4s FePO4
Vorwort
Am 6.6.2006 habe ich 4 Zellen der FePO4 von
Gerd Giese
zum weiteren Knechten und Fliegen erhalten. Gerd hat diese 4 Zellen bereits
20 Lade- und Entladezyklen getestet
(Test der Zellen von Gerd).
Bei folgenden Angaben bzgl. der
Zyklenzahl handelt es sich ausschließlich um die Anzahl der Ladungen
und Entladungen, die die Zellen bei mir gemacht haben. Es sind also noch
20 hinzu zuzählen.
Ich habe die 4 Zellen zu einem Pack zusammengelötet. Dabei sind je zwei
Zellen "inline" miteinander verbunden. Zunächst vermutete man in
diversen Foren im Internet, dass es sich bei der kleinen öffnung
am Minuspol der Zelle um ein überdruckventil handelt. Mittlerweile
weiß man aber, dass es sich um den Füllanschluss
für das Elektrolyt handelt.
Dennoch weise ich darauf hin, dass das inline-Verlöten der Zellen
vom Hersteller untersagt ist (wie generell jede Art von Löten an
den Zellen).
Um eine genauere Vorstellung von den Abmessungen zu bekommen, habe ich
zwei meiner Flugakkus neben die neuen Zellen gelegt (3s2p Konion und
10er GP3300):
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Spezifikation des Herstellers
Die Zellen kommen von
BMZ und
sind wie folgt spezifiziert:
| Spezifikation |
| Akkutyp |
Li-Ion FePO4 |
| Ladeschlussspannung |
3,6V |
| Kapazität |
2300mAh |
| Nominalspannung |
3,3V |
| Minimalspannung (1C) |
2,5V |
| Minimalspannung (>10C) |
2,0V |
| empf. Ladestrom (3000-5000 Zyklen) |
1C |
| max. Ladestrom |
4C |
| max. Entladestrom |
22C |
| DC-Innenwiderstand |
9mOhm |
| Gewicht |
71g |
| Abmessungen (LxD) |
65,5mm x 26mm |
| Sonstiges |
eigensicher; Pluspol=Becher! |
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Ladverfahren
Der FePO4-Pack wird bei mir immer am Powercube bis zu einer Ladeschlussspannung
von 14,40V mit 10A geladen. Am Flugplatz dauert ein Ladevorgang in der Regel um
15 Minuten. Die Zellen sind nach der Ladung mit 10A höchstens handwarm.
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Entladverfahren / Einsatz im Modell
Die Zellen werden bei mir als 4s-Pack entweder am
CBA
(Computerized Battery Analyzer)
oder im Modell entladen.
Die Entladung am CBA erfolgt zu Vergleichszwecken stets nach
dem Laden der Zellen mit 10A. Der CBA entlädt den Pack mit einem
Konstantstrom von 8A bis auf eine Spannung von 8,0V.
Natürlich müssen die Zellen auch im Modell beweisen, wie alltagstauglich sie sind.
Nach zwei Flügen im Wildstyle setze ich die Zellen nun überwiegend in einem
älteren Hotliner (Ramazotti 2) ein. Der Strom am Boden beträgt zu Beginn ca. 55A.
Der Akkupack wird im Flug für ca. 6 Sekunden voll belastet.
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Entladekurven
Zyklen 1, 15, 20 und 30: Die Spannungslage des Packs ist erstaunlich konstant.
Die Kapazität scheint minimal zurück zu gehen. Obwohl man diese Tendenz grafisch
erkennen kann, befinden sich diese Werte noch im Rahmen der Meßtoleranz!.
Der CBA läßt sich auch als Spannunsmesser mit PC-Schnittstelle für Entladungen im
Modell oder an einem Antrieb missbrauchen. Die folgende Entladekurve wurde
beim Betrieb des Akkus im Telemaster aufgezeichnet. Durch die höhere
Spannungslage liegt der Strom ebenfalls höher, als bei einem 10-Zellen-SubC-Pack.
Nach einigen Gasstößen wurde der Akku an den CBA angeschlossen. Die beiden Entladekurven
wurden später zusammengesetzt:
Um einen Vergleich zu anderen Akkupacks herzustellen, habe ich meine
Flugakkus am CBA entladen und die Entladekurven gemeinsam in einem
Diagramm dargestellt:
Die FePO4 hat einen ganz anderen Spannungsverlauf als die Konion. Die Spannung ist
deutlich höher, der Verlauf gleicht eher dem eines 10-Zellers GP3300.
Die nächste Kurve zeigt die Belastung des Akkus am Hotliner-Antrieb. Hier
werden knapp 60A für jeweils ca. 5 Sekunden aus dem Akku gezogen. Die
Spannung bleibt zwischen 11,0V und 11,5V.
Eine etwas größere Luftschraube belastet den Antrieb bei Volllast mit 70A.
Die Spannung des Akkus geht auf ungefähr 10,5V zurück.
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Driftverhalten
Die Zellen habe ich von Gerd mit folgenden Einzelspannungen erhalten:
#1 = 3,36V
#2 = 3,36V
#3 = 3,36V
#4 = 3,36V
Nachdem die Zellen das 17. Mal geladen wurden, hatten sie folgende Einzelspannungen:
#1 = 3,56V
#2 = 3,57V
#3 = 3,56V
#4 = 3,69V
Offensichtlich driftet eine Zelle nach oben weg. Beim 18. Ladevorgang wurden die
Einzelzellen manuell (ohne Balancer) auf 3,60V aneinander angeglichen.
Nach mittlerweile 40 Ladungen/Entladungen ist keine weitere Drift festzustellen. Die
Zellen werden weiter ohne Balancer geladen.
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Weiterführende Links
Test der Zellen von Gerd Giese
RC-Network-Beitrag: Li-Ion FePo4 NEWS
First Connect Ltd. & Co. KG - Bezug und Wissenswertes zu den FePO4-Zellen
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