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piuwiu

06.08.2017,
18:12
 

Li-Ion-Ladeschaltung in Taschenlampe - vertrauenswürdig? (Elektronik)

Hallo Elektronik Kompendium Forum,

Ich habe eine Taschenlampe von Anker erstanden, eine LC90, mit einen 18650 Lithium Ionen Akku und integrierter Ladeschaltung.
Trotz ihres geringen Preises von 30€ hatte diese sehr gute Bewertungen, auch in einschlägigen Foren.
Auch bei mir Funktioniert sie bis jetzt gut.

Trotzdem traue ich der eingebauten Ladeschaltung nicht ganz, den so wie ich das vermute, kann es passieren, das der Akku überladen wird, wenn man die Lampe nicht rechtzeitig absteckt.

Ich habe mal ein paar Bilder gemacht. Da es ein wenig viele sind, habe ich sie in meinen Webspace geladen: http://kuskus.bplaced.net/tala/

Zur Erklärung der Nummern:
1 – Druckschalter in der Äußeren Kappe
2 – Kontaktfeder
3 – Kontaktfeder zum Akku
4 – 18650 Lithium Ionen Akku
5 – Kontaktfeder zum Akku
6 – Lademodul in der inneren Kappe
7 – Hochleistungs LED
8 – Lampenschaft (Gehäuse) als Masseleitung
9 - Gewinde

Ich vermute, das die Lampe wie im gezeichneten Schaltplan "verdrahtet" ist. Um den Akku über die Diode (ich vermute das da eine Diode ist) möglichst schnell vollzuladen, wird die Spannung des Lademoduls etwas über 4,2V liegen, aufgrund der Flussspannung der Diode. Wenn ich das Lademodul (6) aus der Lampe herausschraube, an USB anstecke und zwischen Gewinde und Kontaktfeder die Spannung messe, messe ich ca. 4,5V. Wenn man Gewinde und Kontaktfeder gleichzeitig berührt, sinkt die Spannung auf 4,3V. Trotz grüner LED wird die Spannung scheinbar nicht abgeschaltet, jedoch weiß ich nicht wie das mit eingesetzten Akku ist. Könnte ich mal ausprobieren mit Messgerät und Krokoklemmen. Auch sehe ich keinen weiteren Leiter vom Lademodul zur anderen Seite des Akkus laufen. Das ginge auch schlecht mit den Gewinde.

Meine Befürchtung ist jetzt, sobald der Akku voll ist, wird er über den etwas geringeren Durchlassstrom der Diode bei kleineren Spannungen immer weiter geladen, und somit früher oder später überladen. Die Frage ist dann auch halt wie schnell das geschieht.

Was meint ihr, kann ich die Akkus bedenkenlos in der Lampe laden, oder doch lieber extern?
Wie gesagt, die Lampe hat eigentlich keine so negativen Rezessionen im Gegensatz zu vielen anderen Taschenlampen.

Eine zweite Frage ist, ist der Akku Geschützt? Er ist 68mm lang, es ist eine "Wulst" zu spüren die vom Plus zum Minuspol verläuft.

Friedhelm Bollenhut

07.08.2017,
11:29

@ piuwiu

Li-Ion-Ladeschaltung in Taschenlampe - vertrauenswürdig?

» Ich habe eine Taschenlampe von Anker erstanden, eine LC90, mit einen 18650
» Lithium Ionen Akku und integrierter Ladeschaltung.

Panasonic 18650 enthält drei Sicherungen:
1. Sicherungsmaßnahme - PCB-Protected - Die Zelle enthält ein kleines Protectionboard.
2. S. - PTC-Protected - In der Zelle integriert befindet sich ein Anode- Based-PTC.
3. S. - CID-Protected - die Zelle trennt bei Überdruck ihre Anode final vom Ladestrom.

Alle mir bekannten Li-basierten Akkus der letzten Generationen enthalten irgendeine Art Notbremse.
Vorsicht ist geboten bei Rohzellen, die man vereinzelt über Elektronik-Händler beziehen kann, da sind nur die Akkupacks drin.

» Trotzdem traue ich der eingebauten Ladeschaltung nicht ganz, den so wie ich
» das vermute, kann es passieren, das der Akku überladen wird, wenn man die
» Lampe nicht rechtzeitig absteckt.

Alle diese Zellen, so gut man sie auch behandeln mag enden irgendwann, meist so daß sie aufblähen und eine der Sicherungen auslöst. Was dabei alles mit ablebt kann nicht sicher vorher gesagt werden, neuere Handys platzen gerne aus ihrem Gehäuse und sind dann Schrott. Mein uraltes Siemens brauchte hingegen nur einen neuen Batteriefachdeckel und natürlich einen neuen Akku. Ein Digitalradio hingegen platze bei mir auf wie eine Brühwurst, kann man nur noch benutezn wenn man das Gehäuse irgenwie zusammenklebt oder bindet.
Diese Zustände sind gewollt - geplante Obsoleszenz. Wie Siemens zeigte kann man auch so planen das nur ein untergeordnetes leicht ersetzbares Teil mit zerstört wird wenn der Akku naturgemäß aufgeht.

» Ich vermute, das die Lampe wie im gezeichneten Schaltplan "verdrahtet" ist.
» Um den Akku über die Diode (ich vermute das da eine Diode ist) möglichst
» schnell vollzuladen, wird die Spannung des Lademoduls etwas über 4,2V
» liegen, aufgrund der Flussspannung der Diode. Wenn ich das Lademodul (6)
» aus der Lampe herausschraube, an USB anstecke und zwischen Gewinde und
» Kontaktfeder die Spannung messe, messe ich ca. 4,5V. Wenn man Gewinde und
» Kontaktfeder gleichzeitig berührt, sinkt die Spannung auf 4,3V. Trotz
» grüner LED wird die Spannung scheinbar nicht abgeschaltet, jedoch weiß ich
» nicht wie das mit eingesetzten Akku ist. Könnte ich mal ausprobieren mit
» Messgerät und Krokoklemmen. Auch sehe ich keinen weiteren Leiter vom
» Lademodul zur anderen Seite des Akkus laufen. Das ginge auch schlecht mit
» den Gewinde.

So ist das üblich, ein gesicherter Li-Akku ist so einfach zu laden wie ein Fahrzeug-Akku, genügende Konstantspannung anlegen und warten bis voll.
Bspw. lud ich über einige Jahre einen Kamera-Ersatzakku einfach indem ich ihn mit Schaltdraht an USB frickelte, weil er mit dem Kamera-Ladegerät nicht kommunizieren wollte. erprobt wurde das natürlich zuvor am Labornetzteil. Dabei gemacht Extrem- Tests bis mehrere Volt über Ladeschlußspannung quittierte er nicht mit Feuerwerk sondern mit Oszillieren des internen Schutzschalters. Das kann er natürlich nur bedingt, wird der Transistor zu heiß und geht durch ist Ende mit dem Akku.

» Meine Befürchtung ist jetzt, sobald der Akku voll ist, wird er über den
» etwas geringeren Durchlassstrom der Diode bei kleineren Spannungen immer
» weiter geladen, und somit früher oder später überladen. Die Frage ist dann
» auch halt wie schnell das geschieht.

Der Akku wird irgendwann aufblähen, so oder so. Ich habe nicht einen einzigen Li-Akku der einfach nur taub wurde. Tiefentladung nehme ich mal komplett aus, da ich meine Akkus niemals tiefentladen lasse, sie also keine Chance bekommen sich über Tiefentlageschutz einfach irgendwann zu deaktivieren, was ja wohl das gängige Schicksal von von Laien benutzten Handy-Akkus ist die ihr Gerät nach Nutzungszeit einfach in der Schublade vergammeln lassen.

» Was meint ihr, kann ich die Akkus bedenkenlos in der Lampe laden, oder doch
» lieber extern?

Extern? Ladegerät mit Blink-Blink?
Macht in einfacher Ausführung nichts anderes nur das es dabei auch noch lichtorgelt oder lustige Zahlenspiele auf LCD-Displays aufführt. Gut, manche besseren und meist schweineteueren können diverse Gimmiks einflechten die man ihnen in den Controller gebrannt hat, wie Sanftanladung und Pumpbetrieb am Ladeschluß, Erhaltungsladen und andere Spirenzen. Das sind aber Sachen die dem Akku auch nicht das ewige Leben geben. Ohne viel Klimbim ist das Beste und Einfachste den Akku nur komplette Zyklen vollziehen zu lassen, also sein Nutzungsverhalten an die Akku-Eigenschaften anzupassen statt umgekehrt.


Gruß
Friedhelm