksichtigung von Überladungseffekten.

Die Datenblätter dieser Knopfzellen behandeln in der Regel nur normals 
zyklisches Laden und nicht den Langzeitpufferbetrieb.

Bekanntlich muß eine genaue CCCV dafür sorgen, daß die enge 
Spannungstoleranz im CV Stadium eingehalten werden muß. Damit ist es 
allerdings im Langzeitbetrieb nicht getan. Bei andauernder Pufferung 
tritt ein nicht zu übersehender Zellen  Spannungstress auf der durch 
Abschaltung bis die Spannung auf 4.05V abgesunken ist, den Ladebetrieb 
suspendieren werden soll. Erst dann darf der Ladebetrieb im CV Modus 
wieder aufgenommen werden. Daß optimaler Betrieb ohne spezielle dafür 
konzipierte Spezialschaltung und Algorithmen nicht möglich ist, sollte 
nach Studium der relevanten Literatur klar sein.

Man wundert sich wirklich, daß solche einfache RTC Bords in Massen 
verkauft werden (dürfen). Die Hersteller handeln möglicherweise etwas 
verantwortungslos.

Genaues Akku Management ist nur bei Last Entfernung technisch optimal 
möglich. Wenn auch noch die Last dabei ist, ist genaue Überwachung nicht 
mehr richtig möglich oder nur mit Schwierigkeiten zu beherrschen.

Ein intelligenter Li-Ion Lade IC welcher alle Faktoren berücksichtigt 
ist auf alle Fälle zu empfehlen.

Was mich an vielen Import Technikprodukten stört ist die fast immer 
mangelnde Technik Qualifikation. Man weiß ohne eigenes Studium nie, 
inwieweit wichtige Technikfaktoren berücksichtigt worden ist.  Man kauft 
die Katze meist immer im Sack. Die Zertifizierungen sind in vielen Fälle 
von zweifelhaftem Wert.

Also aufpassen bei allen Akku betriebenen Geräte ohne Stammbaum. Man 
weiß nie ob man sich eine potenzielle Gefahr ins Haus holt. Samsung 
mußte das auch erst durch eine bittere Lektion erleben. Li-Ion können in 
manchen Fällen ein russisches Roulette bedeuten.

: Bearbeitet durch User
von Stimmy (Gast)


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Wahrscheinlich geht's um die ZS-042 RTC-Module, die es z.B. auf Ebay 
gibt, oder?

Einen Lithium-Akku mit einer Diode und einen Widerstand an 5 V zu laden 
(wie es diese Module machen) ist wirklich nicht gut:

Zum einen wird der Ladestrom durch den Widerstand fast Null, wenn der 
Akku annähernd voll ist. Damit dauert es ewig, bis der Akku wirklich 
voll geladen ist. Das ist bei einer RTC vielleicht noch zu verschmerzen.

Eine Si-Diode hat so 600-700mV Flusspannnung. Damit wird bei 5,0V 
Betriebsspannung die Akkuspannung bis auf 4,4V ansteigen. Bei den 
meisten Akkus sind 4,25 bis 4,30 Volt die höchstzulässige Spannung.

Wenn man das RTC-Modul aus einem USB-Netzteil versorgt wird die Spannung 
noch höher; die Dinger liefern auch gern mal 5,2 bis 5,4 Volt. Da dürfte 
der Akku ruckzuck hinüber sein.

Die Gefahr, dass so ein Akku ernsthaft "hochgeht" besteht wohl eher 
nicht - dazu ist er zu klein und hat vermutlich auch zu viel 
Innenwiderstand. Die Zellen haben ja bloß 45 mAh.
Ich schätze, dass so ein Akku selbst dann nicht platzt und Feuer fängt 
wenn sich voll geladen im Inneren ein Kurzschluss bildet. Vermutlich hat 
er genug Oberfläche, um die entstehende Wärme abgeben zu können.


Der Hersteller hätte definitiv einen Li-Ion-Ladechip verbauen sollen, 
der mit CCCV bis 4,2V lädt, dann abschaltet und erst unterhalb eienr 
gewissen Spannung wieder zu laden beginnt.

von U. B. (Gast)


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Je stärker bzw. länger die Zellen überladen werden, desto kürzer halten 
sie.
Da Ersatz oft zu unbequem bzw. gar nicht möglich ist, wandert dann das 
ganze Gerät in die Tonne (bzw. wird angeblich bio-verträglich 
"recycled").
So steigt das Bruttosozialprodukt ...

von Manfred (Gast)


Angehängte Dateien:

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Stimmy schrieb:
> Zum einen wird der Ladestrom durch den Widerstand fast Null, wenn der
> Akku annähernd voll ist. ...
> Eine Si-Diode hat so 600-700mV Flusspannnung.
Das passt nicht zsammen, da bei "fast Null" an der Diode deutlich 
weniger als 700mV abfallen.

Diese China-Schaltung ist Pfusch, Punkt!

von Stimmy (Gast)


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Manfred schrieb:
> Diese China-Schaltung ist Pfusch, Punkt!

Interessant finde ich, dass diese Knopfzellen lt. Datenblatt nur 0,6 Ohm 
Innenwiderstand haben. Ich hätte mit mindestens 5 Ohm gerechnet.

Damit würden sie bei einem internen Kurzschluss annähernd 30 Watt 
Verlustleistung erzeugen und vielleicht doch innerhalb weniger Sekunden 
mit einem Feuerchen explodieren ;)

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