Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 18650 eingebaute Schutzschaltung


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von Anon X. (pascalx)


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Es werden ja 18650er Akkus mit "eingebauter Schutzschaltung" verkauft, 
z.B. diese hier: 
https://www.reichelt.de/Industriezellen/2/index.html?ACTION=2&LA=2&GROUPID=4084

Meine Frage ist jetzt, wie genau diese eingebauten Schutzschaltungen 
aussehen bzw. welche Funktionen sie erfüllen? Sind diese 
Schutzmassnahmen lediglich gegen "extreme" Werte, oder dürfen diese 
regelmässig anspringen ohne dass der Akku gross Schaden nimmt?

Bedeutet das Vorhandensein einer solchen Schutzschaltung z.B., dass ich 
eine solche Zelle gnadellos entladen kann bis die Schutzschaltung 
anspricht? Und wie sieht das Resultat dann aus? Ist die Zelle dann 
permanent "abgetrennt" bis ich sie wieder lade (da die Schutzschaltung 
so was wie ein RS-FF drin hat) oder springt sie wieder an, wenn die Last 
abnimmt (à la Komparator mit Hysterese) ?

Hintergrund meiner Frage ist, dass ich eine solche Zelle zusammen mit 
einem kleinen PV-Panel im Outdooreinsatz verwenden möchte, in einem 
Bereich in welchem jedes Gramm zählt. Es soll also möglichst ohne viel 
Zusatzelektronik gehen. Wenn jetzt der Überladeschutz zuverlässig 
funktioniert, könnte ich die Zelle permanent am Panel lassen (so ein 
Panel liefert eh nicht mehr als ca. 100mA bei vollem Sonnenlicht).

Umgekehrt könnte ich eine oder zwei solcher Zellen als Powerbank 
verwenden, mit entsprechendem Linear oder Schaltregler.

von ich (Gast)


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da sind protection pcbs wie diese verbaut. Abschaltspannungen in der 
Beschreibung. dann kannste dir selber n Bild davon machen ob das 
Dauerbetriebgeeignet ist...

https://www.aliexpress.com/item/10PCS-1S-18650-Li-ion-battery-cell-protection-circuit-board-2-5A-D-18mm-PCB-PCM/32484464244.html

von Peter M. (r2d3)


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Anon X. schrieb:
> Meine Frage ist jetzt, wie genau diese eingebauten Schutzschaltungen
> aussehen bzw. welche Funktionen sie erfüllen? Sind diese
> Schutzmassnahmen lediglich gegen "extreme" Werte, oder dürfen diese
> regelmässig anspringen ohne dass der Akku gross Schaden nimmt?

Du sprichst von 18650, aber das ist lediglich eine Bauform. 
Wahrscheinlich meinst Du LiIo-Akkus. Mittlerweile gibt es auch 
LiFePO4-Akkus in dem Format.
Im Folgenden beziehe ich mich nur auf LiIo-Akkus.

Meine Wisssens sind diese Schutzschaltungen die letzte 
Verteidigungslinie, beispielsweise bei extremer Entladung. Um den 
regulären Betrieb mit niederohmigen Lasten nicht über Gebühr zu 
behindern, liegen die Abschaltspannungen bei geschätzt 2,5V bis 3V.

> Bedeutet das Vorhandensein einer solchen Schutzschaltung z.B., dass ich
> eine solche Zelle gnadellos entladen kann bis die Schutzschaltung
> anspricht?

Es ist nicht sinnvoll, einen Akku bis an diese Grenze zu entladen, weil 
die Beschädigungsgefahr hoch und der Kapazitätsgewinn gering ist.

> Und wie sieht das Resultat dann aus? Ist die Zelle dann
> permanent "abgetrennt" bis ich sie wieder lade (da die Schutzschaltung
> so was wie ein RS-FF drin hat) oder springt sie wieder an, wenn die Last
> abnimmt (à la Komparator mit Hysterese) ?

Ich kenne nicht den Überlastfall sondern nur die Tiefentladung.
Die Elektronik trennt und schaltet auch bei Ladeversuchen nicht sofort 
wieder durch. Im Ergebnis erkennt ein ungeduldiges Ladegerät den Akku 
nicht und schaltet ab. Erforderlich ist dann eine Ladung mit geringem 
Strom, vielleicht mit 50mA. Das sind alles Konstellationen, die Dir im 
Outdooreinsatz schwergewichtige Zusatzhardware auferlegen.

> Hintergrund meiner Frage ist, dass ich eine solche Zelle zusammen mit
> einem kleinen PV-Panel im Outdooreinsatz verwenden möchte, in einem
> Bereich in welchem jedes Gramm zählt.

Eine selbst konfigurierte Entladeschutzschaltung ist leichter als die 
zusätzliche Reanimationshardware.

> Es soll also möglichst ohne viel
> Zusatzelektronik gehen. Wenn jetzt der Überladeschutz zuverlässig
> funktioniert, könnte ich die Zelle permanent am Panel lassen (so ein
> Panel liefert eh nicht mehr als ca. 100mA bei vollem Sonnenlicht).
>
> Umgekehrt könnte ich eine oder zwei solcher Zellen als Powerbank
> verwenden, mit entsprechendem Linear oder Schaltregler.

Wenn der Outdooreinsatz so kritisch ist, dass jedes Gramm zählt, welche 
Folgen hat dann ein Stromausfall für Dich?

Für eine Wanderung über 125km in 5 Etappen a 25km habe ich die gesamte 
Ausrüstung gepackt und einen Probemarsch durchgeführt. Das hat mir 
wichtige, banale Erkenntnisse gebracht - vielleicht auch für Dich 
sinnvoll?

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Anon X. schrieb:
> Sind diese Schutzmassnahmen lediglich gegen "extreme" Werte,
Ja.

> oder dürfen diese regelmässig anspringen
> ohne dass der Akku gross Schaden nimmt?
Nein!

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