Lithium-Polymer-Batterien „einfahren“: Gibt es Forschungsergebnisse dazu?

Nun, ich habe gerade neue Batterien für meinen RC-Segelflugzeug bekommen und überlege, was ich mit der Batterie machen soll.

Für diejenigen, die nicht im RC-Hobby sind, geht die Geschichte ungefähr so:

Neues Kind kauft eine Batterie und hört, dass einige Leute empfehlen, die Batterien einzubrechen. Danach stellt er die Frage in einem der beliebten RC-Foren.

Antworten sind normalerweise so etwas wie "Ich habe xxx Batterien und breche sie immer ein." oder "Ich verbringe nie die Zeit damit, meine Batterien einzubrechen, es ist Zeitverschwendung." und dann bewegen sich die Threads in die Argumentationsphase, in der jede Seite versucht, zahlreiche ältere Beiträge anzuzeigen, die die eine oder andere Seite unterstützen, und dann PDFs ausgraben, die auf den Websites der Hersteller versteckt sind. Dies kann so interpretiert werden, dass ein Einbruch empfohlen wird, während die andere Seite argumentiert, dass viele andere Hersteller Erwähnen Sie nicht den Einbruch und am Ende kann keine Schlussfolgerung gezogen werden, da wir eine Seite ohne solide Behauptungen haben, die versucht, die andere Seite ohne solide Behauptungen zu widerlegen, und dies alles scheint mir so unwissenschaftlich.

Eine Kombination, die sich häufig zu wiederholen scheint, besteht darin, den Akku bei 0,5 ° C zu entladen und ihn dann die ersten fünf Male bei 0,5 ° C wieder aufzuladen, da sich dadurch Chemikalien auflösen, die den Akku während des Transports stabil halten sollen, und einen höheren maximalen Ausgangsstrom liefern .

Solche Themen sind zahlreich und die Schlüsselwortkombination, die sie hervorzubringen scheint, ist "li-po break-in" für diejenigen, die das Vergnügen haben möchten, endlose Argumente zu lesen.

Auch ein bisschen über die Batterieanforderungen: Normalerweise soll die Batterie einen hohen Strom liefern (10 ° C bis 20 ° C sind üblich, manchmal mehr), eine geringe Masse und ein geringes Volumen haben, schnell aufladen (mehrere ° C) und mehrere hundert Zyklen halten.

Meine Frage lautet also : Kennen Sie solide Richtlinien, die erklären, ob neue Batterien eingebrochen werden sollten, vorzugsweise gestützt auf einige Forschungsergebnisse oder klare und eindeutige Anweisungen der Hersteller?

UPDATE Der von mir verwendete Batterietyp enthält keine Elektronik. Es handelt sich lediglich um bloße Zellen, die zusammengeführt werden, und jede Elektronik, die den Batteriestatus erfasst, befindet sich außerhalb der Batterie selbst. Daher ist die Kalibrierung dieser Elektronik hier nicht der Punkt.

battery-charging lipo

— AndrejaKo
quelle

Dies ist sicherlich etwas, das Sie im Datenblatt des Herstellers für die jeweilige Batterie nachschlagen müssen. Wenn der Hersteller es empfiehlt, tun Sie es. Wenn nicht, dann ist es nur Aberglaube.

— Olin Lathrop

Vielleicht könnten Sie etwas Wissenschaft auf die Sache anwenden, das nächste Mal zwei Packungen aus derselben Charge kaufen, eine einbrechen und nicht die andere. Dann alternativ zwischen Laden und Verwenden jeder Zelle und Speichern dieser zusammen (gleiche Temperatur) und gleiche Ladung. sehen, welche länger dauert! Ich wäre überrascht, wenn es einen Unterschied gäbe.

— smashtastic

@Olin Lathrop Das ist natürlich die offensichtliche Lösung, aber in diesem Fall bin ich der Endbenutzer und bekomme das Datenblatt nicht. Außerdem werden die Batterien häufig (manchmal mehrfach) umbenannt, sodass es schwierig ist, den Originalhersteller zu finden. Ein weiteres Problem bei diesem Ansatz ist, dass große Einzelhändler anscheinend nicht den Batterietyp haben, den ich suche. Daher muss ich Geschäfte nutzen, die sich auf Hobbyisten konzentrieren, und das bringt mich zu meinem ersten Punkt zurück.

— AndrejaKo

@smashtastic Ich werde es auf jeden Fall einmal versuchen, aber ich bin mir nicht sicher, wie gute Ergebnisse ich erzielen könnte. Es gibt viele Faktoren, die sich auf die Batterielebensdauer auswirken, und es ist nicht einfach, die Umgebung für meinen Geschmack genau genug zu reproduzieren.

— AndrejaKo

Antworten:

Es ist normal, dass neue Lithiumbatterien (oder andere fortschrittliche wiederaufladbare Batterien) einen oder zwei vollständige Lade- / Entladezyklen erfordern. Der Hauptgrund dafür ist, dass sich Chips im Inneren befinden, die den Status der Batterie steuern und überwachen, und diese Chips durchlaufen eine Art Lernprozess. Nach einigen Lade- / Entladezyklen lernt der Chip die Details des Akkus und kann Ihnen eine zuverlässigere Ladezustandsanzeige geben.

Ich sehe dies häufig bei Mobiltelefonen, iPods und anderen Geräten, bei denen der Akku in das Gerät integriert ist. Die meisten Leute laden ihre iPhones jede Nacht auf, auch wenn sie noch zu 50% aufgeladen sind. Mit der Zeit verliert der Batteriecontroller-Chip den Überblick über eine vollständige Entladung (da er nie eine vollständige Entladung sieht), sodass die Batterieanzeige zunehmend ungenauer wird. Wenn Sie einige vollständige Lade- / Entladezyklen durchführen, muss der Chip das Verhalten der Batterie neu lernen und die Statusanzeige ist wieder korrekt.

Ich kenne keinen anderen Grund als den oben genannten, für einen Akku eine Einlaufzeit zu benötigen.

Die Akkulaufzeit ist eines der Dinge, die dazu neigen, viele Mythen, Folklore und urbane Legenden hervorzubringen. Das Googeln nach "Batteriemythen" bringt 14.100 Treffer. Es ist möglich, dass das, was ich oben geschrieben habe, verallgemeinert und zu etwas mutiert wurde wie "Batterien erreichen ihre volle Ladekapazität erst, wenn sie aufgebrochen wurden".

Gute Antwort - Die Chips werden als Gasmessgeräte bezeichnet, mit denen die Zellen überwacht werden.

— smashtastic

@ David Kessner Interessant. Das hat mich auf ein Problem mit meiner Frage aufmerksam gemacht, das ich in Kürze beheben werde. Die Batterien, auf die ich mich beziehe, enthalten überhaupt keine Elektronik. Sie haben nur zwei Anschlüsse: einen, der die Hauptstromversorgung bereitstellt, und aus seiner Sicht sind alle Zellen in Reihe geschaltet, und einen anderen, häufig als Balance-Anschluss bezeichneten Anschluss, der den Zugang zu jeder einzelnen Zelle ermöglicht. Es ist Sache des Ladegeräts, den Zustand des Akkus zu bestimmen.

— AndrejaKo

Diese Antwort besagt, dass der Controller die maximale Entladung lernt , indem er beobachtet, wann die Batterie leer ist. Diese Antwort besagt jedoch, dass der Controller die maximale Entladung auf einen beliebigen Wert einstellt , da das vollständige Entladen der Batterie sie töten würde. Sie können nicht beide Recht haben ... oder? Haben Sie Quellen für diese Behauptung?

— BlueRaja - Danny Pflughoeft

@ BlueRaja-DannyPflughoeft Du verwirrst verschiedene Themen. Die maximale und minimale SPANNUNG sind etwas in Stein gemeißelt. Die Gesamtenergiekapazität (Wattstunden) kann jedoch variieren. Was gelernt wird, ist die Kapazität. Wenn Sie nur die Batteriespannung betrachten würden, würden Sie nicht viel wissen, oder was Sie wussten, wäre nicht so genau. Dies liegt daran, dass die Batteriespannung im Verhältnis zur tatsächlich gespeicherten Energie nicht linear ist (oder sogar über die Lebensdauer der Batterie konstant ist). Die Steuerung lernt, was die Batteriespannung in Bezug auf die gespeicherte Energiemenge bedeutet.

Der folgende Text stammt angeblich von einigen Seiten eines LiPo-Batterieherstellers

Obwohl ich nicht weiß, ob LiPo normalerweise in dem hier erwähnten "Ausgangszustand" bereitgestellt wird, würde dies den erhaltenen Rat erheblich, wenn nicht sogar vollständig sinnvoll machen. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass sie in diesem Zustand verschickt werden, ABER es könnte die "Gerüchte" erklären.

Wenn Lithium-Polymer-Zellen zum ersten Mal geladen werden, werden Lithiumionen von den Schichten des Lithium-Cobaltits auf das Kohlenstoffmaterial übertragen, das die Anode bildet.
Nachfolgende Entladungs- und Ladungsreaktionen basieren auf der Bewegung von Lithiumionen zwischen Anode und Kathode.

Hier ist ein Datenblatt für einen Microchip-Ladegerät-IC , der speziell für die Verwendung mit LiPo (auch LiIon) vorgesehen ist. Ein schnelles Durchlesen ergab keine Erwähnung von Erst- oder Frühladungsregimen. Selbst wenn diese nicht implementiert sind, können sie in einem solchen Dokument erwähnt werden (Sie erwähnen einige andere Dinge, die es nicht tut).

Bei einem Blick durch mehrere Dutzend Dokumente, die sich auf das Aufladen und Verwenden von LiPo beziehen, sah ich KEINE Erwähnung einer Vorkonditionierung. Keine dieser Websites war R / C-Hobby.

— Russell McMahon
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Tatsächlich erwähnt der Text in Punkt 6.8 die Langzeitspeicherung. Eines der genannten Dinge ist, dass es mehrere Zyklen dauern kann, bis die volle Kapazität wiederhergestellt ist. Es werden jedoch keine negativen Langzeiteffekte auf die Batterie selbst erwähnt und es wird nichts Spezifisches über die Last während dieser verschiedenen Zyklen gesagt, was ein wichtiger Punkt für den Mythos ist.

— AndrejaKo