Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu AA LiIon-Akkus


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von Hannes D. (Gast)


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Hallo,

AA LiIon-Akkus haben intern eine LiIon-Zelle mit typ. 3,7V. In der Zelle 
sitzt ein DCDC-Wandler, der dann die 1,5V mit 2A bereit stellt.

Da der Wandler aber ununterbrochen laufen muss (damit man an dem Akku 
1,5V messen kann) muss so ein Akku doch eine gewaltige Selbstentladung 
haben. Oder täuscht mich das?

Wer hat solche AA LiIon-Akkus in Gebrauch und kann berichten?

Hannes

: Verschoben durch Moderator
von Olaf (Gast)


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ES gibt durchaus auch DCDC Wandler mit einem Iq im zweistelligen uA 
Bereich.
Die arbeiten dann aber im Burstmodus, schalten also den Wandler nur ab 
und an ein. Damit erzeugen sie nicht nur mehr Ripple sondern auch noch 
Stoerungen die deutlich tiefer sind als die eigentlich Schaltfrequenz. 
Ausserdem ist diese Frequenz natuerlich Lastabhaengig.

Also vielleicht nicht gerade ein optimales Produkt fuer eine Radios oder 
andere Geraete wo man vermuten darf das sicher der Hersteller auf die 
saubere Spannung einer Batterie verlassen hat.

Olaf

von Hannes D. (Gast)


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Hallo Olaf,

sollte für ein GPS sein, das ich beim Wandern auf dem Rucksack trage. 
Die Sanyos NiMh mögen irgendie die Kälte nicht oder das GPS die niedrige 
Spannung (1,2V) nicht. Zwei frisch geladene und neuwertige Zellen 
hielten bei der letzten Wanderung gerade mal einen halben Tag durch 
(0°C). Nun dachte ich, LiIon und 1,5V wäre vielleicht eine Lösung.

Hannes

Nachtrag: Im Sommer gehen die 2700er Sanyos perfekt!

von Uli S. (uli12us)


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Es gibt auch aufladbare Akkus mit 1,6V, das muss irgendne eigentlich 
recht alte Technologie sein, Nickel-Zink heissen die Dinger. Der 
Nachteil, man braucht dafür spezielle Ladegeräte, die und die 
Spezialakkus sind dementsprechend teuer.
Nur als Beispiel: 
https://www.conrad.de/de/search.html?search=Nickel%20Zink%20akku
Anderer Vorschlag, das GPS einfach in die Jackeninnentasche. Notfalls 
bloss ein Batteriekasterl und mit nem Kabel mit Klinkenstecker oder so 
verbunden.

von Olaf (Gast)


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> Nachtrag: Im Sommer gehen die 2700er Sanyos perfekt!

Lithiumakkus haben aber bei kaelte noch mehr Probleme.
Dafuer aber natuerlich mehr Inhalt. Interessante Frage womit man
besser weg kommt. Wird wohl stark vom Laststrom und der Batterie-ende
erkennung abhaengen.

Wundert mich aber das du bei so einer banalen Anwendungen einen
deutlichen Unterschied zum Sommer/Winterbetrieb erkennt. Das
erwartet man sonst eher bei Hochstromgeraeten. (z.b einem Blitz)

Vielleicht lieber Akkus nehmen wo der Hersteller nicht auf
Teufel komm raus Saft reingequescht hat. Also 2000er..

Olaf

von Hannes D. (Gast)


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Olaf schrieb:
> Lithiumakkus haben aber bei kaelte noch mehr Probleme.
> Interessante Frage womit man besser weg kommt.

Deshalb auch das Thema hier ;-)
Aber scheinbar nutzt hier niemand diese Zellen :-(

> Dafuer aber natuerlich mehr Inhalt.
Kommt darauf an, wie viel Platz sich der 2A DCDC-Wandler genehmigt.
Unter dem Strich wird bei den AA-Zellen nicht viel Unterschied sein.

> Wird wohl stark vom Laststrom und der Batterie-ende
> erkennung abhaengen.
Ein hoher Laststrom ist beim GPS sicher nicht das Problem, wohl eher die 
Spannung. Und durch den DCDC-Wandler sind die 1,5V konstant bis zum 
Ende. Also konstant satte 6V statt knapp über 4V.

von PeDre (Gast)


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Ich verwende solche Akkus in zwei Kameras, siehe:
Beitrag "iPowerUS Li-Po Akku AA 1,5 V in Serie"

Ein Akku ist defekt geliefert worden, der entlädt sich in ~ 30 Tagen. 
Bei den anderen 7 Stück gibt es keine Probleme, die funktionieren auch 
nach 1 Jahr noch.

Und hier ein Link wo jemand die Selbstentladung gemessen hat:
https://ripitapart.com/2017/11/28/self-discharge-test-of-kentli-ph5-1-5v-li-ion-aa-part-5/

Peter

von Peter D. (peda)


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Hannes D. schrieb:
> AA LiIon-Akkus haben intern eine LiIon-Zelle mit typ. 3,7V. In der Zelle
> sitzt ein DCDC-Wandler, der dann die 1,5V mit 2A bereit stellt.

Hast Du dazu mal eine Quelle.
Der Wandler müßte ja in Laderichtung die Spannung auch wieder 
hochsetzen.

Ich hätte gedacht, die haben einen andere Gegenelektrode, so daß die 
Spannungsdifferenz nur 1,5V beträgt.

von Dieter (Gast)


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Das Problem der Zellen ist, dass diese beim Recycling meistens nicht von 
normalen Zellen getrennt werden koennen. EU scheiterte wenigstens Farben 
vorzugeben, um Li von Zn/Ni zu unterscheiden.

von Hannes D. (Gast)


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PeDre schrieb:
> Und hier ein Link wo jemand die Selbstentladung gemessen hat:
> 
https://ripitapart.com/2017/11/28/self-discharge-test-of-kentli-ph5-1-5v-li-ion-aa-part-5/

Die winzige Lithiumzelle in dem AA-Akku soll den DCDC-Wandler von Juni 
2015 bis Dezember 2017 treiben und die winzige Lithiumzelle ist dann 
gerade mal auf 3,7V runter??

Das gibts doch gar nicht.

von PeDre (Gast)


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Ich habe gerade zwei iPowerUS-Akkus geladen, die fast genau 6 Monate in 
der Kamera waren. Es wurden 32 Fotos gemacht, fast alle mit Blitz. Das 
Laden dauerte ~ 40 Minuten, wenn sie ganz leer sind dauert das Laden 
knapp unter 2 Stunden.
Mit Selbstentladung habe ich keine Probleme.

Peter

von Arno (Gast)


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Hannes D. schrieb:
> PeDre schrieb:
>> Und hier ein Link wo jemand die Selbstentladung gemessen hat:
>>
> 
https://ripitapart.com/2017/11/28/self-discharge-test-of-kentli-ph5-1-5v-li-ion-aa-part-5/
>
> Die winzige Lithiumzelle in dem AA-Akku soll den DCDC-Wandler von Juni
> 2015 bis Dezember 2017 treiben und die winzige Lithiumzelle ist dann
> gerade mal auf 3,7V runter??
>
> Das gibts doch gar nicht.

"Gerade mal" auf 3,7V ist (mindestens) halb leer. So ein 13430-Akku 
scheint typisch um 750mAh Kapazität zu haben, 375mAh in 900 Tagen wäre 
ein Ruhestrom von 17µA. Das halte ich jetzt nicht für unwahrscheinlich.

TI hat rund 100 passende Abwärtswandler im Angebot: 
https://www.ti.com/power-management/non-isolated-dc-dc-switching-regulators/step-down-buck/buck-converter-integrated-switch/products.html#p238min=1.5;3.8&p238max=3.8;7&p386typ=0.06;17 
(schnell gesucht)

MfG, Arno

von Hannes D. (Gast)


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Arno schrieb:
> So ein 13430-Akku
> scheint typisch um 750mAh Kapazität zu haben, 375mAh in 900 Tagen wäre
> ein Ruhestrom von 17µA. Das halte ich jetzt nicht für unwahrscheinlich.

Im Sleep-Mode vielleicht. Aber an dem Akku soll man ja permanent 1,5V 
messen können, dazu muss der DCDC-Wandler permanent laufen. Das soll mit 
17µA gehen?

von Marek N. (bruderm)


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Hannes D. schrieb:
> 2700er Sanyos

Hol dir Eneloops!

von Olaf (Gast)


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> Im Sleep-Mode vielleicht. Aber an dem Akku soll man ja permanent 1,5V
> messen können, dazu muss der DCDC-Wandler permanent laufen. Das soll mit
> 17µA gehen?

Ja das geht. Die Wandler laufen dann im Burstmode. Sie schalten also nur 
ab und an mal ein. Dadurch ist die Ausgangsspannung nicht ganz so sauber 
als wenn er kontinuierlich unter Last laeuft. Es ist also mehr Ripple 
drauf.

Moderne Wandler sind erstaunlich gut geworden.

LT1615: 20uA im Aktivemode, <1uA Shutdown
LTC3642: 12uA im Aktivemode
TPS62743: 360nA im Betrieb
LTC1771: 10uA
LTC3103: 1.8uA

Olaf

von Arno (Gast)


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Hannes D. schrieb:
> Arno schrieb:
>> So ein 13430-Akku
>> scheint typisch um 750mAh Kapazität zu haben, 375mAh in 900 Tagen wäre
>> ein Ruhestrom von 17µA. Das halte ich jetzt nicht für unwahrscheinlich.
>
> Im Sleep-Mode vielleicht. Aber an dem Akku soll man ja permanent 1,5V
> messen können, dazu muss der DCDC-Wandler permanent laufen. Das soll mit
> 17µA gehen?

Ja. Ich hab extra einen Link zu der TI-Bauteilsuche in meinen Beitrag 
gepackt, damit du das bei Interesse im Datenblatt nachlesen kannst. 
Kannst auch bei Microchip oder Linear Technology suchen.

MfG, Arno

von Hannes D. (Gast)


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Olaf schrieb:
> Moderne Wandler sind erstaunlich gut geworden.

OK, dann ist das wohl tatsächlich so. Wieder was gelernt :-)

von Michael F. (sharpals)


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Die dinger sind gut , nur habe ich hier das problem,das die kapazitäten 
nach einiger zeit auseinanderlaufen.

Dabei verwende ich ein einzelzellenlader, der die zellen auch trainieren 
kann.
ABer nach etwa 20 - 50 zyklen könne es schon 20% ausmachen- Wenn die 
dann in meinem blitz drinn sind, erwischt es den schwächsten sehr 
schnell ( umpolung ).

Was aber wirklich gut ist, das entladeverhalten. Nach etwa 1/2 jahr sind 
die noch etwa 80%+ gefüllt.

Für den Blitz werde ich wohl ein umbau auf LiIon/LIpo vorsehen und sie 
dann mit einer BMS platine versehen.

Der vorteil von den besagten 1,5V Litiumzellen ist wohl, das sie 
dementsprechende schutzschaltungen eingebaut haben und dann keine 
modifikation am gerät vorgenommen werden muß :

https://www.pocketnavigation.de/2018/11/lithium-ionen-akkus-aa-lr6-mignon/

Übrigens zum them eneloop: gerüchte zufolge sollen die die Ikea akkus 
auch welche sein:
https://www.pocketnavigation.de/2019/11/aa-akkuvergleich-ikea-ladda2450/

von Olaf (Gast)


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> Für den Blitz werde ich wohl ein umbau auf LiIon/LIpo vorsehen und sie
> dann mit einer BMS platine versehen.

Bei einem Blitz wuerde ich nicht erwarten das eine Zelle mit 
integriertem
Schaltregler ueberhaubt funktioniert. Das Prinzip eines Blitzes mit den 
ueblichen 2 oder 4 AA Zellen bestand darin soviel Strom zu ziehen wie er 
nur kann bis er den Kondensator aufgeladen hat. Deshalb war die Ladezeit 
auch je nach verwendeten Akku immer unterschiedlich. Die Elektronik 
haette sicher auch mehrere Ampere gezogen wenn die Batterie das liefern 
konnte. Und wenn man das uebertreibt, dann wird das der Transistor im 
Blitz mit einem ploetzlichen Herztod beantworten.

Olaf

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