Konion VTC4-6/LGHE2 - Elektromodellflug Infos

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Konion VTC4-6/LGHE2

Akku Test > LiIo

Die Akku-Service Untermain GmbH hat mir die neueren Sony und LG

LiIon Zellen im Format 18650 zugesandt


Im Hochlasttest: VTC-4 / VTC-5 / VTC-5a / VTC-6 / LG-HE2



Vertrieb: verkauf@akku-service-untermain.de

Wer kennt sie nicht aus früheren Zeiten, wie z.B. der erste Test aus dem Jahr 2004, damals noch; Kontronik-Konion: 1100mAh und 1600mAh

Viele schätzen die Zuverlässigkeit, Zyklenfestigkeit und ihre sehr geringe Driftneigung über die Zeit (fast nicht feststellbar). Die Gehäuseform und ihre sehr sicheren Eigenschaften sind geblieben aber die Belastbarkeit und die Nutzkapazität haben kräftig zugelegt.

Auch diese Zellen (genaue Bezeichnung: SE US18650VTC...) besitzen einen Eigenschutz in Form einer CID (circuit interrupt device), sie ist irreversibel. Wenn Druck in der Zelle entsteht (z.B. Überladung, Überlastung, Überhitzung ...) verformt sich das Sicherheitsventil und der interne Anodenkontakt reißt ab. Somit ist die Lithiumzelle elektrisch abschaltet, bevor sie die Entzündungstemperatur erreicht! Steigt der Druck sprunghaft (von außen totale Überlast bzw. Kurzschluss), unterbricht die Sollbruchstelle, die Zelle ist spannungsfrei und hat die Möglichkeit über ein Ventil den hohen Überdruck "kontrolliert" abzubauen. Mit diesen Maßnahmen wird der gefürchtete Thermal runaway Punkt (thermisches Durchgehen) zuverlässig verhindert!

Anm.: mehr dazu in der Lithium Polymer Akku-Technologie

 

Vom gleichen Typ wurden jeweils 4s-Packs zur Messung vorbereitet bzw. konditioniert. Die Ladung erfolge (lt. Datenblätter) bis 4,2 Volt/Zelle und beim Erreichen von C/10 (Ladestrom / 10) des Ladestromes abgeschaltet! Beim Entladen wurde eine Spannung von 2,6 V/Z nie unterschritten. Ausfälle gab es keine und natürlich signifikant, die fast nicht vorhandene Driftneigung! Als Laderate täte ich maximal 1C empfehlen!


Messergebnisse (bitte rechts die Diagramme dazu mit ansehen!):

 
Vorab stand die Überlegung, ob ein Einheitsdiagramm oder angepasste Lastdiagramme zur Anwendung kommen, denn einerseits sollte es lastgerecht sein, andererseits stand die Vergleichbarkeit im Vordergrund. Die Entscheidung viel auf die volle Vergleichbarkeit, was demnach ein Diagramm mit typabhängigen Lastströmen ausschloss. Deshalb kommen vier gleiche Lastprofile zur Anwendung um das Lastverhalten beim Impulsstrom (20 Ampere-Impuls) und das Durchhaltevermögen bei Konstantlast (8 Ampere) aufzuzeigen. Die Unterschiede treten auch dadurch deutlicher zum Vorschein.

VTC4:
Tolle Zelle mit sehr flachen Spannungsverlauf bei fast idealer Kapazitätsausbeute unter Last und das "nur" bis zu 3,1 V/Z, dann geht es steil nach unten. Der ideale ur-Konion Nachfolger! Wer sie zu 100% nutzen möchte, rate ich bis minimal 2,8V/Z zu gehen. Eine Telemetrie mit Kapazitätsüberwachung wäre bei diesem "steileren Ende" ratsam. Das Lastverhalten prädestiniert sie für höhere Impulsbelastungen wie z.B. Multirotorsysteme (o. ä.) die dynamisch geflogen werden.

VTC5:
Super Zelle die i.G. mein heimlicher Favorit wäre, gerade bezogen auf den Modellflug. Auch sie hat noch einen flachen Spannungsverlauf bei sehr guter Kapazitätsausbeute unter Last und das bis zu 3V/Z, dann geht es relativ steil nach unten. Dieser Verlauf ist mit Telemetrie zur Kapazitätsüberwachung gut kalkulierbar. Sie liefert bis kurz vor Schluss noch eine relativ hohe Spannung. Wer sie zu 100% nutzen möchte, kann sie auch bis zu 2,8V/Z ausreizen. Ich empfehle in der Praxis aber nicht tiefer als 3V/Z zu gehen. Das Lastverhalten prädestiniert sie für Antriebe, wo höhere Impulsbelastungen und Dauerdurchhaltevermögen im Vordergrund stehen. Das wären einerseits "dynamisch geflogene" Multirotor-Systeme oder große Scale-Flugmaschinen, da hier beides gefordert ist: Zuverlässigkeit, Ausdauer und kein Einknicken bei "gemäßigter" Volllast.
 
VTC5a:
Die kann ich nicht so richtig einordnen weil die 5a einen steileren Spannungsverlauf aufweist der kontinuierlich bis auf 2,6V/Z genutzt werden müsste, um sie in ihrer Kapazität fast ausschöpfen zu können. Leider fehlen satte 150mAh bis zur Nennkapazität. Sie hat von den Vieren den niedrigsten DC-Kennwert und wäre für höhere Impulsströme geeignet. Dennoch wäre das für mich eher ein Kandidat, wo gemäßigte Ströme an der Tagesordnung sind wegen ihrer stetig und kontinuierlich abfallenden Spannung. Hiernach täte ich zu einer Spannungsüberwachung per Telemetrie anraten. Der Spannungsverlauf prädestiniert sie für gemäßigte Dauerbelastung und kurzen Impulsbelastungen, also eher in Richtung Empfänger Akkus für Großmodelle, bei denen z.B. eine Doppelstromversorgung Pflicht ist.

VTC6:
Der Hammer für mich. Sie vereint i.G. zwei Zellentypen. Die VTC4 im Impulsverhalten und die erhöhte Kapazität einer VTC5 nur mit dem Unterschied: Wer die bis 2,6V/Z nutzt hat hier satte 3000mAh zur Verfügung. Für mich ein Zwitter, der auch mal höhere Last weg steckt und dennoch ein langes und gut kalkulierbares Ende zeigt auf Grund der flacher auslaufenden Spannung. Deshalb mein Rat: Die Warnschwelle der Telemetrie auf minimal 2,8V/Z einstellen (gerne auch höher!). Zur Anwendung kämen größere Multirotor-Systeme, da hier gefordert wird: Zuverlässigkeit, Ausdauer und kein schlagartiges Einknicken zum Entladeschluss.

LG-HE2:
Fst ein Spiegelbild der VTC-5a. Auch die LG-HE2 zeigt einen leicht steileren Spannungsverlauf der kontinuierlich bis auf 2,6V/Z genutzt werden müsste, um sie in ihrer Kapazität fast ausschöpfen zu können. Sie hat noch einen niedrigen DC-Kennwert unter den 18650 LiIon Zellen. Demnach wäre sie auch für Impulsströme geeignet mit max. 15C wenn <2s. Dennoch wäre das für mich ein idealer Kandidat, wo gemäßigte Ströme an der Tagesordnung sind wegen ihrer stetig und kontinuierlich abfallenden Spannung. Hiernach täte ich zu einer Spannungsüberwachung per Telemetrie anraten. Der Spannungsverlauf prädestiniert sie für gemäßigte Dauerbelastung und kurzen Impulsbelastungen, also eher in Richtung Empfänger Akkus für Großmodelle, bei denen z.B. eine Doppelstromversorgung Pflicht ist.


Konfektionierung:
Einen Haken hat das Ganze, "fertig" konfektioniert, wie bei den Lipos, gibt es die US18650VTC bzw. LG-HE2 nicht von der Stange. Wer z.B. einen 6s-12.000mAh LiPo-Pack nutzen möchte, muss die "Becher" zu 5parallel-6seriell zusammen löten. Sie werden auf Wunsch mit Hochstromableitern (Nickelbänder) versehen, was das Konfektionieren leichter macht. Die Akku-Service Untermain GmbH fertigt auch Packs nach Kundenvorgabe an, was ich persöhnlich empfehlen täte! Drum, eine Rücksprache lohnt diesbezüglich. Der Vorteil "individueller" Packs wäre die "angepasste" Form. Für den Einen oder Anderen ein nicht zu unterschätzender Vorteil!

Resüme:
Die vier erfüllen nach meiner Messmethode ein C-Rating von "10". Das ist ein gutes Ergebnis bezogen auf die LiIon US18650VTC / LG-HE2 Zelle, da bei ihr andere Prioritäten in der Herstellung, als niedrigster Innenwiderstand über alles, auf dem Pflichtenheft stehen! Die Driftneigung tendierte gegen Null, so dass einige meinen könnten; ich lade ohne Balancer. Klares nein, denn ein Balanceranschluss leistet auch Überwachungsarbeit wie die Einzelzellenspannungserfassung und trägt demnach erheblich zur Sicherheit bei!
Die US18650VTC/LG-HE2 LiIon-Medallie hat zwei Seiten. Zur Wichtigsten zählt die Eigensicherheit (CID geschützt), Zuverlässigkeit und Zyklenfestigkeit! Die Kehreite erkaufen wir uns mit dem "Nachteil" der geringeren Belastbarkeit, die mittels einer Parallel-Verschaltung der Zellen, kompensiert wird. Für professionelle Anwendungen kommt man aus den genannten Vorteilen an dieser Zelle nicht vorbei und eine "Fan-Gemeinde", unter den Modellbauern, hat die Sony-Konion bzw. LG schon länger. Die Anzahl der "Beführworter" sollte sich jetzt mit diesen guten Daten noch steigern!





Stand: Juni 2017

Zwei Bilder und fünf Lastdiagramme
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