Lipo´s sinnvoll balancen ....?

[flyingdutchman]

Hallo,

ich lese immer wieder die verschiedenen Meinungen über das Pflegen, Laden und Balancen von Lipos.

Ok .... ich weiß daß man Lipos:

- nicht leerfliegen soll (max 80%)
- nicht zu heiß werden lassen soll
- nicht kalt fliegen und bei niedrigen Temp. besser vorwärmen
- nicht heiß laden und nicht überladen darf
- am besten nur mit max. 1C, besser 0,5-0,7C laden sollte für max. Zyklenfestigkeit
- länger lagern soll am besten mit ca. 3,85 V bei kühlen Temperaturen
- etc. etc.

ABER: was ist gutes Balancen ? Manche empfehlen, erst zu laden (ohne Balancerkabel) und dann zu balancen, die Geräte jedoch balancen alle während des Ladevorgangs. Und was ist am Ende ausgeglichen ?
Beispiel:
wenn ich meine 6s Lipos am Hyperion Duo lade, sind die ruckzuck voll und dann wird anschließend vom Gerät balanciert. Direkt am Ladeende ist die Drift so 0,01 bis 0,02 (also Zellen zwischen 4,18- 4,20V), und wenn ich bis zum Ende warte, dauert es bis zu einer weiteren Stunde und länger, bis die Drift dann am Ende z.B 0,002 V ist.

Lohnt sich dieses warten überhaupt oder ist es egal ob 0,01, 0,005 oder 0,002 ? Ich meine, welche Drift ist am Ende noch akzeptabel, ohne die Akkus zu schädigen ? Ich könnte meine Ladezeit drastisch verkürzen ....

Vielleicht kann mich da mal jemand aufklären.

Gruß
Dirk

[3d]

4,2V soll nicht überschritten werden, das ist das wichtigste.

wenn dein balancer eine stunde braucht um 0,05V auszugleichen, würde ich mir einen neuen kaufen.

[flyingdutchman]

wenn dein balancer eine stunde braucht um 0,05V auszugleichen, würde ich mir einen neuen kaufen.

Sorry .. ich hatte mich bei den Nullen vertan. Ich meinte die letzten 0,005 und 0,002 .... werd das eben noch editieren.
Aber egal, das hilft mir nun nicht unbedingt bei meiner eigentlichen Frage .... :
Muß man überhaupt bis ins letze Zehntel balancen ? Wenn die 6 Zellen am Ende alle zwischen 4,18 und 4,20 liegen .... ist das dann nicht schon ok ?

Gruß
Dirk

[3d]

so kleine abweichungen werden eigentlich recht schnell ausgeglichen.

wenn dein balancer es innerhalb des ladevorgangs nicht schafft, würde ich einen anderen probieren.

und paar mV (0,00X) sind vernachlässigbar würde ich sagen.
das wichtigste ist, daß die zellen nicht überladen und nicht tiefentladen werden.

[bzfrank]

Hi,

lass dich nicht irre machen: Lipo werden beim Laden balanciert.

Grundsätzlich muss zwischen Spanungslimitern und Balancern unterschieden werden:

- Spannungslimiter begrenzen die Spannung je einer Zelle auf einen Grenzwert (4.2V), sie werden erst aktiv wenn dieser Wert erreicht und überschritten wird. Er leitet dann einen Teil des Ladestroms über sich selbst ab und verwandelt ihn in Wärme. Mit diesen kann es bei einem schlechten Akku (dessen Zelle starke Abweichungen haben) zu Problemen konnen, da er dann dem Ladegerät einen zu hohen Ladestrom vorgaukelt und so die Ladekurve gen Ende der Ladung verzerrt.

- Moderne Balancer (insbesondere solche in Ladegeräten integriert für 2.) haben solche Probleme nicht mehr. Ad eins setzt dieser früher ein, typischerweise ab 3.9V, was sehr hohe Ausgleichsströme unnötig macht und ad 2 weiss das Ladegerät was der Balancer tut und passt sich in der Ladekurve darauf an.

Unbalanciertes Laden ist für den Akku schädlich, da die Grenzspannung von 4.2V für eine Einzelzelle auch mal gen Ladeende überschritten werden kann. Ja, es gibt "perfekte" Akkus deren Zellen kaum differieren - aber das ist leider nicht der Normalfall und selbst bei diesen stört balancieren nicht da der Balancer in diesem Fall kaum etwas zu tun hat. Gegen die Gefahr einer Zellenüberladung ist die kleine Ladezeitverlängerung durchs Balancieren das kleinere Übel.

Wenn die Details interessieren: "Akkus und Ladetechnik", Ludwig Retzbach, Franzis Verlag, ISBN 978-3-7723-4170-0, Seite 157.

Grüße

Frank

[Crizz]

Ist eigentlich schon alles gesagt: Normale Lipos werden während des Ladens angeglichen, um ein Überladen zu vermeiden. Ein Balancing nach dem Laden macht man bei Zellen, die eine gewisse Überladungstoleranz haben und im Pack selektiert sind, da das Spannungsverhalten während des Ladens abweichen kann - dort einzugreifen wäre kontraproduktiv, solche Zellen ( A123, LiMnPo ) gleichen sich während des Ladens in weiten Bereichen selber wieder an. Wenn dann am Ladeende die Drift zu groß ist ( >0,1 V ) kann man balancieren und nachladen. Meist ist die Differenz dann nur wenige mAh, die noch nachgeladen werden, und oftmals überflüssig - eine identische Spannungslage wird meist bereits nach 48 h lagerung oder bei der Belastung erreicht.

Für Lipos ist der Balancer / Equalizer während des ladens der Überladeschutz ( 4,22 V / Zelle ist absolute Obergrenze, bei 4,2 V wird bei den meisten abgeregelt )

[flyingdutchman]

Wenn dann am Ladeende die Drift zu groß ist ( >0,1 V ) kann man balancieren und nachladen

Also, wenn ich das richtig verstehe ...

Wenn ich bei Ladeende (=Kapazität 100% = max 4,2V/Zelle) alle Zellen zwischen 4,18 und 4,20 habe - was in den meisten Fällen sehr schnell erreicht ist - kann ich mir die relativ lange Zeit des 100-prozentigen balancierens auch sparen, da eine Drift z.B. von < 0,1
V zu vernachlässigen ist ?

Das ist auch der Kern meiner Frage: Wo liegt die Toleranzgrenze für einen balancierten Lipo bzw. wo kann man die definieren ?

Gruß
Dirk

[lumi]

Kann ich nur zustimmen

..lieber auf ein paar Zyklen verzichten, ein bisschen längere Ladezeiten in Kauf nehmen und auf Nummer sicher gehen
..die Berichtserstattung im anderen Thread beruht auf Erfahrungswerte (denke, dass Du darauf anspielst).
..birgt aber auch seine Risiken. Ein vertipper am Lader und der Lipo wird zur

..lieber mit Balancer, dann bist Du auf der Sicheren Seite

..und immer dran denken:

!No Risk.jpg

Liebe Grüße

Wendy

[lumi]

Wenn dann am Ladeende die Drift zu groß ist ( >0,1 V ) kann man balancieren und nachladen

Also, wenn ich das richtig verstehe ...

Wenn ich bei Ladeende (=Kapazität 100% = max 4,2V/Zelle) alle Zellen zwischen 4,18 und 4,20 habe - was in den meisten Fällen sehr schnell erreicht ist - kann ich mir die relativ lange Zeit des 100-prozentigen balancierens auch sparen, da eine Drift z.B. von < 0,1
V zu vernachlässigen ist ?

Das ist auch der Kern meiner Frage: Wo liegt die Toleranzgrenze für einen balancierten Lipo bzw. wo kann man die definieren ?

Gruß
Dirk

Ähm Dirk


0,01-0,02 kann man getrost vernachlässigen.. bei einem Drift von 0,1 würde ich mir ernste Gedanken über den Lipo Zustand machen.

-wendy

[Crizz]

Sorry, war unverständlich formuliert - die Angabe von 0,1 V bezog sich auf Systeme wie A123. Diese zellen haben als Ladeschlußspannung 3,6 V und vetragen i.d.r. bis zu 4,0 V. Wenn in einem A123-Pack die Zellen nach dem Laden zwischen 3,5 V und 3,7 V liegen werden die meisten auf Balancieren verzichten.

Bei Lipos mit 0,1 V Drift ( also 4,11 bis 4,21 V im selben Pack ) würde ich die niedrigste Zelle gut beobachten - schaut dann schon verdächtig nach Defekt aus. Da sehe ich 0,01 - 0,02 V Unterschied innerhalb eines Packs ( also höchste Einzellspannung zu niedrigster ) als tolerabel an.

Ich persönlich hab mir angewöhnt, eine Drift von 0,02 V noch zu tolerieren. Wenn ich also z.b. bei einem 3s nach dem Laden 4,18 / 4,19 / 4,20 anliegen habe mache ich mir da keinen Aufriss - wenn ich sie ausbalanciere und nachlade gehen auch nur max. 50 - 100 mAh mehr rein, und das macht auf die Flugzeit keinen wirklichen Unterschied ( insbesondere weil von dieser nachgeladenen Kapazität auch ein Teil durch das balancieren wieder verbraten wurde und somit nicht komplett in den Akku geladen wurde ).

Ich kenne die Problematik mit dem Zellenangleichen noch von meinen Kokam H5. Die haben am Anfang ewig gebraucht, bis die mal in Gleichlauf waren. 70 Minuten laden mit 1C, dafür 2,5 Stunden nachbalancieren. Mit einer der Gründe, warum ich keine normalen Lipo mehr in Gebrauch habe.


Nachtrag : Wendy war schneller - sie weiß auch, das sich die im ersten Absatz nochmal erwähnten 0,1 V nur auf Techniken wie die A123 bezogen haben ( ist da aber Profi, weil sie die selber zentnerweise im Einsatz hat ).

[lumi]

Nachtrag : Wendy war schneller - sie weiß auch, das sich die im ersten Absatz nochmal erwähnten 0,1 V nur auf Techniken wie die A123 bezogen haben ( ist da aber Profi, weil sie die selber zentnerweise im Einsatz hat ).

Hi Crizz

Danke 50 wie Kg=Zentner ist schon OK.. Aber eher FePo Einzelzellen

Liebe Grüße an euch Beide

Wendy

[flyingdutchman]

Genau DAS ist mein Problem und hat zur Frage geführt ...

70 Minuten laden mit 1C, dafür 2,5 Stunden nachbalancieren

Na und DAS nenne ich doch mal eine Aussage...

Da sehe ich 0,01 - 0,02 V Unterschied innerhalb eines Packs ( also höchste Einzellspannung zu niedrigster ) als tolerabel an.
Ich persönlich hab mir angewöhnt, eine Drift von 0,02 V noch zu tolerieren

Damit kann ich wohl meine Ladezeiten erhelblich verkürzen, ohne mir große Sorgen machen zu müssen, wenn ich meine persönliche Toleranz also bei < 0,02 festlege !

@lumi - natürlich mit Balancer ...

Danke Euch !

Dirk

[little Lion]

Auch ich toleriere ein paar hundertstel Volt Drift, besonders bei dienstälteren Packs dauert es manchmal eine kleine Ewigkeit, die auszugleichen. Sobald der lader auf ca. 100 - 120 mA abgeregelt hat, kann man einen Lipo getrost fliegen. Er hat dann schon 95 - 98 % seiner Kapazität. Bis zu 0,03 Volt Drift insgesamt mache ich mir keine Sorgen, darüber hinaus wird balanciert.

Beispiel: ein über 150 Zyklen alter Saehan 3S 2100 Pack, 2 Jahre alt. Der Innenwiderstand der Zellen ist natürlich angestiegen, er wird auch wärmer als ein neuer Akku. Die Abregelphase beim laden dauert nun immer länger, da er etwas zu früh auf Spannung kommt. Durch Zellendrift ackert der Lader bei 100 - 120 mA Strom mit heftig arbeitendem Balancer noch um die 30 - 40 Minuten, bis der Pack endlich voll ist. Real eingeladen werden dabei vielleicht noch 20 - 30 mAh, den Rest verbrutzelt der Balancer, der dann ziemlich hektisch arbeitet. Auf die kann man getrost verzichten, die paar mAh bringen keinen echten Gewinn an Flugzeit. Wenn ich also bei einem Strom von ca. 100 - 120 mA abklemmen, spare ich ca. eine halbe Stunde Ladezeit und fliege trotzdem 10 Minuten, ohne daß der Akku in der Spannung einbricht. Eingeladen werden dann meist um die 1600 - 1700 mAh mAh. Wobei der Balancer dabei schon einige mAh verbrät, da der Pack während der Ladung stark driftet. Ist ja schon ein "Oldie", der darf das. Solange er noch gut genug funktioniert, wird er auch nicht ausgemustert.

Die Li-Mn-Po Packs com Crizz sind da ein ganz anderes Erlebnis, die Ladezeit ist dank kurzer Abregelphase des Laders erfreulich kurz. Und da kein Balancer Energie verbrät, weiß man, was der Akku wirklich "schluckt". Nach 10 Zyklen ist ein nachbalancieren in wenigen Sekunden beendet, und damit meine ich deutlich unter 10 Sekunden

Eine kleine Merkregel hab ich da für mich: bei Dauerlicht einer LED am Balancer ist die Drift etwas größer und ich laß den Akku dran, wenn die LED nur noch flackert sind die Zellen fast ausgeglichen. Beim nachmessen ist die Drift dann unter 0,03 Volt und das ist in Ordnung.

[Crizz]

Yep, bei den LiMnPo-Zellen macht sich der sehr geringe Innenwiderstand der Zellen beim laden deutlich bemerkbar. Beim Laden mit 2C z.b. wird nach ca. 27 Minuten von CC auf CV umgeschaltet - nach weiteren 5 Minuten ist der Pack voll. Bei LiPo erfolgt die CC-CV Umschaltung früher, jedoch dauert das Fertigladen um einiges länger. Bei 1C hab ich da Unterschiede von 10 - 16 Minuten beobachtet ( die ein 2100er Lipo mehr benötigt als ein 2200er LiMnPo ). Ich war da anfangs seeehr erstaunt, vor allem hat der LiMnPo bei der CC-CV-Umschaltung bereits über 95 % eingeladen - man könnte also bei 2c schon nach 25 Minuten getrost abtrennen und hätte nen fast vollen Akku. Aber das will ich jetzt nicht auf´s % genau beziffern, da müßte ich in meinen Aufzeichnungen nachschlagen und das war hier ja auch gar nicht Thema

[little Lion]

Richtig, Chris. Und je älter ein Lipo ist, desto länger dauert diese Phase, in der mit reduziertem Strom geladen wird. Auch neue Billiglipos mit hohem Innenwiderstand können da nerven. Habe 2 Stück Mystery 3S 2200 15C, die haben real vielleicht 5-6C Belastbarkeit und 1600 - 1800 mAh Kapazität. Die brauchen bei 1,8 A Ladestrom über 2 Stunden, teilweise fast 3, bis sie ganz voll sind. Eiern beim laden sehr lange um 110 - 130 mA rum. Ein Extremfall, ja. Und sie driften dabei enorm...

Werde es bei denen mal ohne Balancer probieren, aber mit Spannungsüberwachung der 3 Zellen. Mal sehen.