Der sichere Umgang und das Laden von Akkumulatoren

Autor: Marc Ebmeyer

Akkumulatoren sind Energiespeicher, die Menge an gespeicherter Energie ergibt sich aus ihrer chemischen Zusammensetzung ihrer Anoden, Kathoden, Separatoren und Elektrolyten. Diese bestimmen zusammen mit Ihrem mechanischen Aufbau ihre wichtigsten Parameter wie z. B. Leerlaufspannung, Energiedichte, Strombelastbarkeit, Impulsbelastbarkeit, Temperaturverhalten, …. Umso höher die Energiedichte, umso stärker steigt das Gefahrenpotenzial. Zudem beinhalten moderne Akkumulatoren aus Lithium ein sehr reaktionsfreudiges Alkalimetall.

Beim Umgang mit Lithium ist deshalb große Sorgfalt wichtig.
Die Ladespannung muss auf 0,005V genau eingehalten werden.
Die Zellen dürfen nicht entladen, gelagert werden.
Die Zellen sollten nicht lange Zeit voll geladen gelagert werden, sondern auf 80 % entladen gelagert werden, da dieses die Lebenserwartung verlängert.
Die Zellen dürfen sich nicht über 60 °C erhitzen, dass sie sich selbst entzünden können.
Die Zellen dürfen nur im unbeschädigten Fall benutzt werden.
Die Zellen dürfen nicht überladen werden.
Die Zellen dürfen nur unter Aufsicht geladen werden.
Die Zellen dürfen nicht über Nacht geladen werden.
Die Zellen sollten, wenn möglich in einem Sprengsack geladen werden.
Die Zellen müssen, wenn sie in Serie geladen werden, nur mit einem Ballancer geladen werden, welche die Zellspannung der Einzelzellen überwacht und aktiv oder passiv abgleicht.
Beim Einlegen der Akkuzellen in den Akkuschacht ist auf die richtige Polung zu achten.
Beim Herausnehmen aus dem Akkuschacht ist gerade beim AlphaBot drauf zu achten, dass es zu keinen Beschädigungen der Akkuzellen Isolierung kommt.
Vor der Verwendung von Akkumulatoren ist deren Leerlaufspannung zu messen, um sicherzustellen, dass diese voll sind.
Während des Betriebes muss die Akkuspannung der Zellen regelmäßig überwacht werden und die Akkumulatoren nachgeladen werden.

Hardware Parameter verwendeter Akkumulatoren

AlphaBot

JetRacer

Sony / Murata Konion US18650VTC6 3000mAh

   Min. Kapazität 3000mAh
   Nennspannung 3,6V – 3,7V
   Ladeschlussspannung 4,2V ± 0,05V
   Entladeschlussspannung 2,0V
   Empfohlene Ladestrom 0,xxA – 3A
   Max. Ladestrom 0,xx – 5A
   max. Stromabgabe (puls 6s) 80A
   max. Stromabgabe mit temperaturüberwachung bis 80° 30A
   max. Stromabgabe ohne Temperaturüberwachung 15A
   Schutzschaltung PCB Nicht vorhanden
   Pluspol flach (FlatTop)
   Durchmesser 18,35mm ± 0,15mm
   Höhe 65,0mm ± 0,2mm
   Gewicht 46,6g ± 1,2g
   Ladeverfahren CC-CV

Der Akku VTC6 mit flachem Pluspol von Sony bietet bei einer Kapazität von 3120mAh eine maximierte Entladungsrate von 30 Ampere. Dieser Akku enthält als Basis einen Lithium-Ionen-Kern, der eine höhere Stromfestigkeit beschert und aufgrund seines Eigenwiderstands dafür sorgt, dass es bei diesem Akku weder zu einer Tiefenentladung noch einer Überladung kommt.

SDE Praktikum

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Weiterführende Dokumente

Dokumentation des Unterspannungsschutzes

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