Żywotność a prąd rozładowania

[tas]

Na pewno zastanawialiście się jak można ocenić jak długo popracuje Wasz nowo budowany akumulator. Wbrew pozorom jest to w miarę łatwe do oszacowania ale wymaga abyście zrozumieli kilka spraw związanych z notami katalogowymi oraz z akumulatorami i ich zachowaniem podczas normalnej pracy.
Akumulatory mają pewną określoną przez producenta żywotność zależną od prądu rozładowania. W notach zawsze możemy wyczytać wartości prądu rozładowania. Dla ułatwienia sobie zadania rozpatrzymy ogniwo Sanyo GA.

Producent podaje dla ogniwa 3 parametry:
Maksymalny prąd rozładowania: 10A
Prąd optymalny dla cykli: 3.35A
Standardowy prąd rozładowania: 0.67A
Jak to rozumieć?
Ten pierwszy prąd to wartość przy której nie zależy nam na żywotności tylko wydajności, czyli maksymalnie redukujemy żywotność akumulatora ale umożliwiamy sobie pobór większego prądu.
Ten drugi prąd to optymalny dla wartość przy której ogniwo posiada dobrą żywotność oraz jeszcze rozsądny prąd przypadający na ogniwo
Ten trzeci to tzw "Prąd standardowy" czyli wartość przy której ogniwo osiągnie maksymalną ilość cykli ale pobór prądu jest mocno ograniczony
Czyli mamy już 3 parametry, za chwilę będą nam potrzebne
No wiec pytanie, a właściwie to kiedy ogniwo kończy swoją żywotność? Ile % pojemności musi stracić aby uznać je jako niezdatne, a sam akumulator jako zużyty? Po części możemy posiłkować się tutaj danymi producentów ogniw określających, że ogniwo uznane jest za zużyte jeśli jego pojemność spadnie do poziomu poniżej 80% fabrycznego. Czyli jeśli ogniwo straci 20% swojej pojemności to dla niego oznacza koniec. Pokrywa się to też z możliwościami BMSów - jeśli akumulator straci więcej jak 20% swojej pojemności to podczas jednego cyklu sekcje mają większe różnice w pojemności niż BMS zdoła balansować. Dodatkowo przy tak wielkim zużyciu pojawia się problem słabej wydajności prądowej i np przy używaniu akumulatora w temp 15st i mniej przysiady napięcia niemożliwi jego pełne rozładowanie.
Więc sprawdźmy ile cykli wytrzyma GA przy prądzie 10A (maksymalnie skracającym żywotność), 0.66A (standardowym).

Z badań wychodzi następująca zależność:
10A - ~90 cykli do spadku pojemności poniżej 80%
3.35A - ~300 cykli do spadku pojemności poniżej 80%
0.67A - ~500 cykli do spadku pojemności poniżej 80%

Zatem co można wyczytać z wykresu.
Spadek żywotności nie jest liniowy, im wyższy prąd rozładowania dla ogniwa tym krócej ogniwo będzie żyło. W toku badań można określić pewny prąd powyżej którego żywotność ogniw spada bardzo mocno. Dla takich, które w nocie katalogowej mają zapis o "Max discharge current: 10A" czyli dla ogniw o maksymalnym prądzie rozładowania 10A graniczną wartość prądu można oszacować na około max 5.5A. Dla takiej wartości ogniwo ma około 200 cykli ale nadal zapewnia pewną rozsądną wartość prądu.
Reasumując:
Nie przekraczajcie więcej jak połowę prądu z noty katalogowej z okienka "Max discharge" jeśli celujesz w akumulator o spodziewanej żywotności przynajmniej 200 cykli.

[WojtekErnest]

Wypada do tego dodać ze ogniwa w pakiecie (rownoleglym), są dodatkowo obciążane/degradowane wskutek pracy równoległej, czyli wzajemnego ladowania/rozladowania spowodowanego rozjazdem RW.

[tas]

Na ten temat zbieram osobne materiały to też przedstawię na przykładach dlaczego w pakiecie mają być mniejsze niż dla 1 ogniwa

[MixhaL]

A jak ma się żywotność pakietów LiPo? Bo ja odnoszę wrażenie że w rowerach te pakiety są wieczne. Ktoś ma jakieś dane odnośnie lipo lub je użytkuje i może się podzielić ?

[tas]

LiPo swojego czasu, szczególnie te znane Turnigy to nabijały u ludzi po 700 cykli.
No ale to są zazwyczaj małe aku, 5-10Ah więc łatwe w nabijaniu. A LiIon teraz są w rowerach po 20-30Ah i taki aku sie nabija cykle 3x wolniej

[pxl666]

no ale lipo to jeszcze - wyższa cena vs większe prądy , wiec troszkę tak jakby lepiej ale drożej ? natomiast jak z gęstością energii w lipo ? np 20ah lipo będzie cięższy niż lion ? dla mnie lipo to taka trochę zagadka bo z tego co widzę to kupuje się nie pojedyncze ogniwa a jakby cele ? 3s 4s itd ?

[tkoko]

no ale lipo to jeszcze - wyższa cena vs większe prądy , wiec troszkę tak jakby lepiej ale drożej ? natomiast jak z gęstością energii w lipo ? np 20ah lipo będzie cięższy niż lion ? .....

Li-Po to większe prądy, "stałe" napięcie rozładowania, to na plus.
Na minus, mniejsza pojemność z kilograma, trudniejsze dostosowanie do obudów i pożądanej pojemności, brak aku z "odzysku" i tym samym wyższa cena aku/Wh.

[pxl666]

no ale lipo to jeszcze - wyższa cena vs większe prądy , wiec troszkę tak jakby lepiej ale drożej ? natomiast jak z gęstością energii w lipo ? np 20ah lipo będzie cięższy niż lion ? .....

Li-Po to większe prądy, "stałe" napięcie rozładowania, to na plus.
Na minus, mniejsza pojemność z kilograma, trudniejsze dostosowanie do obudów i pożądanej pojemności, brak aku z "odzysku" i tym samym wyższa cena aku/Wh.

no dla mnie byłoby kuszące dać trochę więcej $ za lepszy aku ale raczej nie zmieści się w bidonie 17ah w lipo ?

[tkoko]

......
no dla mnie byłoby kuszące dać trochę więcej $ za lepszy aku ale raczej nie zmieści się w bidonie 17ah w lipo ?

Pojęcie "lepszy aku" jest dosyć względne. Po co Ci 100 A z aku do silnika który bierze 18 A w szczycie
Bidonu z Li-Po nie zrobisz, zasięg też będzie mniejszy, za co chcesz zapłacić 50% i więcej, za 100 A.
Przykład takiego aku

https://allegro.pl/oferta/bateria-li-po ... gJ3pPD_BwE

zrób z nich bidon jaki masz w rowerze.

[mylek]

Przykładowo ktoś ma akumulator z Bms max 150 A na GA i pakiet np 20p to przecież nie ciągnie się cały czas tych 150 A tylko czasem podczas ruszania np przez 5 sek (mówię na terenie płaskim). Czy w takim przypadku to jest też tak bardzo szkodliwe dla aku? Wychodzi w polu po 7,5 A

[pxl666]

......
no dla mnie byłoby kuszące dać trochę więcej $ za lepszy aku ale raczej nie zmieści się w bidonie 17ah w lipo ?

Pojęcie "lepszy aku" jest dosyć względne. Po co Ci 100 A z aku do silnika który bierze 18 A w szczycie
Bidonu z Li-Po nie zrobisz, zasięg też będzie mniejszy, za co chcesz zapłacić 50% i więcej, za 100 A.
Przykład takiego aku

https://allegro.pl/oferta/bateria-li-po ... gJ3pPD_BwE

zrób z nich bidon jaki masz w rowerze.

Mnie właśnie chodzi o większą potencjalnie żywotność i np mniejszy sag pod koniec napięcia . No ale właśnie te inne czynniki działają na niekorzyść
W tym co dałeś aukcje jest 3s . Jak z takich zrobić 13s ? Można dać celę 1s na końcu?

[tas]

Przykładowo ktoś ma akumulator z Bms max 150 A na GA i pakiet np 20p to przecież nie ciągnie się cały czas tych 150 A tylko czasem podczas ruszania np przez 5 sek (mówię na terenie płaskim). Czy w takim przypadku to jest też tak bardzo szkodliwe dla aku? Wychodzi w polu po 7,5 A

A jak ktoś ma 5p w bidonie i sterownik 30A? Tam prądy max idą cały czas wiele minut non stop jadąc pod wiatr
Myślę, że statystycznie więcej osób pobiera ciągłe prądy duże niż małe.

[tkoko]

.....
W tym co dałeś aukcje jest 3s . Jak z takich zrobić 13s ? Można dać celę 1s na końcu?

W jaki sposób ?
Masz tu odpowiedź na ograniczenia Li-Po.

[pxl666]

Przykładowo ktoś ma akumulator z Bms max 150 A na GA i pakiet np 20p to przecież nie ciągnie się cały czas tych 150 A tylko czasem podczas ruszania np przez 5 sek (mówię na terenie płaskim). Czy w takim przypadku to jest też tak bardzo szkodliwe dla aku? Wychodzi w polu po 7,5 A

A jak ktoś ma 5p w bidonie i sterownik 30A? Tam prądy max idą cały czas wiele minut non stop jadąc pod wiatr
Myślę, że statystycznie więcej osób pobiera ciągłe prądy duże niż małe.

No są koledzy którzy twierdzą że tak mają już nty sezon i aku trzyma im dalej tak samo ...W każdym razie nie jest sztuką zbudować coś nieprawidłowo...sam wiesz że obecnie wiedza jest na wyciągnięcie ręki i należy się przydoktoryzować albo zapłacić...ja tam nie planuje żyłować ogniw ale dojście do wiedzy jednak trochę mi zajęło bo na początku nawet o tym nie myślałem ile mogę ciągnąć z baterii A . Myślałem tylko o pojemności...

[tkoko]

...W każdym razie nie jest sztuką zbudować coś nieprawidłowo...sam wiesz że obecnie wiedza jest na wyciągnięcie ręki i należy się przydoktoryzować albo zapłacić......

Ten problem z aku występował pięć, sześć lat temu. Aktualnie odpowiedź jest w zasadzie oczywista, Li-Ion.
Dla Li-Po z linka wyżej, przy 13S 2.2 Ah, potrzebujemy trzy aku 3S + jeden aku 4S, około 400 zł.
Mamy aku 48.1 V / 2.2 Ah / 55-77 A / 340 cm3 / 0.75 kg.
Dla Li-Ion Sony VTC6 2.6 Ah / 30 A, przy 13S 2.2 Ah (2.6 Ah) potrzebujemy 13 aku, około 170 zł.
Mamy aku 46.8 V / 2.6 Ah / 15 - 30 A / 295 cm3 / 0.65 kg
Tak więc za ~2.4 razy wyższą cenę przy Li-Po, mamy ~2,6 razy większy prąd, ~18% mniejszą pojemność, ~15% większy ciężar, ~15% większą objętość.
Przy tańszych aku (po 3.5 zł) za 170 zł masz aku 13S4P 8 Ah / 60 A, a za 400 zł masz 16 Ah / 120 A max.
Ceny PiotrO
viewtopic.php?f=33&t=6394&p=87533#p87533

[MixhaL]

...W każdym razie nie jest sztuką zbudować coś nieprawidłowo...sam wiesz że obecnie wiedza jest na wyciągnięcie ręki i należy się przydoktoryzować albo zapłacić......

Ten problem z aku występował pięć, sześć lat temu. Aktualnie odpowiedź jest w zasadzie oczywista, Li-Ion.
Dla Li-Po z linka wyżej, przy 13S 2.2 Ah, potrzebujemy trzy aku 3S + jeden aku 4S, około 400 zł.
Mamy aku 48.1 V / 2.2 Ah / 55-77 A / 340 cm3 / 0.75 kg.
Dla Li-Ion Sony VTC6 2.6 Ah / 30 A, przy 13S 2.2 Ah (2.6 Ah) potrzebujemy 13 aku, około 170 zł.
Mamy aku 46.8 V / 2.6 Ah / 15 - 30 A / 295 cm3 / 0.65 kg
Tak więc za ~2.4 razy wyższą cenę przy Li-Po, mamy ~2,6 razy większy prąd, ~18% mniejszą pojemność, ~15% większy ciężar, ~15% większą objętość.
Przy tańszych aku (po 3.5 zł) za 170 zł masz aku 13S4P 8 Ah / 60 A, a za 400 zł masz 16 Ah / 120 A max.
Ceny PiotrO
viewtopic.php?f=33&t=6394&p=87533#p87533

Tutaj się nie zgodzę bo wszystko zależy co chcemy zasilić

Przykładowa bateria 13s LiPo
Dwa pakiety:
https://hobbyking.com/en_us/zippy-compa ... s_products
Jeden pakiet:
https://hobbyking.com/en_us/turnigy-bat ... roup_0_asc
Daje nam to aku 48.1V / 3Ah / 120A przy cenie 405zł czyli dostajemy aku o pojemności 144.3Wh

Dla Sony VTC6 Liion
Daje nam to 46.8 V / 3Ah / 15A przy cenie około 325zł czyli dostajemy aku o pojemności 140.4Wh


I teraz tak, dla pakietów podałem bezpieczny prąd rozładowania czyli 15A liion vs 120A lipo. Śmieszne jest to że producent podaje prąd chwilowy dla lipo 80C czyli 240A i to jest prąd, który jest absolutnie niegroźny dla pakietów w rowerach, chyba że ktoś zawodowo się ściga to mógłby pakiet zagotować ale nie przy takiej jeździe jak my jeździmy.
Dla liion wiadomo 50% wydajności pojedyńczego ogniwa aby nie zajeździć w sezon albo dwa pakietu czyli mamy 15A vs 240A.
Wychodzi na to że taki mały pakiet możemy podłączyć pod sabka 72200 bez żadnych szkód gdzie liion najwyżej do malutkiej hulajnogi...
Przeliczając to na moc szczytową w rowerach zakładając żywotnośc pakietów mamy:
- liion 819 W
- lipo 13104 W
Nie ma co ukrywać że wagowo i objętościowo lipo wyjdzie więcej, coś za coś.
Kolejna ciekawostka że baterię na liion każdy wie jak się buduje i ile czasu zajmuje.
Taką baterię z lipo składającą się z 3 pakietów każdy wykona nawet bez żadnego doświadczenia w przeciągu myślę że pół godziny, bo jaką jest trudnością zrobić połączenie szeregowe za pomocą 2 dodatkowych konektorów. Ładować można za pomocą ładowarki modelarskiej.
I tereaz pytanie czy warto dopłacić kilka złotych więcej i mieć 16x mocniejszy pakiet
Z mojego doświadczenia wynika że pakiet lipo w rowerze jest nieśmiertelny chyba że będzie miał wadę fabryczną.

Nie zapominajmy, że kupując im większy pakiet lipo tym wychodzi taniej.
Przykład:
https://hobbyking.com/en_us/turnigy-hig ... s_products

Co prawda prąd rozładowania maleje ale nadal 240A jest wystarczające dla roweru w burst.
Pojemność pakietu to 444Ah i cena około 735zł
Dla VTC6 pojemność ogniwa to 10.8Ah przy cenie 25zł za ogniwo. Aby zbudować pakiet o takiej samej pojemności energii potrzebujemy ponad 41 ogniw x25 zł daje nam 1025 zł przy prądzie 15A na pakiet
Dlatego też punkt widzenia zależy od punktu siedzenia

[tkoko]

....
Co prawda prąd rozładowania maleje ale nadal 240A jest wystarczające dla roweru w burst.
Pojemność pakietu to 444Ah i cena około 735zł
Dla VTC6 pojemność ogniwa to 10.8Ah przy cenie 25zł za ogniwo. Aby zbudować pakiet o takiej samej pojemności energii potrzebujemy ponad 41 ogniw x25 zł daje nam 1025 zł przy prądzie 15A na pakiet
Dlatego też punkt widzenia zależy od punktu siedzenia

Przy VTC6 za 11 zł (dostępne od ręki u PiotrO) cena pakietu to już "tylko" 451 zł
Po drugie; pxl666 ma silnik TSDZ2 18A w szczycie, więc 240 A jest mu "średnio" potrzebne.
Tak jak napisałeś na końcu, wszystko zależy od punktu widzenia i konkretnych potrzeb.

[Dede]

Z mojego doświadczenia wynika że pakiet lipo w rowerze jest nieśmiertelny chyba że będzie miał wadę fabryczną.

Miałem życiu kilka sztuk lipo 3S i żywotność ich była 2 do 3 lat przy wyładowaniu chwilowym 6C dla pakietu co mógłby pracować do 30/40C.
Problem ze bateria lipo spuchła albo problem pojemność jedna z cel.
Po przebojach z LiPo rowerach nie chciałbym bym mieć ich są bardziej niebezpieczne wybuchowe niż lion.
Jeśli byłby LiPo takie dobre żywotne i bezpieczne to bym chętnie kupił do roweru gdzie mam sterowniki 200A.
Dla mnie pakiet akumulatorów przewaga musi byc bezpieczeństwa użytkowania narazie lion wygrywa nad LiPo.

[MixhaL]

....
Co prawda prąd rozładowania maleje ale nadal 240A jest wystarczające dla roweru w burst.
Pojemność pakietu to 444Ah i cena około 735zł
Dla VTC6 pojemność ogniwa to 10.8Ah przy cenie 25zł za ogniwo. Aby zbudować pakiet o takiej samej pojemności energii potrzebujemy ponad 41 ogniw x25 zł daje nam 1025 zł przy prądzie 15A na pakiet
Dlatego też punkt widzenia zależy od punktu siedzenia

Przy VTC6 za 11 zł (dostępne od ręki u PiotrO) cena pakietu to już "tylko" 451 zł
Po drugie; pxl666 ma silnik TSDZ2 18A w szczycie, więc 240 A jest mu "średnio" potrzebne.
Tak jak napisałeś na końcu, wszystko zależy od punktu widzenia i konkretnych potrzeb.

No tak, tylko czemu porównujemy cenowo stare ogniwa liion, które nie wiadomo ile pożyją do nowych lipo
Jak widać lipo wychodzi taniej jeżeli mówimy o nowych ogniwach przy odpowiednim pakiecie.

Z mojego doświadczenia wynika że pakiet lipo w rowerze jest nieśmiertelny chyba że będzie miał wadę fabryczną.

Miałem życiu kilka sztuk lipo 3S i żywotność ich była 2 do 3 lat przy wyładowaniu chwilowym 6C dla pakietu co mógłby pracować do 30/40C.
Problem ze bateria lipo spuchła albo problem pojemność jedna z cel.
Po przebojach z LiPo rowerach nie chciałbym bym mieć ich są bardziej niebezpieczne wybuchowe niż lion.
Jeśli byłby LiPo takie dobre żywotne i bezpieczne to bym chętnie kupił do roweru gdzie mam sterowniki 200A.
Dla mnie pakiet akumulatorów przewaga musi byc bezpieczeństwa użytkowania narazie lion wygrywa nad LiPo.

Też miałem i mam kilka czy nawet obecnie kilkanaście pakietów lipo, zarówno w rowerze jak i dronach.
Z żadnym lipo nie mam problemów( oprócz jednego tattu - nowego pakietu gdzie jedna z cel sama się rozładowała ale po naładowaniu trzyma dalej parametry i się nie rozładowuje-bardzo dziwne).
Interesuje się modelarstwem i to co zabija lipo to temperatura i głębokie rozładowania, nic innego.
Ale nie ma się co dziwić jak pakiet 4s 1300mha rozładowuje się w dwie i pół minuty, zazwyczaj takie pakiety mają wydajność 40-50C, a ciągnie się z nich w sposób ciągły 60-100A.
Druga sprawa to głębokie rozładowanie, często człowiek tak się wciągnie że zapomni o napięciu i zanim się zorientuje to napięcie na celach 2.6-2.8V, nie ma bata żeby taki pakiet miał żywotność, lipo nie powinno się rozładowywać poniżej 3.3V a najlepiej 3.5V, wtedy możemy mieć pakiet żywotny.
Pytanie czy nie rozładowywałeś je nadmiernie ?

Co do bezpieczeństwa to jedne i drugie są tak samo niebezpieczne, jedne i drugie tak samo się palą, jeżeli chcesz bezpieczne to tylko LiFePO4.
Tak z ciekawostek to widziałem pakiet lipo gdzie jedna cela była całkowicie obcięta w połowie przez śmigła i nie było ani ognia ani dymu. Wiem że lipo jest dosyć odporne na uszkodzenia mechaniczne tj. możesz bardzo mocno zdeformować i nic. Co do liion nie wiem bo nie spotkałem się z takimi przypadkami.
Nie zmienia faktu że przy jednych i drugich należy zachować wyjątkową ostrożność.

[tkoko]

.......
No tak, tylko czemu porównujemy cenowo stare ogniwa liion, które nie wiadomo ile pożyją do nowych lipo
Jak widać lipo wychodzi taniej jeżeli mówimy o nowych ogniwach przy odpowiednim pakiecie.
......

Bo zdecydowana większość użytkowników forum kupuje "stare" ogniwa, bo są po prostu tańsze, to po pierwsze, a po drugie, kupione "z pewnych źródeł", są w pełni sprawnymi ogniwami o parametrach zbliżonych do oryginalnych "nówek".