Hallo an die Expertenschaft, ich habe ein kleines Verständnisproblem zum Thema Li-Ion-BMS bzw. Schutzschaltungen. Es geht in meinem Fall um einzelne Zellen, die ich aus alten Geräten ausgebaut habe und verwenden möchte. Diese Zellen sind nicht defekt und haben nach dem ausbauen eine Leerlaufspannung irgendwo zwischen 3,7 und 4,1V bei einer aufgedruckten Kapazität von irgendwo zwischen 500 und 3.000 mAh - wenn ich's auf dem Akku lesen kann. Leider sind die Zellen gelegentlich auch unbeschriftet bzw. auf Chinesisch und in allen möglichen Bauformen. Es kommen halt zwei Litzen raus, das war's. Mir geht es darum, daß ich die nicht durch falsches Laden/entladen kaputt mache oder gar zur Explosion bringe. Bei einigen der genannten Zellen ist für mich nicht sichtbar, ob die ein BMS haben oder nicht und ich würde nur sehr ungern die Folie aufreißen und reinschauen. Anwendungsfall für die ausgebauten Zellen sind z.B. Lichterketten oder kleine Mikrocontroller - Gesamtstromaufnahme maximal 50mA. Bei ebay und co. gibt es allerlei Systeme, z.B. so kleine, ca. 5mm breite und 20mm lange Platinchen wie die im Bild bms.png. Solch ein Platinchen habe ich an einen Akku angebaut, welcher kein eigenes BMS hatte (zumindest nicht sichtbar). Daneben gibt's auch als Lader bezeichnete Platinen wie die im Bild tp4056.png. Die könnte ich genauso gut verwenden, oder? Meine Fragen dazu: Was genau ist - bis auf die USB-Buchse und die Status-LEDs - der Unterschied zwischen den Systemen? Beide werden mit sehr ähnlichen Eigenschaften beschrieben: Schutz vor Überlast, Schutz vor Tiefentladung, Schutz vor Überstrom beim Ladevorgang. Wenn ich an beide der Platinen einen dort angeschlossenen Akku mit 5V lade sollte das doch keinen Unterschied machen, oder? Zumal ich den Ladestrom schon eingangsseitig sicherheitshalber auf 200mA begrenze (Labornetzteil). Und die zweite Frage: Weil ich in einige der Akkus nicht reinschauen kann - was würde passieren, wenn die Zelle schon ein BMS hat und ich trotzdem noch ein weiteres vorschalte? Wenn ich das richtig interpretiere würde ich halt ein paar mV zusätzlichen Spannungsverlust haben, was in meinem Fall aber keine Rolle spielt.
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Stephan E. schrieb: > ich habe ein kleines Verständnisproblem zum Thema Li-Ion-BMS bzw. > Schutzschaltungen. Das ist ein himmelweiter Unterschied! > Es geht in meinem Fall um einzelne Zellen die ich > aus alten Geräten ausgebaut habe und verwenden möchte. > Leider sind die Zellen gelegentlich auch unbeschriftet bzw. auf > Chinesisch und in allen möglichen Bauformen. Es kommen halt zwei > Litzen raus, das war's. Dann haben sie bestenfalls(!) eine Schutzschaltung. > Mir geht es darum, daß ich die nicht durch falsches Laden/entladen > kaputt mache oder gar zur Explosion bringe Die Gefahr besteht hauptsächlich beim Laden. Wenn man nämlich die Ladeschlußspannung überschreitet. Und natürlich beim Kurzschließen der Zellen. Aber das hattest du ja hoffentlich nicht vor. Wenn es nicht drauf steht, gibt es keinen sicheren Weg, die maximale Zellspannung zu bestimmen. Wobei: eigentlich doch. Du sagst ja, daß du die Zellen aus Geräten ausbaust. Dann muß da auch eine Ladeschaltung drin sein. Im Idealfall kannst du die weiter verwenden. > Bei ebay und co. gibt es allerlei Systeme, z.B. so kleine, ca. 5mm > breite und 20mm lange Platinchen wie die im Bild bms.png. Solch ein > Platinchen habe ich an einen Akku angebaut, welcher kein eigenes BMS > hatte (zumindest nicht sichtbar). ... > Die könnte ich genauso gut verwenden, oder? Jein. Die sind alle auf eine bestimmte Zellchemie abgestimmt. In der Regel 4.2V maximale und 2.5V minimale Zellspannung. Wenn der Akku dem nicht entspricht: Puff. Und auf einen maximalen Entladestrom. Wenn dein Akku den nicht aushält: Puff.
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Stephan E. schrieb: > Es geht in meinem Fall um einzelne Zellen, die ich > aus alten Geräten ausgebaut habe und verwenden möchte. Ich hoffe, deine Basteleien finden in deinem eigenen und freistehenden Haus statt, so dass du dich nur selbst einäscherst, wenn die Hütte runter brennt.
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Axel S. schrieb: >> Mir geht es darum, daß ich die nicht durch falsches Laden/entladen >> kaputt mache oder gar zur Explosion bringe > > Die Gefahr besteht hauptsächlich beim Laden. Wenn man nämlich die > Ladeschlußspannung überschreitet. Und natürlich beim Kurzschließen der > Zellen. Aber das hattest du ja hoffentlich nicht vor. Zunächst mal vielen Dank für Deine Antwort. Zum Thema Kurzschluß - natürlich nicht. Anbei mal ein Bild mit einem der Akkus und der Schutzschaltung. Der Akku war im Original in einem kabellosen Mikrofon, die Schutzschaltung ist von mir angebracht - so ein kleines Fertig-Platinchen vom Chinesen. Ich habe das mal unter Aufsicht getestet und am Labornetzteil (5V, 200mA Strombegrenzung) über die kleine Platine links im Bild geladen. Nach einer Weile, bei am Labornetzteil angezeigten 4,3V, ist das NEtzteil von "constant current" auf "constant Voltage" gesprungen und der Ladestrom auf Null gegangen. Ich spekuliere mal, daß dann am Akku weniger als die 4,3 V angekommen sind (die Platine wird ja auch einen Spannungsabfall haben) und das Labornetzteil natürlich auch keine hochpräzise Spannungsanzeige hat. Der Akku ist weder warm noch sonst irgendwie auffällig geworden. Jetzt im Moment wird der Akku wieder entladen, mit einer einfachen Transistor-Konstantstromquelle (20 mA) zwischen Schutzschaltungausgang und einer LED-Lichterkette, letztere ist eine Billigst-Kette für zwei AA-Zellen ohne(!) Vorwiderstand. Auch hier regt sich nichts am Akku. Von daher halte ich das erst mal für in Ordnung. > Wenn es nicht drauf steht, gibt es keinen sicheren Weg, die maximale > Zellspannung zu bestimmen. Wobei: eigentlich doch. Du sagst ja, daß du > die Zellen aus Geräten ausbaust. Dann muß da auch eine Ladeschaltung > drin sein. Im Idealfall kannst du die weiter verwenden. Das wäre natürlich ideal, aber in dem Gerät war nur eine Platine mit allerlei SMD - alles extrem winzig, keine Chance für mich. >> Bei ebay und co. gibt es allerlei Systeme, z.B. so kleine, ca. 5mm >> breite und 20mm lange Platinchen wie die im Bild bms.png. Solch ein >> Platinchen habe ich an einen Akku angebaut, welcher kein eigenes BMS >> hatte (zumindest nicht sichtbar). > ... >> Die könnte ich genauso gut verwenden, oder? > > Jein. Die sind alle auf eine bestimmte Zellchemie abgestimmt. In der > Regel 4.2V maximale und 2.5V minimale Zellspannung. Wenn der Akku dem > nicht entspricht: Puff. Und auf einen maximalen Entladestrom. Wenn dein > Akku den nicht aushält: Puff. Beim ersten Probelauf keinerlei Anzeichen von "Puff". Und andererseits frage ich mich jetzt auch, warum solche Lader bzw. BMS überhaupt erhältlich sind - niemand weiß, an welchen Akku genau die mal gehängt werden. Sind da schon Toleranzen mit eingeplant, so daß man zumindest nach einem Test auf der sicheren Seite steht?
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Laderegler und BMS sind zwei völlig unterschiedliche Dinge. Ein Laderegler sorgst dafür, dass der Akku mit einer definierten Stromstärke bis zur Ladeschlusspannung geladen wird. Wenn er nicht von der aller-schäbigsten Sorte ist, hört er dann mit dem Laden auf und lädt erst später wieder nach wenn der Akku z.B. um 5% entladen wurde. Das von dir gezeigte Board mit dem TP4056 (das ist der Laderegler) hat noch einen zweiten Chip drauf, der vor Tiefentladung schützt. Er trennt die Last ggf. ab. Die in den Akkus eingebauten Platinen sind in der Regel nur Schutzschaltungen, die ein Abfackeln verhindern sollen. Sie ersetzen keinesfalls den Laderegler. Und wenn sie wegen Tiefentladung abschalten, dann ist das oft (nicht immer) dauerhaft. Die Akkus sollen dann entsorgt werden. Ein BMS ist ein Dingsbums. Da kann alles mögliche drin sein. Der Begriff ist nicht wirklich fest gelegt. Die Funktion des Ladereglers gehört jedenfalls selten dazu.
Stephan E. schrieb: > Was genau ist - bis auf die USB-Buchse und die Status-LEDs - der > Unterschied zwischen den Systemen Der TP4056 ist ein Ladechip für einen Akku mit Schutzschaltung/Protection PCB, der TP4056 begrenzt den Ladestrom wenn z.B. 5V rein gehen, der Akku aber bisher nur 3.6V hat, das PCB nicht, das trennt nur bei Überstrom um gehen Kurzschlüsse geschützt zu sein. Jede LiIon Gerät benötigt sowohl ein protection PCB als auch einen Ladechip, doppelte Sicherheit hält besser. Ausser im Modellbau und ähnlichen Hochstromanwendungen, da wurde die Schutzschaltung wegen hohem Strom abschalten. Daher werden dort nackte Zellen und stattdessen ein besonders gutes Ladegerät mit Bslancer-Anschlüssen genutzt. Lädt man LiIon aus einer spwieso strombegrenzten Quelle (Solarzelle, Fahrraddynamo) kann man auf den Ladechip verzichten, das protection PCB trennt dann den vollen Akku ab und verhindert eine Überladung.
Stephan E. schrieb: > Und andererseits frage ich mich jetzt auch, warum > solche Lader bzw. BMS überhaupt erhältlich sind Due meinst, warum sie für Privatleute erhältlich sind? Nun man darf dir auch andere Gefährliche Bauteile anbieten. Die CE Vorschriften gelten nur für komplette Geräte, soweit ich weiß. Wer aus Bauteilen/Baugruppen Geräte herstellt, ist selbst für die Sicherheit verantwortlich.
MaWin schrieb: > Lädt man LiIon aus einer spwieso strombegrenzten Quelle (Solarzelle, > Fahrraddynamo) kann man auf den Ladechip verzichten, das protection PCB > trennt dann den vollen Akku ab und verhindert eine Überladung. Das halte ich für sehr gefährlich. Protection Boards sollen der letzte Rettungsanker sein, um Feuer zu verhindern. Sie sind nicht dafür vorgesehen, regelmäßig auszulösen. Ihre Schaltschwelle liegt deswegen auch in der Regel in Bereichen, die bereits als gefährlich gelten.
Hallo, bei Deinem Akku kann ich nicht sicher erkennen ob es eine geschützte ist. Oft sind die Leiterplatten mit den paar Bauteilen auch zu erahnen, die Zuleitungen gehen ja dann da ran. Deine Leiterplatte links ist ein BMS (Schutzschaltung). Dein Ladetest ist also grenzwertig, daß ist die Notabschaltung, die bei 4,2...4,3C hart abschaltet. Geladen wird aber nach einer Ladekennlinie mit mit einem Lade-IC. Je nach Typ wird ab einer bestimmten Spannung von CC auf CV umgeschaltet, wichtig für die Lenbsdauer der Zellen. Das macht z.B. das Modul mit der USB-Buchse im Erföffnungspost. Da ist vermutlich ein TP4056 o.ä. Lade-IC drauf, daß sich darum kümmert. Außerdem ist ein BMS als Schutzschaltung drauf, rechte Kanren, die bauteile kann man gut mit dem BMS-Modul links vergleichen. Bei dem Lademodul ist auch zu beachten, mit welchem Strom es lädt, lkann man meist über einen Widerstand festlegen. China-Module kommen meist mit 0,5A im Lieferzustand. Ist zumindest bei unbekannten Zellen schon grenzwertig für die Lebensdauer, obwohl 1C als Ladestrom für halbwegs aktuelle Zellen durchaus noch im üblichen Rahmen liegt. Wenn Du eine Zelle mit BMS an das China-Lademodul hängst, geht das durchaus, bei einem Fehler (Tiefentladung, Kurzschluß) kann es aber sein, daß die abschalten und nicht freiwillig wieder in den Betriebszustand gehen. Gruß aus Berlin Michael
Stefan ⛄ F. schrieb: > Ihre Schaltschwelle liegt deswegen > auch in der Regel in Bereichen, die bereits als gefährlich gelten. ... für eine lange Lebensdauer des Akkus, so dass der Kunde das Gerät viel zu lange umsatzschädigend nach Ablauf der Garantiezeit weiter verwenden wird.
MaWin schrieb: > Der TP4056 ist ein Ladechip für einen Akku mit > Schutzschaltung/Protection PCB, der TP4056 begrenzt den Ladestrom wenn > z.B. 5V rein gehen, der Akku aber bisher nur 3.6V hat, das PCB nicht, > das trennt nur bei Überstrom um gehen Kurzschlüsse geschützt zu sein. > > Jede LiIon Gerät benötigt sowohl ein protection PCB als auch einen > Ladechip, doppelte Sicherheit hält besser. Ausser im Modellbau und > ähnlichen Hochstromanwendungen, da wurde die Schutzschaltung wegen hohem > Strom abschalten. Daher werden dort nackte Zellen und stattdessen ein > besonders gutes Ladegerät mit Bslancer-Anschlüssen genutzt. Diese Antwort sowie die von Stefanus waren für mich sehr hilfreich und erleuchtend, vielen Dank dafür. Was ich daraus mitgenommen habe: Ich hänge erst ein BMS an den Akku und dahinter kommt noch ein Modul mit dem tp4056 als eigentlicher Regler - da habe ich dann auch gleich eine USB-Ladebuchse. Sprich - ich verwende beide Module aus dem Eröffnungsposting. So ein tp4056-Modul habe ich auch schon da, den verbauten ladestromregelnden 1.2K-Widerstand habe ich laut Anleitung durch einen 4,7K-Widerstand ersetzt, was laut Datenblatt um die 300 mA ergibt. Damit sollte dann alles passen, oder?
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Stephan E. schrieb: > Ich hänge erst ein BMS an den Akku Das. Ist. Kein. BMS. Nenn es nicht so. Es ist eine Schutzschaltung, die deinen Akku vor zu hoher Klemmenspannung (beim Laden) bzw. zu hohem Entladestrom (z.B. Kurzschluß) und zu niedriger Klemmenspannung (Tiefentladung) schützt. Zumindest insoweit sie auf den Akku abgestimmt ist. Oder die jeweiligen Werte in Richtung "gesünderer" Grenzwerte beschränkt. Wenn dein Akku z.B. bis 4.3V beim Laden verträgt, dann schadet ein Modul, das die Spannung auf 4.2V begrenzt, nicht. OK, der Akku wird damit halt ein bisschen weniger voll. > und dahinter kommt noch ein Modul mit > dem tp4056 als eigentlicher Regler - da habe ich dann auch gleich eine > USB-Ladebuchse. Sprich - ich verwende beide Module aus dem > Eröffnungsposting. Das ist nicht unbedingt der Sinn der Sache. Der TP4056 ist als Laderegler für LiPo mit Standard-Chemie tauglich, denn er begrenzt von sich aus schon die Klemmenspannung des Akkus auf 4.2V (±63mV). Darüber hinaus bietet er die Möglichkeit, den Ladestrom zu begrenzen. In den meisten Fällen reicht das. Ein LED-Licht als Last zieht z.B. unterhalb der Flußspannung (~3V für weiße LED) keinen nennenwerten Strom. Und der Maximalstrom ist auch begrenzt. Wer unbedingt eine Schutzschaltung vorsehen will, kriegt die TP4056-Platinen auch mit Schutzschaltung wie abgebildet (DW01 und meist FS8205A). Oder er nimmt einen Akku mit integrierter Schutzschaltung. Aber unbedingt nötig ist das nicht.
Stephan E. schrieb: > Es kommen halt zwei Litzen raus, das war's. Zweipolig Wäre schnell lösbar. @ Jörg H. das Romanproblem des TE auch erkannt? Sei lieb zum Dieb - dann wird er Weihnachtsmann. Oder woher glaubt Ihr, hat er all die Geschenke geklaut? Der Räuber mit dem roten Sack muss doch das ganze Jahr klauen, um arme Kinder zu beschenken. Klaukriminalität - Göttlich erlaubt - Der Weihnachtsmann hatt keine Fabriken, das ist der Dieb.
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