NiMH, LiPo of Li-Ion accu's voor en nadelen?

[PA3EYC]

In mijn KX3 heb ik op dit moment 8x eneloop XX en de KXBC3 acculader. Als externe accu's gebruik ik 11,1V 5Ah LiPo's.
LiPo en Li-Ion hebben, volgens Wikipedia, een betere energie dichtheid (Wh/kg) dan NiMH.
Eigenlijk zou ik wel eens willen experimenteren met Li-Ion of LiPo cellen in de KX3 i.p.v. de huidige NiMH.
Ik ben in het bezit van een (balance) lader die zowel LiPo als Li-Ion kan laden.
De huidige twee batterij houders hebben beide een formaat van 58x62x17mm. Het zou dus in die ruimte moeten passen.

Na een zoektocht op eBay kom ik op de volgende mogelijkheden.
1. 2x3 Li-Ion accus (4600mAh) met twee houders. 8 accu's en 2 houders voor ca. $30
2. 2x3 LiPo cellen (3200mAh). 6 cellen voor ca. $72.

De keuze zou dus niet zo moeilijk zijn. Maar ik twijfel toch ernstig aan die 2300mAh van die Li-Ion accu's als ik die vergelijk met die LiPo cellen. Is er hier een addertje onder het gras?

Is er iemand op het forum die veel meer verstand heeft van LiPo en Li-Ion accu's als ik en die misschien wat tips kan geven?

[PA3BAS]

Lipo-accu's hebben de vervelende eigenschap te kunnen ontploffen...

[pa0ejh]

Om te beginnen heb je beide accu's in de Link verwisseld, en zijn die AA Lipo of Lion batterijen dan alleen per stuk oplaadbaar, je Balancer lader moet toch voor iedere cel een draad hebben, anders kan die niet Balancen.

Als je 6 stuks Nimh in serie zet, dan zijn er altijd wel een paar cellen met een andere spanning, die zijn nooit gelijk, als je die gaat ontladen, en je Set zegt dat ze leeg zijn, dan zij er wel een paar die niet helemaal leeg zijn.

Als je die in serie gaat laden, dan worden die 'overladen', voor Nimh's geen ramp, maar voor Lion's wel, die zijn erg kritisch voor de Laad en Eind spanning, vandaar de Balancer, die kan niet werken als je die Lion's in die houders gebruikt.

[PA3EYC]

Lipo-accu's hebben de vervelende eigenschap te kunnen ontploffen...

Hallo Bastiaan,
Eenzelfde reactie gaf PA7N in een ander onderwerp.
Maar waar is dit op gegrond? De gevallen die ik ken met verbrande of exploderende accu's waren Li-Ion accu's in mobiele telefoons of laptops.
Overigens geldt dat dan ook voor de externe accu packs die ik gebruik en die duizenden andere hobbyisten gebruiken in de radiografische modellen.

[paul]

Accu's van accugereedschap zijn tegenwoordig ook voorzien van Li-Ion cellen die uitzien/de maat hebben van AA batterijen. Deze zitten vaak in serie, of serie parallel in de kunststof behuizing. Vanwege mijn werk, heb ik elke dag te maken met deze accu's en de fabrikanten daarvan.

Het veilig opladen van deze accu's is alleen mogelijk met een computer lader, welk communiceert met een processor die in de accu gebouwd is. Wanneer de accu diep ontlaad, staat de processor stil, en kan de accu niet meer opgeladen worden. De processor houdt continue de staat van de accu bij om overladen te voorkomen. Het (verkeerd) opladen van deze accu's in nu eenmaal levensgevaarlijk, daarom zijn deze accu's allemaal zo beveiligt.

Nadeel van de cellen zoals jij ze laat zien is dus duidelijk de moeilijkheid om deze veilig op te laden. Als je dat zou kunnen controleren, heb je accu's die meer capaciteit hebben en minder wegen.

[xxxx]

Dag Maarten,

Je zou deze vraag ook eens kunnen stellen op een modelbouwforum. Jaren geleden was ik zeer actief met modelbouw en ik weet dat er daar ontzettend veel kennis is op het gebied van accu's lader's etc. Je zou ook eens bij een goede modelbouw winkel kunnen informeren 2brothersRc in Bussum bijvoorbeeld. Ik heb daar dingen voorbij zien komen op grote evenementen waar je van op kijkt wat voor extremen met accu's bereikt kan worden. Ook wat er mis kan gaan

Groeten Jelle

[PA3EYC]

Om te beginnen heb je beide accu's in de Link verwisseld........

????????

......... en zijn die AA Lipo of Lion batterijen dan alleen per stuk oplaadbaar, je Balancer lader moet toch voor iedere cel een draad hebben, anders kan die niet Balancen.

Over het laden heb ik het nog niet gehad. Maar ik was inderdaad van plan om de cellen met de balancer te laden. Dat doe ik ook al met mijn externe accupacks.

[paul]

Oh, voor de twijfelaars:

[PD5DJ]

Lipo's gebruiken in HAM apparatuur is natuurlijk een perfecte oplossing.
Lekker licht, en snel op te laden, zonder enige geheugen effecten.

Alleen zal je een aantal maatregelen moeten nemen, netzoals bij elke andere vorm van energie opslag.

Lipo's mogen NIET overladen worden, en NIET te diep ontladen worden..

Regel is, opladen tot 4.20v per cell, en ontladen niet dieper dan 3v per cel. Nominale spanning is 3.7v
Ik gebruik voor mijn modelbouw al jaren lipo's, zonder enige problemen.

De opmerking dat lipo's kunnen ontlploffen is natuurlijk waar, maar dat doen andere natuurlijk ook, als je ze misbruikt.
en niet aan de ontlaad en oplaad voorschriften houdt.

Ik heb ook menig NICD en NIMH / PB zien ontbranden tijdens het laden en het gebruik er van.

Belangrijkste van alles is het balanceren van je cellen.

Elke cel is uniek, en heeft natuurlijk nooit exact dezelfde eigenschappen als die van zijn buurman in het pack.

Dus tijdens het gebruik zal de ene cel wat sneller leeglopen dan de anderen.

Hier huist dus het gevaar, het pack raakt in onbalans..

Als je dit pack gaat laden zonder balancer, zal de lader alleen kijken naar de totaal spanning van het pack..

Stel je hebt een 3S pack.. dan zou de lader moeten stoppen met laden op 12.6 volt (3x4.2V)

Stel dat cel 1 250mv achter loopt op de rest.

1. 3.8
2. 4.05
3. 4.05

Op een geven moment zullen tijdens het laden cel 2 en 3 eerder bij de 4.20v zijn dan cel 1,

Een lader zonder balancer zal dan gewoon doorladen tot hij 12.6v ziet.. en zal cel 2 en 3 dan overladen.
En dat is dus gevaarlijk voor de cellen..

Hier is dus een balancer heel belangrijk (meeste laders hebben dat nu wel)
Die monitord elke cell appart, en zo nodig laadt ook elke cel een beetje bij, om de rest te kunnen bij benen.

Dit zelfde geld dus ook voor het ontladen,

Mocht je een slechte cel hebben, dan kan het gebeuren dan een cell dieper ontladen wordt dan de andere, en dus onder de 3.0v terecht komt.

Er zijn hele slimme kleine lipo alarmpjes die op de balancer aansluiting kan steken.
Deze geven piepjes als de cell in een bereik komt waar de accu "leeg" begint te raken.
Zo voorkom je diep ontlading.

Ik wil geen reklame maken, maar ik haal mijn accus weg bij de Hobby koning, http://www.hobbyking.com deze heeft ook warehouses in Europa, goedkoop qua prijs en verzending.
Geen gezeur met invoer..

Just my .... cents..

[PA3EYC]

Li-Ion en LiPo's zijn, volgens Wikipedia, inderdaad gevaarlijk bij fout gebruik. Bijvoorbeeld te hoge laad- en ontlaadstromen en doorladen als de cel al vol is. Door de inwendige weerstand worden ze warm. Als de cel de warmte niet kwijt kan zal die barsten en komt er zuurstof bij de lithium. Dit zorgt voor een zo snelle oxidatie (chemische reactie) dat de boel kan vlamvatten of exploderen.

De KX3 gebruikt bij maximaal vermogen ca. 2A en laden (balancen) doe ik ook altijd met max. 2A. De externe LiPo's hebben nog nooit warm aangevoeld.

Zoals al eerder genoemd. Laden kan met de balance lader. Daarbij wordt elke cel beveiligd tegen overladen. Zoals dat nu ook al gebeurd bij mijn externe accupacks.
De KX3 kan ik instellen dat die bij <9V er mee stopt. En voor de zekerheid heb ik ook nog altijd een LiPo monitor aan de balance stekker.

[rik56]

Ik ben van plan een LiFePo4 pack aan te schaffen voor portabel gebruik, alle voordelen van LIPO zonder de nadelen......
Wel ietsje duurder.

Rik, ON3HO

[PD5DJ]

zonder de nadelen......

Rik, ON3HO

Graag wat meer onderbouwing aub.

Want je moet ze nog steeds balanceren, niet te diep ontladen, of overladen...

[rik56]

@PD5DJ, ben nog steeds niet in het bezit van dergelijke accu, plan is om er een aan te schaffen.
Kan enkel maar voortgaan op het geen op het wereldwijde web beschikbaar is aan informatie, en ja balanceren is nog een van de dingen die nodig zijn, maar dit is met bijna alle samengestelde batterijen van toepassing.
Exploderen is er echter niet meer bij, al een heel groot voordeel in mijn ogen, ook ontladen blijkt niet meer een probleem te zijn.
Heden ten dage worden al vele E-bikes met dergelijke accu uitgerust, veel gehoorde kreet, je zal eerder de fiets vervangen dan de batterij HI.

Tekstje wat mij over de brug haalde om de aanschaf te overwegen even aangeplakt:

LiFePo4: algemene informatie
De LFP-accu of lithium-ijzer-fosfaat-accu is een soort lithium-ion-accu met lithium-ijzer-fosfaat LiFe(PO4) (of LFP) als kathode.
John Goodenough leidde de onderzoeksgroep die die LifePo4 batterij ontdekte. Dit gebeurde in 1996 aan de universiteit van Texas. Deze onderzoeksgroep was op zoek naar een goed kathodemateriaal, geschikt voor oplaadbare Lithium batterijen.
Zoals reeds hierboven al vermeld, is LiFePo4 onschadelijk, en daarmee milieuvriendelijker dan de veel andere soorten accu’s. verder is de batterij opgebouwd uit onderdeel die over het algemeen in overvloede beschikbaar zijn, waardoor de accu niet duurder is dan de ‘collega-accu’ van een ander type. Verder is de accu veiliger, zoals ook al eerder besproken, omdat deze niet beschadigt bij ontlading, maar ook nooit zal exploderen bij welke beschadiging dan ook. Dit komt door de zeer goede thermische stabiliteit van de accu, maar ook door de uiterst hoge specifieke capaciteit. Deze capaciteit is 170 mA•h/g.
In het eerste stadium was men licht ontevreden over de inwendige weerstand van de batterij. Ondertussen is dit probleem volledig verholpen. Dit heeft men bereikt door de deeltjesgrootte naar beneden te brengen en door het aanbrengen van een dunne laag koolstof op de deeltjes. Tevens heeft men de accu moeten doteren met bepaalde kationen om het probleem te kunnen verhelpen. Belangrijkste reden dat LiFePo4 nu een zeer geschikte (fiets-)accu is bleek de aanwezigheid van de koolstofdeeltjes, die de geleiding verhoogde. Hierdoor kan nu gesteld worden dat LiFePo4 nu niet meer in de kinderschoenen staat, maar als volwaardig concurrent van welke accu dan ook gezien kan worden. En wanneer gekeken wordt naar de markt van accu’s voor elektrische fietsen, kan gesteld worden dat er op dit moment geen vergelijkbare concurrent van de LiFePo4 bestaat, die evenveel of meer capaciteiten heeft.

[PA3EYC]

Bij verkeerd gebruik zijn LiFePo's inderdaad veiliger dan LiPo's. Dat is de reden waarom er LiFePo's in elektrische fietsen gebruikt worden.
Wanneer er LiPo's in een fiets gebruikt worden kan een aanrijding dit effect geven. Dat is best vervelend als ik nog onder die fiets lig.

Maar LiFePo heeft zeker ook nadelen t.o.v. LiPo:
Ze zijn wat duurder en ze hebben iets meer volume en gewicht vergeleken met LiPo's met dezelfde capaciteit.
En, zeker niet onbelangrijk, de nominale spanning is 0,5V lager. Met name deze laatste maakt dat de energiedichtheid van LiPo's beter is dan die van LiFePo's.
Wanneer ik dus in mijn KX3 (beperkte ruimte) zo veel als mogelijk energie wil meenemen, is LiPo of Li-Ion een betere keuze dan LiFePo.

Bij de RC hobbyisten, en dan met name de vliegers, worden nagenoeg uitsluitend LiPo's gebruikt. Maar wanneer wij ze willen gebruiken zijn ze ineens (levens) gevaarlijk.
Bij normaal gebruik zijn LiPo's m.i. niet gevaarlijker dan enige andere accu.

Nou is het mij duidelijk dat ik te hoge laad- en ontlaad stromen moet vermijden. Ook doorladen wanneer de cel vol is (4,2V) moet ook vermeden worden.
Ik laad altijd met 2A en de KX3 gebruikt max 2,1A. Dus met die stromen zit het wel goed. Mijn balance lader zorgt ervoor dat geen enkele cel overladen wordt.
Maar wat is nou precies de reden dat de cel niet te diep ontladen (<3V) mag worden?
Kan er dan ook iets geks gebeuren (ontbranden explosie?) of is de cel dan onherstelbaar beschadig?

[PA3EYC]

Ik heb voor experimenten toch één 3650 mAh LiPo cel besteld op eBay.
Er zouden er drie in moeten passen maar eerst even passen of het qua afmeting er wel in kan.

Doordat de LiPo 1mm smaller is dan op eBay werd aangegeven past die perfect zonder dat ik onderdelen hoef te verplaatsen.
De LiPo is 4,9mm dik dat geeft een hoogte van <15mm bij drie stuks. De NiMH cellen met houders zijn 17mm.
De LiPo cel is standaard uitgevoerd met een beveiliging tegen over-laden en diepteontlading en heeft een ontlaadstroombegrenzer van ca. 8A.
Ik heb reeds twee extra besteld en een JST-XH connector voor balance laden.