Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Zelltechnologie Hochtemperatur


von Bernd.B. (Gast)


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Hallo zusammen,

ich bin auf der Suche nach Primär- oder Sekundärzellen für den Bau eines 
Batterie/ Akkupacks mit folgenden Anforderungen:

Temperaturbereich: 10 ... 85 °C

Systemspannung: 6...9 V

Dauerentladestrom: 200-400mA je nach Betriebszustand

Kapazität: 10Ah

Ein heißer Anwärter ist die Saft LSH20 bzw. alle kleineren Geschwister 
auf Basis von Lithium-Thionylchlorid.

Welche Sekundärzelle(ntechnologie) wäre für die Anforderungen geeignet?

Danke & LG

Bernd

: Verschoben durch Moderator
von Georg (Gast)


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Bernd.B. schrieb:
> Dauerentladestrom: 200-400mA je nach Betriebszustand

Das ist keine sinnvolle Forderung, damit wird die Zelle ja mit mehr als 
3 W aufgeheizt, bei 85 Grad reiner Unsinn. Es soll Ladeschaltungen 
geben...

Georg

von Bernd.B. (Gast)


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Georg schrieb:
> Das ist keine sinnvolle Forderung, damit wird die Zelle ja mit mehr als
> 3 W aufgeheizt, bei 85 Grad reiner Unsinn. Es soll Ladeschaltungen
> geben...
>
> Georg

Hallo Georg,

ich verstehe deine Antwort nicht.
Wie kommst du auf 3 W?
Es geht um DauerENTladestrom.
Bitte führe deinen Beitrag etwas genauer aus.

Danke & LG

von Georg (Gast)


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Bernd.B. schrieb:
> Es geht um DauerENTladestrom.

Sorry, falsch gelesen. Das ist für eine Zelle mit 10 Ah natürlich kein 
Problem.

Georg

von JanP (Gast)


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Akkumulatoren und 85°C wird sehr schwer. Selbst die sonst Sanftmütigen 
LiFePo4s hören bei maximal 60-70°C auf! Es gab/gibt noch flüssig NaCl 
Akkumulatoren (u.A. Zebrabatterie genannt), die mögen es noch heißer 
unter Normbedingungen - aber das wäre vermutlich mit Kanonen auf Spatzen 
geschossen :P

Vielleicht macht es da ja sinn statt auch elektrochemisch auf 
elektrostatisch Speicher zu gehen? Sprich: Kondensatoren.
Es gibt "normale" Kondensatoren, die locker +85°C Schaffen, wenn man die 
105°C (++) Typen nimmt.
Oder man nimmt sogar eine ganze Bank aus SuperCaps. Da habe ich schon 
oft in den Datenblättern gesehen, das die mit herabgesetzter Spannung 
auf +85°C (und drüber) Spezifiziert werden.

Hier ein paar Beispiele für solche SuperCaps
https://www.vishay.com/docs/28421/220edlc-enycap.pdf  > 2,3V/+85°C
https://www.vishay.com/docs/28450/230edlc-hv-enycap.pdf > 2,6V/+85°C
Für 6-9V würde ich also min. 4 Stück in Reihe nehmen. Mit der Kapazität 
müsste man dann noch mal schauen.

Netter Nebeneffekt: Die Saft-Zellen können nicht wirklich Impulsstrom 
(falls das eine Anforderung wäre, Laut DaBla 4Amax/100ms bei 20°C und 
einer Zellspannung >=3V (also nur sehr voll)). Beides parallel hätte 
hohe Kapazität und hohe Impulsbelastbarkeit bei einem weiten 
Temperaturverlauf.

Die Frage ist allerdings, ob du die 10AH aus jeweils aus Primär und 
Sekundär brauchst, oder Beides zusammen diesen Wert erfüllen sollte. 
10AH an SuperCaps wäre schon ein Schuhkarton in Plattfußgröße ;)

von Jens G. (jensig)


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Georg schrieb:
> Bernd.B. schrieb:
>> Es geht um DauerENTladestrom.
>
> Sorry, falsch gelesen. Das ist für eine Zelle mit 10 Ah natürlich kein
> Problem.

Doch, wenn es Thionyl-Zellen sind, dann sind 400mA bei einer 10Ah-Zelle 
durchaus ein Problem. Also Datenblatt anschauen ...

von H. H. (Gast)


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von Chris R. (rcc)


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Wie viele Zyklen soll der Pack aushalten und bei welcher Temperatur wird 
geladen?
85 Grad Entladen kann man mit LiIo (LFP und auch NCM) auch machen wenn 
man bei der Lebensdauer Abstriche macht und passende Zellen wählt.

von Bernd.B. (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Doch, wenn es Thionyl-Zellen sind, dann sind 400mA bei einer 10Ah-Zelle
> durchaus ein Problem. Also Datenblatt anschauen ...

Bin mit nicht sicher auf welche Datenblätter du dich beziehst, für die 
LSH 14 oder LSH20 ist es in jedem Fall kein Problem.

LG

von Bernd.B. (Gast)


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Chris R. schrieb:
> Wie viele Zyklen soll der Pack aushalten und bei welcher Temperatur wird
> geladen?
> 85 Grad Entladen kann man mit LiIo (LFP und auch NCM) auch machen wenn
> man bei der Lebensdauer Abstriche macht und passende Zellen wählt.

100 Zyklen sind ausreichend
Laden bei 20°C
Welche Typen wären hier geeignet?

von Bernd.B. (Gast)


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H. H. schrieb:
> 
https://www.endrich.com/de/batterien_akkus-lithium_primaer-hochtemperatur_batterien
Von der Strombelastbarkeit leider etwas zu niedrig für meinen 
Anwendungsfall aber von der Temperaturfestigkeit sind 145°C natürlich 
schon eine Ansage


> 
https://industry.panasonic.eu/products/energy-building/batteries/battery-cells/primary-batteries/lithium-batteries/lithium-cylindrical-type-batteries-br-series
Kannte ich schon, leider von der Strombelastbarkeit her jenseits der 
Anforderungen

von Jens G. (jensig)


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Bernd.B. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Doch, wenn es Thionyl-Zellen sind, dann sind 400mA bei einer 10Ah-Zelle
>> durchaus ein Problem. Also Datenblatt anschauen ...
>
> Bin mit nicht sicher auf welche Datenblätter du dich beziehst, für die
> LSH 14 oder LSH20 ist es in jedem Fall kein Problem.
>
> LG

Da gibt es reichlich zu finden, die als Monozelle keine 400mA sinnvoll 
liefern (z.B. deutlich reduzierte Arbeitsspannung und Kapazität, bzw. 
viel Verlust. Die Dinger sind recht hochohmig, deswegen der Hinweis auf 
das Datenblatt.

von Chris R. (rcc)


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Wenn Du aus dem industriellem Umfeld kommst frag mal SDI bezüglich ihrer 
HighCap Serie an.

von Arc N. (arc)


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Saft Batteries hat LiIon für den Temperaturbereich
https://www.saftbatteries.com/products-solutions/products/mp-small-vl?text=&tech=89&market=&brand=&sort=newest&submit=Search

Je nach Baugröße MP144350 (2.6 Ah) oder MP174565 (4.0 Ah) XLR und XTD 
beide gehen bis 85 °C beim Laden und Entladen. Es gibt auch welche die 
bis zu 125 °C mitmachen (VL 25500-125 2.0 Ah)

Electrochem hat etliche Primärzellen für diesen Bereich
https://electrochemsolutions.com/resources/product-information/default.aspx
4440 bspw. 38 Ah, 2 A Dauerentladestrom, -40 °C bis 150 °C

Bei 
https://www.customcells.org/products-development/high-temperature-technology/ 
könnte man auch mal anfragen (LiIon mit bis zu 150 °C Ladetemperatur)

: Bearbeitet durch User
von Georg (Gast)


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Chris R. schrieb:
> frag mal SDI bezüglich ihrer
> HighCap Serie an.

Da dachte ich zuerst mal an Ronald Reagans Weltraumabwehr, aber Google 
förderte dann Samsung zutage.

Georg

von Bernd.B. (Gast)


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Arc N. schrieb:
> Saft Batteries hat LiIon für den Temperaturbereich
> 
https://www.saftbatteries.com/products-solutions/products/mp-small-vl?text=&tech=89&market=&brand=&sort=newest&submit=Search
>
> Je nach Baugröße MP144350 (2.6 Ah) oder MP174565 (4.0 Ah) XLR und XTD
> beide gehen bis 85 °C beim Laden und Entladen. Es gibt auch welche die
> bis zu 125 °C mitmachen (VL 25500-125 2.0 Ah)
>
> Electrochem hat etliche Primärzellen für diesen Bereich
> https://electrochemsolutions.com/resources/product-information/default.aspx
> 4440 bspw. 38 Ah, 2 A Dauerentladestrom, -40 °C bis 150 °C
>
> Bei
> https://www.customcells.org/products-development/high-temperature-technology/
> könnte man auch mal anfragen (LiIon mit bis zu 150 °C Ladetemperatur)

Vielen Dank für die Hinweise.
Die Saft Sekundärzelle kannte ich schon, sind leider zu groß für meine 
Anwendung.
Elektrochem ist ein ganz heißer Kandidat, zu dem die Auswahl (zumindest 
auf dem Papier) sehr breit gefächert ist.
Bei CustomCells hab ich schon mal angerufen - das ist nur F&E, haben 
kein konkretes Produkt.

DANKE!

von Korrektor (Gast)


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Georg schrieb:
> Sorry, falsch gelesen. Das ist für eine Zelle mit 10 Ah natürlich kein
> Problem.

Wie kommst du auf das dünne Brett, dass sich Zellen mit 3W erwärmen, 
wenn man 3W hineinsteckt?

Wo käme in dem Fall die Energie her, die man nach dem Laden einem Akku 
entnehmen könne?

Ein Handy mit der heute üblichen Ladeleistung von 15W wird nur mild 
handwarm. Verheize mal 15W in einem Handygroßen Widerstand, dann wirdst 
du deinen Irrtum erkennen :-)

von Georg (Gast)


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Korrektor schrieb:
> Wie kommst du auf das dünne Brett, dass sich Zellen mit 3W erwärmen,
> wenn man 3W hineinsteckt?

Weil bei Dauerladung irgendwann die Zelle voll ist. Und damit du was zu 
meckern hast, was ja wichtiger ist als jede Sachfrage.

Georg

von Jens G. (jensig)


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Georg schrieb:
> Korrektor schrieb:
>> Wie kommst du auf das dünne Brett, dass sich Zellen mit 3W erwärmen,
>> wenn man 3W hineinsteckt?
>
> Weil bei Dauerladung irgendwann die Zelle voll ist. Und damit du was zu
> meckern hast, was ja wichtiger ist als jede Sachfrage.
>
> Georg

Nur wird die Beladung bei Li-Zellen dann abgebrochen, statt die in 
Flammen aufgehen zu lassen. Sind ja keine NiXX oder Pb-Zellen, die ein 
munteres Weiterladen bei erhöhter Alterungsrate noch eine Weile tapfer 
ertragen können.

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