Vergleich FePO4 2300, Konion 2500, eMoli 2900

Abbildung Becherzellen


FePO4 Sony 26650VT Molicell
Angaben des Herstellers:
  • Nennspannung = 3.3V
  • Ladeschlussspannung = 3.6V
  • Entladeschlussspannung = 2.5V
  • Nennkapazität = 2300mAh
  • Durchmesser = 26mm
  • Höhe = 65.5mm
  • Gewicht = 71g
  • theoret. Energiedichte = 106.9Wh/kg
Angaben des Herstellers:
  • Nennspannung = 3.7V
  • Ladeschlussspannung = 4.2V
  • Entladeschlussspannung = 2.5V
  • Nennkapazität = 2500mAh
  • Durchmesser = 26mm
  • Höhe = 65mm
  • Gewicht = 90g
  • theoret. Energiedichte = 102.8Wh/kg
Angaben des Herstellers:
  • Nennspannung = 3.7V
  • Ladeschlussspannung = 4.2V
  • Entladeschlussspannung = 2.5V
  • Nennkapazität = 2900mAh
  • Durchmesser = 26mm
  • Höhe = 70mm
  • Gewicht = 99g
  • theoret. Energiedichte = 108.4Wh/kg
Bezug der Zellen über: First Connect Ltd. & Co. KG / RC-Lipoly.de

Lade- und Entladebedingungen: Soweit es nicht anders angegeben ist, werden alle drei Zellen mit 2C geladen und mit 2C entladen. Als Lader wird der PowerCube verwendet. Die Entlade- und Ladeschlussspannungen sind oben angegeben.

Kennzeichnung: Die Anzahl der Zyklen ist der Zahl hinter dem "#"-Zeichen zu entnehmen.

nach oben


03.02.07: 1. Entladung, Kapazitätsmessung und Messung der Energiedichte bei I=2C

Lastdiagramm I=2C

Energiedichte [Wh/kg] (Prozent vom Nennwert) bei I=2C: FePO4 = 102.8Wh/kg (96%), Sony = 100.1Wh/kg (97%), eMoli = 108.5Wh/kg (100%).

mittlere Leistung pro Gramm Gewicht bei 2C [W/g]: FePO4 = 0.21 W/g, Sony = 0.20 W/g, eMoli = 0.22 W/g

Bei 2C ist der Unterschied der Zellen in Leistung pro Gramm Eigengewicht gering. Bei dieser geringen Belastung sollte man nicht nach Leistung wählen, sondern nach Größe und Abmessung des jeweils benötigten Packs.

nach oben


03.02.07: Entladung mit I=30A

Lastdiagramm I=30A

Die Abschaltspannung wurde beim CBA mit 2.5V (eMoli, Sony) und 2.0V (FePO4) eingestellt. Die 2.5mm2 Zuleitungen verursachen bei einem Strom von 30A einen nicht zu vernachlässigenden Spannungsabfall (0.3V-0.38V). Die Werte sind jeweils zur Korrektur eingeflossen, so dass die Entladekurven den Spannungen direkt an den Polen der Zellen entsprechen. Für die Zellen war somit das Ladeende ca. 0.3V vorher erreicht, was man z.B. an der Sony-Zelle gut erkennen kannn. Dadurch hat diese Zelle auch nicht annähernd ihre Nennkapazität erreicht.
Die eMoli und FePO4 brechen in der Spannungslage leicht ein, ein erstes Zeichen von überlast.

Energiedichte [Wh/kg] (Prozent vom Nennwert) bei 30A: FePO4 = 89.9Wh/kg (84%), Sony = 71.1Wh/kg (69%), eMoli = 89.0Wh/kg (82%).

mittlere Leistung pro Gramm Gewicht bei 30A [W/g]: FePO4 = 1.17 W/g, Sony = 1.05 W/g, eMoli = 1.00 W/g

Bei 30A gibt die FePO-Zelle die höchste Leistung pro Gramm Eigengewicht ab. Damit ist sie die leistungsstärkste Zelle im Vergleich bei 30A Entladestrom.

nach oben


07.02.07: Entladung mit I=20A

Lastdiagramm I=20A

Die Abschaltspannung wurde beim CBA mit 2.5V (eMoli, Sony) und 2.0V (FePO4) eingestellt. Die 2.5mm2 Zuleitungen verursachen bei einem Strom von 20A einen nicht zu vernachlässigenden Spannungsabfall (0.19V-0.24V). Die Werte sind jeweils zur Korrektur eingeflossen, so dass die Entladekurven den Spannungen direkt an den Polen der Zellen entsprechen. Entgegen der Messung bei 30A kann sich die Sony-Zelle bei 20A voll entfalten und erreicht fast Nennkapazität.
Die FePO4 und die eMoli zeigen einen beispielhaften Spannungsverlauf. Die Leistung steht bis kurz vor Ladeende fast vollständig zur Verfügung. Die 26650VT verliert über die gesamte Entladung an Leistung.

Energiedichte [Wh/kg] (Prozent vom Nennwert) bei 20A: FePO4 = 93.0Wh/kg (87%), Sony = 90.9Wh/kg (88%), eMoli = 95.0Wh/kg (88%).

mittlere Leistung pro Gramm Gewicht bei 20A [W/g]: FePO4 = 0.81 W/g, Sony = 0.74 W/g, eMoli = 0.70 W/g

Bei 20A gibt die FePO-Zelle die höchste Leistung pro Gramm Eigengewicht ab. Damit ist sie die leistungsstärkste Zelle im Vergleich bei 20A Entladestrom.

nach oben


25.02.07: Kapazitätsverlust nach X Zyklen

Kapazitaetsverlust

Allen Messpunkten liegen Entladungen mit 2C zu Grunde.
Bei der Entladung #49 ist mir dann ein Mißgeschick passiert. Die eMoli vergaß ich am CBA und nach einiger Zeit schaltete sich das Notebook ab (Netz vergessen). Die Folge: Die Zelle wurde bis auf 0.4V tiefentladen. Ich habe dann mein Netzteil (regelbar 3-15V, bis 40A) bis auf 2.6V herunter regeln können und die Zelle direkt angeschlossen (bitte nicht nachmachen!). Der Strom ging schnell von anfänglichen 18A auf unter 5A zurück. Dann habe ich die Spannung bis 3.5V langsam hochgeregelt und darauf geachtet, dass der Strom nicht über 5A kommt.
Danach wurde die Zelle "wie gehabt" mit 2C am PowerCube geladen.
Die folgende Entladung brachte noch 2618mAh Kapazität. Damit hat die Zelle ca. 5% an Kapazität verloren. Den "Kampf" an der Spitze kann sie schon seit Beginn ich mehr mitgehen.

nach oben


Entladung mit 2C bei minus 21°C

Die folgenden Messungen wurden im Gefrierfach bei durchschnittlich minus 21°C gemacht. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Zelle im Innern diese Temperatur sicherlich nicht erreicht hat. Ich habe beide Zellen vor der Messung für etwa eine halbe Stunde im Gefrierfach gelassen, so dass sie entsprechend herunter kühlen konnten.

minus 21 Grad Messungen

Die Prozentangaben in Klammern beziehen sich auf die Werte, die bereits oben bei der 2C-Belastung herausgekommen sind. Die Sony-Zelle hält im Verhältnis zu der Belastung bei Raumtemperatur die Spannung besser und auch die Kapazitätsausbeute ist höher als bei der FePO-Zelle.

nach oben


Randnotizen FePO4:
  • Ladedauer bei 2C ca. 45 Minuten.
  • Spannungsabfall an den punktgeschweißten Ableitern ca. 0.1V bei 30A
  • Ladestrom fast beliebig. Bei 10A ist die Zelle in 17 Minuten geladen.
Randnotizen 26650VT:
  • Ladedauer bei 2C ca. 45 Minuten.
  • Spannungsabfall an den punktgeschweißten Ableitern ca. 0.1V bei 30A
Randnotizen eMoli:
  • Ladedauer bei 2C ca. 45 Minuten.

nach oben


Weiterführende Links:

First Connect Ltd. & Co. KG - Bezug und Wissenswertes zu den FePO4-Zellen
www.elektromodellflug.de - die Seite von Gerd Giese (Tests zu allen Zellen)

nach oben