Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bestimmter Knopfzellen-Akku


von Andreas B. (ab-tools)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

suche einen Knopfzellen-Akku, der möglichst genau an folgende 
Spezifikationen rankommt:
Minimale Betriebsspannung: 2,05 V (darunter funktioniert die Anwendung 
nicht mehr)
Maximale Betriebsspannung: 3,2 V (mehr Volt darf nicht anliegen)
Entladestromstärke: ca. 8 µA
Ladespannung: 2,5 V
Ladestromstärke: 10 µA

Die Größe des Akkus spielt dabei keine entscheidende Rolle, muss 
grundsätzlich auch nicht zwangsweise eine Knopfzelle sein.

Auch die Kapazität ist aufgrund der recht geringen Entladestromstärke 
nicht so entscheidend:
Also irgendetwas ab 3 mAh dürfte ausreichen. Gerne aber auch (deutlich) 
mehr, wenn das mit den anderen Parametern oben machbar ist.

Was ich bisher so gefunden habe, ist insbesondere die recht geringe 
Ladespannung von nur 2,5 V problematisch.

Hat jemand vielleicht trotzdem eine Idee für einen passenden Akku?

Viele Grüße und danke im Voraus für alle Tipps dazu
Andreas

: Verschoben durch Admin
von Noch einer (Gast)


Lesenswert?

8 µA - da hält eine Lithiumzelle doch 10 Jahre. Ein Akku ist schon lange 
hinüber, bevor die leer ist.

von Stefan M. (derwisch)


Lesenswert?

Andreas B. schrieb:
> Ladestromstärke: 10 µA

Das ist fürchterlich wenig als Ladestrom.
Klingt für mich eher nach einer Anwendung für einen Kondensator.
Sowas wie ein "Goldcap" oder "Supercap" oder wie die sonst so heissen.

Ich bin mir nicht sicher, ob man mit 10µA einen Akku wirklich laden 
kann.

von Andreas B. (ab-tools)


Lesenswert?

Hallo,

zunächst einmal herzlichen Dank für die super-schnellen Antworten! :-)

Also für die Ladestromstärke hätte ich schon etwas passendes gefunden, 
z. B.:
http://www.digikey.com/product-detail/en/MS518SE-FL35E/728-1054-ND/1889205

Nur als Ladespannung hätte der halt gerne 2,8 bis 3,3 V, sodass 2,5 V 
vermutlich etwas wenig sind.

Aber klar, ein "Supercap" wäre durchaus eine Alternative, kenne mich 
damit nur echt wenig aus:
Soweit ich weiß, sinkt die Spannung beim Entladen eines Kondensators ja 
bis auf 0 V ab. Das müsste man bei der Berechnung der benötigten 
Kapazität entsprechend berücksichtigen, dass nur alles über 2,05 V noch 
"ausreicht".

Wenn aber jemand eine Idee für einen passenden "Supercap" mit ähnlicher 
Kapazität hat, gerne auch - wäre durchaus eine Option.

Die Form und Größe sind wie gesagt nicht so entscheiden - darf also 
gerne sowohl ein Akku (Knopfzelle oder auch nicht) oder auch ein 
Kondensator sein, solange die anderen Parameter stimmen.

Viele Grüße
Andreas

von John (Gast)


Lesenswert?

Stefan M. schrieb:
> Klingt für mich eher nach einer Anwendung für einen Kondensator.
> Sowas wie ein "Goldcap" oder "Supercap" oder wie die sonst so heissen.
>
> Ich bin mir nicht sicher, ob man mit 10µA einen Akku wirklich laden
> kann.

Auch bei einem Kondensator, mit entsprechender Kapazität, dürfte der 
Reststrom (Leckstrom) um ein vielfaches höher sein als die zur Verfügung 
stehenden 10µA.

Das ist bestimmt wieder so ein komisches "Energy Harvesting" Projekt.

von Andreas B. (ab-tools)


Lesenswert?

Hallo John,

ne, ne, keine Sorge - kein "Energy Harvesting"-Projekt. :-)

Es geht eigentlich nur um ein Strom-Backup für eine RTC (real time 
clock). Zwar könnte man da auch eine einfache Batterie (statt Akku) 
nehmen (die ziemlich lange halten dürfte), aber, da der Controller schon 
mal das Aufladen direkt "ab Werk" unterstützt, wollte ich das gerne auch 
nutzen!

Müsste ja dann eigentlich auch einen passenden Akku/Kondensator für 
diesen Zweck geben, oder?

Viele Grüße und danke
Andreas

von wendelsberg (Gast)


Lesenswert?

Eine CR2450 haelt bei 8uA konstanter Entladung ziemlich genau 8 Jahre.
So lange haelt kein Akku.

Irgendwie erschliesst sich mir nicht der Sinn.

wendelsberg

von Tux (Gast)


Lesenswert?

War für ein Controller ist dass, der nur 10µA zum Laden bereitstellt?

von Andreas B. (ab-tools)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

erst einmal nochmal danke für die vielen schnellen Antworten:
Das ist wirklich immer super hier im Forum, wenn man eine Frage hat! :-)

Es handelt sich um einen Intel Edison.

Und ja, ich habe im Dokument (Seite 37f)
http://download.intel.com/support/edison/sb/edisonmodule_hg_331189004.pdf
auch bereits gefunden, dass man sowohl die Ladestromstärke als auch die 
Ladespannung hochsetzen könnte. Dies ist allerdings ziemlich aufwendig, 
da lediglich über eine Linux-Kernel-Funktion möglich.

Damit müsste man zur Veränderung der Parameter den Linux-Kernel selbst 
neu kompilieren und das Yocto-Linux-Image komplett selbst neu bauen. 
Nicht nur, dass ich davon nicht wirklich Ahnung habe ;-) , so könnte man 
vermutlich danach auch keine Standard-Linux-Images mehr einsetzen, da 
diese die Einstellung sicherlich wieder überschreiben würden: D. h. bei 
jedem System-Update (müssen noch ein paar Bugs gefixt werden) wieder 
selbst neu bauen... muss jetzt nicht unbedingt sein. :-)

Das ist der Grund weswegen ich gerne bei den vom Board standardmäßig 
eingestellten Werten von 2,5 V bei 10 µA bleiben würde...

Oder hat hier jemand zufällig bereits Erfahrung mit dem 
Intel-Edison-Board in Bezug auf das RTC-Strom-Backup?

Viele Grüße
Andreas

von GeGe (Gast)


Lesenswert?

Andreas B. schrieb:
> Das ist der Grund weswegen ich gerne bei den vom Board standardmäßig
> eingestellten Werten von 2,5 V bei 10 µA bleiben würde...

Es kommm ganz drauf an was man mit dem Modul macht, ist es ständig an 
der Versorgung und soll nur eventuelle Netzausfälle überbrücken reicht 
sicher so ein Supercap. Reichen die 15 Minuten nicht zur Überbrückung 
des Netzausfalls, nimmt man anstat den im Datenblatt für einen 
0,014Farad Superkondensator eben einen grösseren. Die Überbrückungszeit 
ist proportional zur Kapazitätserhöhung, vorrausgesetz der wird auch 
wieder voll geladen (was ja ebenso proportinal so lang dauert).

Soll das Teil über Nacht jedesmal aus geschalten werden kommt man 
allerdings mit diesen 10uA hinten und vorne nicht aus, weil schon der 
Verbrauch der RTC mit 8uA angegeben ist und noch die Selbstentladung des 
Caps hinzukommt.
Hierfür scheinen mir zwei vorab geladene Eneloops in Serie die Lösung zu 
sein. Die 10uA die dort bei 2,5V ankommen werden diese nie richtig 
laden, vielleicht minimal zum Ende hin. Aber da wird dann fast nen Jahr 
rum sein.

von John (Gast)


Lesenswert?

Laut Datenblatt ist das Backup Subsystem für eine "short period of 
time", wie z. B. für einen Batteriewechsel.

Der im Beispiel verwendete Kondensator mit 14mF reicht rechnerisch für 
13 Minuten (gemessen 15 Minuten). Das entspricht einer nutzbaren 
Kapazität von ca. 2µAh. Der Ladestrom im Beispiel beträgt 500µA.

Deine Wunschkapazität ist 1500 mal größer, und dein Ladestrom ist 50 mal 
kleiner als im Beispiel.

GeGe schrieb:
> Die Überbrückungszeit
> ist proportional zur Kapazitätserhöhung, vorrausgesetz der wird auch
> wieder voll geladen (was ja ebenso proportinal so lang dauert).

Ein Kondensator mit 20F dürfte einen deutlich höheren Reststrom als ein 
0,014F Kondensator haben. Mit 10µA Ladestrom wird man leider nicht weit 
kommen.

von michael_ (Gast)


Lesenswert?

Es gibt doch die ladbaren Lithium Zellen.
http://www.evm-elektronik.de/Industriebatterien/Knopfzellen/Lithium-ladbar---12_237_246.html
Die sollten gehen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.