1C 2C 3C - wovon eigentlich abhängig ???

[Saitenzwirbler]

Hallo,

habe mal ein ganz "brennende" Frage :

Welche physikalischen oder chemischen Eigenschaften eines Lipos werden zu Hilfe genommen um eine Entscheidung über die Freigabe der maximalen C-Rate zu treffen ?

...klar - der Hersteller gibt eine Freigabe vor - 1C geht immer und Kokam, SLS, FP...usw. auch mal mit 2C.....

... manche Leute ballern auch mit 3C Ihre Akkus voll.....

..und wer hat nicht schon einmal aus versehen seine billig Lipos mit dem Kokam 2C Programm geladen und dann festgestellt das die Akkus ( Freigabe 1C ) voll geladen sind und dabei weder explodiert noch heiss geworden sind ?

...wer kennt sich da bitte aus ?

Vielen Dank für Eure Informationen und Erfahrungen

Grüße

Olli

[Erik Heller]

AW: 1C 2C 3C - wovon eigentlich abhängig ???

Hi,

ich bin weder Chemiker noch Physiker, dennoch meine ich, dass der Ladestrom, wie auch der Entladestrom vom Innenwiderstand des Akkus abhängen. Bin mir aber wie gesagt nicht sicher.

MfG Erik

[agentsmith1612]

AW: 1C 2C 3C - wovon eigentlich abhängig ???

Also ich bin Chemiker^^ aber so genau kann ich das auch nicht beantworten ich kanns aber mal versuchen.

Also zum einen ist das Entladen und das Laden ja eine chemische Reaktion. Die Geschwindigkeit der Reaktion ist von dem Wiederstand, der Oberfläche, der Reinheit der Elemente und vor allem der Temperatur abhängig.

Beim Laden und Entladen müssen die Elektronen ja durch den Motor oder was auch immer in die anderen Halbzelle laufen und positive Teilchen in Form von Ionen durch den Seperator (diese durchlässige Schicht) in die anderen Halbzelle wandern.
Denn Elektronen werden niemals verbraucht sondern es wird immer nur ein Potential abgebaut welches beim Laden wieder angelegt wird.

Ich denke die Hauptursache für das langsame Laden ist die tatsache das bei zu schneller Ladung die Reaktiongeschwindigkeit so groß ist/wird das sich der Akku zu sehr aufheizt. Da beim Lipo die Außenhaut nur sehr dünn ist würde sie reißen und das Lithium würde mit der Luft sofort reagieren.
Es ist für die Technik an sich kein Problem so viel Strom auf einmal aufzunehmen sondern eher für die "Verpackung".
Der innere Wiederstand steigt bei großer Hitze natürlich auch. Wie bei fast jedem Metal.

Zudem können bei hohen Strömen beim Bleiakku die Hydroniumionen (die Säure Teilchen der Schwefelsäure) zu Wassserstoff reduziert weden. Der dann auftritt bzw. explodiert.

Ich hoffe ich konnte hier das halbwegs für einen Laien erklären. Wenn noch fragen sind gerne. ;-)

[Saitenzwirbler]

AW: 1C 2C 3C - wovon eigentlich abhängig ???

Hallo Agent Smith,

diese Sache mit dem Innerwiderstand ist doch seltsam.

Warum zum Teufel soll man einen Akku der einen Dauerstrom von 150 Ampere abgeben kann mit "nur" maximal 5 oder 10 Ampere Laden *

Ich mache gerade einen Versuch - ja bitte nicht nachmachen :-) !!!

... ich habe Ebay Akkus von Xaiox 3s 2200er 16c - vier Stück und jeder hat so etwa 100 Zyklen drauf ) ... ok. die Dinger sind nicht die Powerpakete aber ich lade immer maximal 1600mA nach und leichter Kunstflug funktioniert einwandfrei.

Lade jetzt aufm Platz zwei Stück mit 1,5 c und das funktioniert ohne Erwärmung absolut einwandfrei - werde mal bis 2 c hochgehen - wenn nix warm wird, was soll passieren *

- die anderen 2 Stück mit 1c - bin ja mal gespannt welche Akkus zuerst sterben

Hat da Jemand Erfahrung mit ?



Danke

Grüße

Olli

[agentsmith1612]

AW: 1C 2C 3C - wovon eigentlich abhängig ???

Wie ich schon oben geschrieben habe ist es eher ein mechanisches Problem. Da sich die Akkus durch die hohe Teilchenbewegung (Kenetik) und daraus resultierende hohe Reaktionsgeschwindigkeit aufheizen und dann das Lithium zum schmelzen bringen können und zu dem auch noch die außen oder Zwischenhaut der Akkus zerstören können.

ßbernächste Woche bin ich wieder auf der Arbeit (der Zeit Berufsschule) dort kann ich ein paar Leute fragen die sogut wie alles in Sachen Chemiewissen.

Aber interessant ist wie du schon gesagt hast wieso man die Reaktion des Entladens so schnell machen kann und anders rum eben nicht.
Wobei auch beim Entladen eine Grenze gesetzt ist (Kokam zb. max. 30C) weil dann genau das selbe passiert wie beim zu schnellen Laden, Reaktionsgeschwindigkeit......

Ich werd mich damit aber noch weiter beschäftigen denn interessant ists alle Male.

[thorsten0211]

AW: 1C 2C 3C - wovon eigentlich abhängig ???

Hi,

ich hab den nachfolgenden Link anderweitig gestern schon mal gepostet.

http://www.elektromodellflug.de/datenbank.htm

Hier gibt es sehr viel Informationen über Akkus/Lipo´s. Einfach mal (stundenlang) stöbern. Ich bin selbst noch nicht komplett durch die ganze Seite...

Gruß
Thorsten

PS: Hier ein Unterlink im Bezug auf Deine Eingangsfrage
http://www.buchmann.ca/Article27-Page1-german.asp

[agentsmith1612]

AW: 1C 2C 3C - wovon eigentlich abhängig ???

Habe mal letzeren Link durchgelesen.

Der Artikel ist ja schon etwas älter, von 2006.

Zumal man Cadmium mit C schreib und Cobalt eigentlich auch.

Wie sich aber auch durch den Artikel raus stellt hängt alles mit allem zusammen :-D.

Fakt ist das der hohe Innenwiederstand das Problem darstellt. Dieser liegt aber nur bei hohen Lade und Entladeströmen an, diese dann zu hohen Temperaturen führen.
Die hohen Temperaturen rühren eben von der wie von mir schon erwähnten Reaktionsgeschwindigkeit.

Ich kann aber auch noch vermuten, dass sich die Lithiumionen beim Laden und Entladen in die Struktur der Halbzellen einfinden müssen. Und das läuft beim Entladen anders ab als beim Laden.

Wenn man sich folgendes Bild anschaut dann ist es eigentlich relativ einfach zu verstehen. Jedoch ist das hier der Lithiumionen Akku:


Man das in der linken Halbzelle Lithiumcobaltoxid (LiCoO2) eingesetzt wird und in der rechten Halbzelle sehen wir ein Graphitgerüst. Beim Entladen müssen die Lithiumionen einfach nur in ihre "Grundposition" in der kristallinen Struktur "wandern" .
Beim Laden jedoch muss es aus der relativ stabilen kristallinen Struktur raus und sich ein Graphitgitter einlagern.
Ich weiß es zwar nicht genau aber kann vermuten das es in diese Richtung länger dauert als in die andere. Da es ein höhrere chemischer Aufwand ist ionen aus einem vorhandenen Gitter zu nehmen und in dein Graphitgitter zu packen. Es ist eben eine Frage der Reaktionsgeschwindigkeit. Eine Rückreaktion muss nicht unbedingt gleich schnell sein wie eine Hinreaktion.

Zudem habe ich gelesen heute noch, das bei zu schnellen Ladungen die Elektronen das "wandernde" Lithiumionen reduzieren können. Da die Elektronen (aus der Steckdose) immer sich in der selben Halbzelle wie die Lithiumionen befinden, kann bei zu schneller Ladung ein Elektronenüberschuss vorhanden sein der sich nicht so schnell durch Reduktion des Cobaltoxids abbauen kann und dann die freien Lithiumionen reduziert. Das führt dann zu reinen Lithium an der Kathode welches sich als sogenanter "Lithiumschwamm" (fein verteilstes Lithium) ablagert und hochreaktiv ist. Ich glaub sowas will keiner von euch in den Händen halten.

Leider gibt es hier keinen der das warscheinlich auf Anhieb versteht und ich hoffe das ist jetzt einfach genug gehalten.

Beim Li-Po ists sehr warscheinlich fast genauso, habe da leider noch nicht so die richtige Erklärung wie es bei diesen Zellen aussieht gefunden.
Aber ich arbeite dran.

[Elch007]

AW: 1C 2C 3C - wovon eigentlich abhängig ???

Alles klar, verstanden....

[solae]

AW: 1C 2C 3C - wovon eigentlich abhängig ???

Mir wäre jetzt nur noch eingefallen, dass das Entladen ja eigentlich von aleine Geht, bzw. dass die Elektronen ja angezogen werden. (wie beim Herunterfahren mit dem Auto weniger Benzin verbraucht wird)

Will man aber einen Berg herauffahren mit der gleichen geschwindigkeit braucht es viel mehr Leistung und der Motor wird heisser.

Denke das funktioniert etwas ähnlich bei den Lipos

[agentsmith1612]

AW: 1C 2C 3C - wovon eigentlich abhängig ???

Ich hatte auch daran schon gedacht aber wenn man richtig betracht so kann man das in dieser Form nicht so klären.

Wir haben zwar beim Laden und beim Entladen ein elektrochemisches Potenzial und zwar genau das selbe. der Einzige unterschied besteht im Vorzeichen.

Beim Entladen haben wir knapp -3,7 Volt. Negativ deshalb weil wir etwas erhalten.
Beim Laden wiederrum haben wir +3,7 Volt, die müssen wir reinstecken.

Man kann sich das so vorstellen. Das war für mich auch schon eines der schwirigesten Sachen vorhin aber jetzt weiß ich es:

Im gelanden zustand sind die Lithiumionen in der rechten Halbzelle. Also bei der Anode (negativer Pol). Das Potential beschreibt nun, das eben von alleine die Spannung aufgebracht wird. So das die Elektronen durch die Anode, über das Kabel Motor und was auch in die Kathode wandern um dort dann Cobalt(IV)oxid zu Cobalt(III)Oxid zu reduzieren, gleichzeitig wandern die Lithiumionen durch die durchlässige Schicht in die anderen Halbzelle um dort die negative Ladung auszugleich. Die Elektronen wandern hier genau die wie Lithiumionen in die selbe richtig, Quasi immer mit den Ionen.
So kann man auch sehen das nicht der Strom von + nach - fließt sondern genau andersrum aber egal.

Jetzt sind die Elektronen von die einen in die andern Halbzelle gewandert. Jetzt könnte man meinen beim Laden geht es genau anders herrum. Janein, von alleine gehen die da nicht hin da da Potential eben positiv ist. Legt man nun einen Spannung zum laden an so gehen die Elektronen aus der linken Halbzelle nicht wieder in die Rechte, sondern die verschwinden in der Steckdose und über den anderen Kontakt der Steckdose werden neue Elektronen in die rechte Zelle gepumpt. Die Li-ionen wandern dabei wieder nach rechts.


Ihr fragt euch bestimmt wieso ich hier so viele schreib, aber mir macht das Spaß^^ und ich hab mich bis jetzt auch noch nicht so mit Akkumulatortechnik befasst, aber man lernt ja nie aus und interessieren tut mich das sowieso, da wir bald eh in der Schule (erst jetzt gähhnn) Elektrochemie machen.