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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lithium-Polymer Zellen richtig Laden


Autor: Damian M. (hackintosh)
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Moin alle zusammen,

habe da 2 wichtige Fragen die an sich relativ identisch sind.

Vorweg :

Ich habe eine Lithium Ladeelektronik wie auf dem Bild zu sehen.

Nun sind meine Fragen, wenn ich mehrere Lipo's sagen wir mal 6 Stk. 
parallel schalten möchte,

1.
Bei der Zelle ohne Elektronik noch irgendetwas ?

2.
Bei der mit angebrachten Ladeelektronik ?


Sprich kann ich die Zellen der Variante 1 oder 2 ohne Probleme jedes mal 
über den Lipolader, während Parallel laden ?

Oder brauche ich dafür noch ein BMS ?


Bedanke mich jetzt schon mal im Voraus.

Mit freundlichen Grüßen : Ahmad !
Habe mir vorgestellt, aus 6 Stk. von Variante 1 oder 2 (je nachdem 
welche funktioniert)
ein kleinen Akkupack zu basteln, indem ich die parallel schalte.


Fragt bitte nicht wieso :D, Fakt ist, ich brauche eine Elektronik um die 
Zellen, die parallel geschaltet sind zu laden.

: Verschoben durch Moderator
Autor: Conny G. (conny_g)
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Diese Frage wird 100fach im Web diskutiert und beantwortet, erstmal 
recherchieren.
Das ist auch empfehlenswert um dabei zu erfahren wann und warum Li Akkus 
gefährlich sind und was Schutzschaltungen genau machen.

Autor: Karl M. (Gast)
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Na na,

wenn man sie parallel Schaltet, kann man sie nicht einzeln laden und 
balancieren und jede einzelne Spannung der Zellen überwachen!

Also was soll das werden - ein großer Knall ?

Autor: Karl M. (Gast)
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Zur Lithium Ladeelektronik,

zeige bitte mal einen Schaltplan, eine Beschreibung und die technischen 
Daten.

Autor: Frank G. (frank_g53)
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Karl M. schrieb:
> Ladeelektronik,

das müsste das hier sein:
http://artofcircuits.com/product/tp4056-1a-micro-u...

Autor: Conny G. (conny_g)
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Karl M. schrieb:
> Zur Lithium Ladeelektronik,
>
> zeige bitte mal einen Schaltplan, eine Beschreibung und die technischen
> Daten.

Das ist so ein TP4056 die massenhaft auf EBay etc verkauft werden:
Ebay-Artikel Nr. 262772575620

Autor: Manfred (Gast)
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Karl M. schrieb:
> wenn man sie parallel Schaltet, kann man sie nicht einzeln laden und
> balancieren und jede einzelne Spannung der Zellen überwachen!
Eine Parallelschaltung muß nicht balanciert werden!

Autor: Juergen P. (optronik)
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Manfred schrieb:
> Eine Parallelschaltung muß nicht balanciert werden!


Nunja, theoretisch nicht aber praktisch wenn x Zellen mit 
unterschiedlichen Ladeständen zusammengeschlossen werden schon.

Autor: Winfried M. (win)
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Wenn die Zellen immer parallel zusammengeschaltet bleiben, sollte es 
kein Problem darstellen, sie mit einer Ladelektronik zu laden.

Threadstarter: Ich kann nur etwa 70% von dem verstehen, was du 
schreibst, weil unsauber formuliert, so dass man es nicht verstehen 
kann.

: Bearbeitet durch User
Autor: Conny G. (conny_g)
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Juergen P. schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Eine Parallelschaltung muß nicht balanciert werden!
>
>
> Nunja, theoretisch nicht aber praktisch wenn x Zellen mit
> unterschiedlichen Ladeständen zusammengeschlossen werden schon.

Die Zellen gleichen sich bei Parallelschaltung gegenseitig an. Nichts 
anderes macht eine Balancingschaltung bei seriell, indem von den zu hoch 
geladenen Strom gezogen wird bis sie gleich ist mit den anderen bzw gg 
eine eingestellte Spannung. Das machen parallele Zellen gegenseitig mit 
sich.

Autor: Damian M. (hackintosh)
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Naja darauf geht es ja grade. Ich will die Zellen nicht einzelne 
Balancieren.
Wieso knall ?

Autor: Damian M. (hackintosh)
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Winfried M. schrieb:
> Wenn die Zellen immer parallel zusammengeschaltet bleiben, sollte es
> kein Problem darstellen, sie mit einer Ladelektronik zu laden.
>
> Threadstarter: Ich kann nur etwa 70% von dem verstehen, was du
> schreibst, weil unsauber formuliert, so dass man es nicht verstehen
> kann.

Ich habe 2 verschiedene Lipos einmal mit und einmal ohne Ladeelektronik 
(siehe Bilder)

Meine frage ist :  Wenn ich ca. 6 Stk. parrallel schalte, kann ich sie 
direkt mit der Ladeelektronik laden oder nicht ?
Und wenn ja welche von den beiden Varianten ? Die mit oder die ohne 
Ladeelektronik.

Autor: Damian M. (hackintosh)
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Conny G. schrieb:
> Juergen P. schrieb:
>> Manfred schrieb:
>>> Eine Parallelschaltung muß nicht balanciert werden!
>>
>>
>> Nunja, theoretisch nicht aber praktisch wenn x Zellen mit
>> unterschiedlichen Ladeständen zusammengeschlossen werden schon.
>
> Die Zellen gleichen sich bei Parallelschaltung gegenseitig an. Nichts
> anderes macht eine Balancingschaltung bei seriell, indem von den zu hoch
> geladenen Strom gezogen wird bis sie gleich ist mit den anderen bzw gg
> eine eingestellte Spannung. Das machen parallele Zellen gegenseitig mit
> sich.


Also kann ich die Zellen mit der Ladeelektronik sorgenlos parallel 
schalten ?

Und wenn ja welche denn :D beide oder nur die mit Ladeelektronik.

Autor: Winfried M. (win)
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Eine Zelle mit angebauter Ladelektronik, wo nur 2 Kabel von abgehen? Wie 
soll das denn funktionieren? Ist das nicht eher eine Schutzbeschaltung 
und keine Ladelektronik?

Ansonsten wie geschrieben: Wenn du die Zellen erstmal vorsichtig 
angleichst und dann dauerhaft parallel schaltest, ist es kein Problem. 
Versuchst du hingegen eine fast leere Zelle mit einer fast vollen Zelle 
parallel zu schalten, fließen zu hohe Ausgleichsströme. Angleichen 
kannst du mit Widerständen in Reihe.

Autor: Hermann (Gast)
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Ahmad A. schrieb:
> Also kann ich die Zellen mit der Ladeelektronik sorgenlos parallel
> schalten ?
> Und wenn ja welche denn :D beide oder nur die mit Ladeelektronik.

Du kannst beide Typen (jeweils die gleichen) parallel schalten und 
laden.
In dem Lademodul ist folgende Schaltung enthalten:
Beitrag "Re: Lipo laden/entladen"

In den Zellen mit Elektronik ist ungefähr die gleiche Schaltung ohne 
Lademodul enthalten. D.h. aber, dass beim Laden der Zellen mit 
Elektronik insgesamt 4 durchgeschaltete Mosfets hintereinander liegen - 
2 der Schutzschaltung und 2 des Lademoduls. Das ist aber kein Problem - 
nur ein höherer Widerstand.
Die Minizellen vertragen nicht viel Ladestrom. Man muss also den 
Widerstand für die Stromeinstellung entsprechend anpassen.

Autor: Damian M. (hackintosh)
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Hermann schrieb:
> Ahmad A. schrieb:
>> Also kann ich die Zellen mit der Ladeelektronik sorgenlos parallel
>> schalten ?
>> Und wenn ja welche denn :D beide oder nur die mit Ladeelektronik.
>
> Du kannst beide Typen (jeweils die gleichen) parallel schalten und
> laden.
> In dem Lademodul ist folgende Schaltung enthalten:
> Beitrag "Re: Lipo laden/entladen"
>
> In den Zellen mit Elektronik ist ungefähr die gleiche Schaltung ohne
> Lademodul enthalten. D.h. aber, dass beim Laden der Zellen mit
> Elektronik insgesamt 4 durchgeschaltete Mosfets hintereinander liegen -
> 2 der Schutzschaltung und 2 des Lademoduls. Das ist aber kein Problem -
> nur ein höherer Widerstand.


Also hätte es wirklich keinen Nachteil, wenn ich die ca. 10 Zellen ohne 
Ladeelektronik an dem LipoLader stecke ?
> Die Minizellen vertragen nicht viel Ladestrom. Man muss also den
> Widerstand für die Stromeinstellung entsprechend anpassen.

Autor: Mike J. (linuxmint_user)
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Ahmad A. schrieb:
> Ich will die Zellen nicht einzelne
> Balancieren.
> Wieso knall ?

Wenn du die Akkus frisch gekauft hast und alle mit einer etwas anderen 
Spannung aufgeladen worden sind, dann musst du die Spannung aller Akkus 
welche die zusammen schalten musst erst mal auf ein gleiches Level 
bringen (sonst fließt eine großer Ausgleichsstrom zwischen den Zellen 
und die Kontakte fangen an zu glühen), deshalb verbindet man sie alle 
eine Weile lang über z.B. 1 Ohm Widerstände miteinander oder man entlädt 
alle gleichmäßig auf z.B. 3.6V und schaltet sie dann erst zusammen.

Danach gleich wieder aufladen.

Ahmad A. schrieb:
> Also kann ich die Zellen mit der Ladeelektronik sorgenlos parallel
> schalten ?

Eigentlich kann man gleichartige Zellen auch ohne Elektronik parallel 
schalten.

Die Elektronik der LiIon/LiPo-Akkus schützt vor Unterspannung, zu starke 
Überspannung oder manchmal auch gegen Überstrom (ist aber eben nicht 
immer der Fall).

Ahmad A. schrieb:
> Wenn ich ca. 6 Stk. parallel schalte, kann ich sie
> direkt mit der Ladeelektronik laden oder nicht ?

Du brauchst bei LiIon/LiPo-Zellen einfach eine Strombegrenzung und eine 
Spannungsbegrenzung.
Diese Schutzbeschaltung ist aber keine Lade-Elektronik, denn die 
Schutzbeschaltung erlaubt Spannung die immer noch jenseits von gut und 
böse liegen. Ich hoffe du nutzt eine richtige Ladeelektronik für deine 
Akkus, sonst kann dir solch ein Akku explodieren und deine Bude fackelt 
ab!

Das machen aber viele Leute falsch, deshalb wird hier so eindringlich 
dahingehend gewarnt.


Wenn die Zellen lange halten sollen und keine Kapazität verlieren 
sollen, dann musst du dafür sorgen dass die Elektroden der Akkus nicht 
zu schnell altern. Das erreichst du indem du den Akku nicht voll 
auflädst, ideal wären max. 4.0V (bei 4.1V und 4.2V Zellen) etwa 80% 
Ladestand.

Autor: Mike J. (linuxmint_user)
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Ahmad A. schrieb:
> Also hätte es wirklich keinen Nachteil, wenn ich die ca. 10 Zellen ohne
> Ladeelektronik an dem LipoLader stecke ?

Wenn du die Zellen zusammen hast und alles gut gegangen ist, dann werden 
die 10 Zellen dann eben mit dem Strom geladen den der Lader zulässt.

Bei 10x 1Ah Akkus hast du dann 10Ah, aber wenn der Lader nur mit 1A 
lädt, dann dauert es eben 10 Stunden bis die Akkus voll sind. 
(eigentlich dauert es ja meist noch etwas länger da zum Schluss nur noch 
mit Konstanter Spannung geladen wird und der Ladestrom dabei immer 
weiter sinkt)

Autor: Oliver H. (Firma: OliverHeinrichs.de) (dobson)
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Autor: Hermann (Gast)
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Ahmad A. schrieb:
> Also hätte es wirklich keinen Nachteil, wenn ich die ca. 10 Zellen ohne
> Ladeelektronik an dem LipoLader stecke ?

Ja!
Dein Lader ist gleichzeitig ein Zellschutz. D.h. er bleibt immer mit der 
Zelle verbunden und schaltet automatisch bei Tiefentladung ab.

Nur zum Laden - besonders der geschützten Zellen - solltest du besser 
ein Lademodul ohne Zellschutz nehmen um nicht unnötig die 4 Mosfets in 
Reihe zu haben. Z.B.:
https://www.aliexpress.com/item/5PCS-TP4056-5V-1A-...
für 15Cent.

Autor: Damian M. (hackintosh)
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Hätte echt nicht mit so viel Feedback gerechnet deshalb möchte ich mich 
erstmal bei allen hier bedanken :) !


An Hermann :

"Ja!
Dein Lader ist gleichzeitig ein Zellschutz. D.h. er bleibt immer mit der
Zelle verbunden und schaltet automatisch bei Tiefentladung ab.

Nur zum Laden - besonders der geschützten Zellen - solltest du besser
ein Lademodul ohne Zellschutz nehmen um nicht unnötig die 4 Mosfets in
Reihe zu haben. Z.B.:
https://www.aliexpress.com/item/5PCS-TP4056-5V-1A-...
für 15Cent."

Dann werde ich wohl die Zellen ohne Zeltschutz nehmen, da die um einiges 
günstiger sind.

An Mike J. :

Danke für den tipp !

&
"
Du brauchst bei LiIon/LiPo-Zellen einfach eine Strombegrenzung und eine
Spannungsbegrenzung.
Diese Schutzbeschaltung ist aber keine Lade-Elektronik, denn die
Schutzbeschaltung erlaubt Spannung die immer noch jenseits von gut und
böse liegen. Ich hoffe du nutzt eine richtige Ladeelektronik für deine
Akkus, sonst kann dir solch ein Akku explodieren und deine Bude fackelt
ab!"

https://www.aliexpress.com/item/5PCS-TP4056-5V-1A-...

Wird diese Ladeelektronik Schutz genug sein für meine Zellen ohne 
Zellschutz ?


Mit freundlichen Grüßen: Ahmad

Autor: Mike J. (linuxmint_user)
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Ahmad A. schrieb:
> Wird diese Ladeelektronik Schutz genug sein für meine Zellen ohne
> Zellschutz ?

Das sollte okay sein wenn es 3.7V Zellen sind da die Ladeschlussspannung 
bei dem Chip bei 4,2V liegt.

Du musst dir aber auch ausrechnen wie lange der Chip braucht um den Akku 
zu laden und ob das für dich akzeptabel ist.

Wenn deine Anwendung die Energie eher über einen großen Zeitraum 
speichern soll (z.B. eine Woche bei der selben Spannung lagern), dann 
würde ich mit der Spannung auf 4.0V runter gehen oder mindestens 4.1V 
als Ladeschlussspannung bei 3.7V (Nominalspannung) Zellen.

Autor: Conny G. (conny_g)
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Ahmad A. schrieb:
> Dann werde ich wohl die Zellen ohne Zeltschutz nehmen, da die um einiges
> günstiger sind.

Das hängt davon ab wie/wo Du die Zellen dann einsetzen möchtest. Du 
musst sie gegen Tiefentladung sichern, sie sollten nur bis maximal 2,5V 
entladen werden. Das macht u.a. Der Zellschutz. Darunter werden die 
Zellen geschädigt, sie könnten sich beim nächsten Laden entzünden (worst 
case). Das deckt die Ladeschaltung aber nicht ab. Blei mehreren parallel 
könntest Du eine Schutzschaltung für alle nehmen, ihre Spannung ist ja 
gleich, weil sie immer parallel geladen/entladen werden.
Die gibt's zuhauf auf Ebay, achte aber darauf, dass der zulässige Strom 
zu dem passt, den Du entnehmen willst. Der ist bei mehreren Zellen 
parallel möglicherweise das vielfache einer einzelnen.

Autor: Manfred (Gast)
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Ahmad A. schrieb:
> 
https://www.aliexpress.com/item/5PCS-TP4056-5V-1A-...
>
> Wird diese Ladeelektronik Schutz genug sein für meine Zellen ohne
> Zellschutz ?

Hier stellt sich die Frage, ob der TP4056 sich im Strom weit genug 
begrenzen lässt. Als Standard liefern die Chinaboards 1 Ampere, das ist 
für ein paar 5mAh-Zellen gewaltig zuviel. Der Widerstand "RProg" muß 
deutlich größer werden - Tabelle auf der letzten Seite.

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