BOLT LiHV 65C - Elektromodellflug Infos

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BOLT LiHV 65C

Akku Test > HV - LiPos > ab 50C

Die neue BOLT vom Hobbyking als "LiHV-435" im Hochlasttest

(#1 = 4s - 2400mAh/65C und #2 = 3s-3450mAh/65C)


Hobbyking setzt einen drauf in der Lithium-Hochvolttechnik. Sind zur Zeit 4,25V/Z oder 4,27V/Z angesagt, liegt hier eine BOLT-LiHV mit 4,35V/Z vor. 
Laut technischen Daten handelt es sich um eine 65C Dauerlast Zelle, die für eine Ladespannung von 4,35V/Z spezifiziert wurde und zudem noch zu der leichten Generation gehört mit gerade mal 241g als 4s-2400mAh/65C. Ausgewiesen ist die BOLT als (4s = 15,2V / 4 =) 3,8V-Zelle.


Zum Spezifizieren bzw. Testen habe ich ein Serienpack eines Users aus RC-N (s: #167, #179, #181, #274 +ff) erhalten. Man kann also davon ausgehen, dass es sich um eine Serienzelle handelt. 


Test der 4s-2400mAh/65C (#1)


Allgemein: 
Dieser LiPo ist einwandfrei verarbeitet. Die Stirn- und Ober-/Unterseiten schützt ein umlaufendes Kunststoffband! Die Hochstromleitungen sind normal lang, ohne Knickschutz, hochflexibel und einseitig heraus geführt. Ein 12AWG Kabel (ca. 3,5qmm), in Verbindung mit dem XT60, ist für einen 65C Akku (65C X 2,4A = 156A) sehr grenzwertig knapp ausgelegt! Für die XH-Balancerbuchsen wird ein normal langes, hochflexibles, Silikonkabel verwendet. Das Label enthält keine wichtigen Daten wie: Ladeschlussspannung oder maximale Laderate. Als maximale Laderate gibt Hobbyking max. 2C an.

Es gab keinerlei Auffälligkeiten während der ersten Test-/Konditionierungsphasen. Von Anbeginn wurde diese BOLT-LiHV immer bis 4,35V/Z geladen bei einer Vollerkennung von CV/10. Bei den Hochlastdiagrammen betrug die Laderate 2C (= 5A). 


Daten (25Ci Standard-Diagramm rechts): Die erste Hochlastmessung (grün) und ihrem extrem hohen Spannungsverlauf, der fast ein Entzücken hervorruft! Das Auffällige an dieser Li-HV Zelle, sie hält ihre Spannungsüberhöhung bis zum Entladeschluss, auf alle Fälle bis zur nutzbaren 80% DoD. Wer die mittlere Spannung mit anderen HV-LiPo Akkus vergleicht stellt fest, klasse Spannungslage die bisher einmalig hoch verläuft! Der DC-Ri erfüllt nicht die Erwartungen einer 65C Zelle. Dann müsste er sich um 3,3mOhm Einpendeln. Hier erreicht er zwar unter 5mOhm, es bleibt aber eine sehr gute 45C Zelle übrig! Ergo, ein sattes Over-Rating von fast 20!

Sehr vielversprechend stellt sich die niedrige Temperatur am Entladeschluss dar, mit nur 49°C. Ein super niedriger Wert und das auch noch bei ihrem niedrigen Gewicht in der 2400mAh Liga - klasse - Spielraum für noch höhere Lastströme?
Nichts zu meckern hat man bei der Nutzkapazität. Beim Standard-Diagramm liegt der Verzicht im tolerierbaren Rahmen mit unter 4%. Demnach kann die 80% DoD Regel, zum Ausnutzen der Kapazität, hier ohne wenn & aber angewandt werden. Ein "Selektierungsmerkmal" ist die Zellendrift nach 100% DoD. Mit niedrigen 0,16V (im Mittel) deutet das auf eine gute Selektierung innerhalb des Packs hin. 

  • 6s-2400mAh/65C -> Test-Rating: 45C+ (mit überragend hohen Spannungsverlauf)

Achtung: Eine mittlere Spannungslage von 15,1 Volt (3s = 11,4V) hat was und vor allem merkbare Zusatzpower am Motor und das zieht sich bis zum Entladeende durch. Normal wären hier um 14,5V eines guten 4,2V/Z LiPos! Eventuell sollte mit diesem LiHV LiPo sogar eine Neuabstimmung des Antriebstranges erfolgen sofern er schon grenzwertig hoch ausgelegt wurde!

Blau: Rein interessehalber ein Vergleich, wenn dieser LiPo-Type "nur" normal geladen wird bis 4,2V/Z. Hypothetisch Annahme: Die BOLT-LiHV jetzt als 4s-2100mAh/45C gelabelt und wir hätten einen super 40C LiPo zur Verfügung. ... aber schaut selbst was "normal" zur Verfügung steht..

Orange
(Vorab genommen, da die letzte Hochstrommessung): Das war die letzte Messung die mich auf den Plan rief für eine zusätzliche Kontrollmessung. Der Auslöser meines Frustes nach der letzten 55Ci-Hochstrommessung (mit Vorwärmung - zweites Diagramm, orange) wegen zu schlechter (unerwarteter) Ergebnisse! Fakt ist, dieser LiPo wurde immer im normalen Bereich (nie unter 3,2V/Z, nicht über 63°C getrieben und nicht über 2C geladen) gequält, wie sonst auch üblich. Leider ist sie eines der (sehr) wenigen Zellen, die diesen Lastmarathon nicht schadlos überstanden hat. Gut erkennbar; ab 50% DoD deutlicher Abgang des Spannungsverlaufes gegenüber der ersten Lastmessung (grün)! Die Nutzkapazität ist aber gleich geblieben! Dieser Zellentyp ist also während dieser (ca.) 15 Testzyklen gealtert. 
Auch vermag ich nicht zu sagen, ob es sich um einen Ausreißer handelt oder ob diese sehr hohe Ladespannung von 4,35V/Z einfach nur ihren Tribut zollt.
Ich persönlich tendiere zum Letzteren da bekannt ist, HV-LiPos erreichen deutlich weniger Zyklen (Cycle Life) und bauen kontinuierlich schneller ab.



Erweiterte Lastdiagramme

Impulslast 45C und 55Ci (zweite Lastdiagramm): Die Turnigy-Bolt soll für eine 
Dauerlast von 65C (rechnerisch sind das: 156A) und eine Impulslast von 130C (! 312A ohne Angaben zur Impulszeit) ausgelegt sein. 

Grün-45Ci: Da ich vom 65Ci geschädigt war bin ich bei 45Ci mit der Last eingestiegen. Hier bestätigt sich die Hochrechnung aus dem Standard-Diagramm.

Sie zeigt keinerlei Überlastzeichen, im Gegenteil. Das Lastverhalten (Spannungstiefe) zeigt sich ideal mit den geringeren Einbruchtiefen gegenüber den folgenden Lasteinbrüchen. Die Reserven lassen die Vermutung zu, dass gerne ein höherer Lastimpuls die Bolt quälen dürfte. Was aber nicht typisch ist, der DC-Ri sinkt nicht tendenziell mit ... was üblich wäre (hier nur marginal mit 4,95mOhm zu 4,87mOhm). Dennoch, die mittlere Spannungslage von 3,765V/Z begeistert wieder!

Blau-55Ci: Meine Intuition hat mich ein klein wenig verlassen. Nicht die 55Ci Lastimpulse wären der Volltreffen, sondern ein 50Ci Lastdiagramm wäre es gewesen. Bei der 55Ci zeigt die Bolt Flagge: Bis hierher und auf keinen Fall weiter! Das Problem, was mich auch überrascht hat, sie fühlte sich nach der Messung richtig weich an obwohl keine Zelle unter 3,2V/Z einbrach und das Pack nicht über 60°C hinaus anstieg! Der Vorgang war zu 100% reversibel nach der Abkühlung.

Orange-55Ci bei 37°C: Bitte beachten, das Pack ist auf 37°C vorgewärmt und bis auf 4,35V/Z vollgeladen! Beim ersten Lastimpuls noch schlüssig weil der Spannungseinbruch geringer ausfiel. Beim mittleren herrschte Gleichstand (was schon unüblich ist) und beim letzten Lastimpuls sogar deutlich tieferer Spannungseinbruch - das war ungewöhnlich (siehe oben 25Ci-orange)! Leider protestierte die #1 Bolt mit deutlichen Rundungen nach dem vorzeitigen Abschalten bei 63°C. Auch wurde hier keine Zelle unter 3,2V/Z belastet und das Pack erwärmte sich nicht über 65°C hinaus! Die Rundungen verschwanden zu 100% nach der Abkühlung (100% reversibel). Hier hätte ich ein deutliches "stabileres" Lastverhalten erwartet gerade wegen der Vorwärmung auf 37°C. 

Aber die Praxis zeigt bei der Bolt: Wenn Vorwärmen und extreme Lastimpulse, dann bitte nur bis zu 50% DoD!


Resümee

Ganz klar, diese erhöhte Spannung hat seinen Reiz nach noch mehr Power und Kapazität bei fast gleichem Zellengewicht gegenüber den Standard-LiPos mit 4,2V/Z! Ich betrachte aber diese Bolt-LiHV bis 4,35V/Z mit Argwohn. Ob dieser Zellentyp die Reife heutiger 4,2V/Z Typen erreicht wage ich zu bezweifeln. Wer aber Freude daran zeigt diese Spannungsüberhöhung zu nutzen, muss mit dem Verzicht der Dauerhaltbarkeit (Cycle Life) leben... und ... wissen, dass die Erwärmung nicht den gewünschten Erfolg beim LiPo #1 erbrachte, die #2 aber schon. Heutige 4,2V/Z Typen mit ca. zwei Stufen höherem C-Rating (+10C) aber schon zeigen! Aber, die Spannungserhöhung ist ja durch die Ladung schon vorhanden. Ob Fortschritt oder nicht möge deshalb bitte jeder selbst für sich entscheiden.


Achtung, nach den Erkentnissen der #1 bitte in Zukunft beachten
:


  • Die maximale Temperatur wurde auf 58°C reduziert.
  • Der minimale Spannungseinbruch beträgt nur noch 3,3V/Z.



Ergänzungstest mit der 3s-3450mAh/65C (#2):


Ich erinnere, das "Außergewöhnliche" an der BOLT-HV vom Hobbyking ist, die Nutzbarkeit bis zu einer maximalen Zellenspannung von 4,35V. Die Erfahrungen aus der ersten Messungen sind hier mit eingeflossen:


  • Die maximale Temperatur wurde auf 58°C reduziert.
  • Der minimale Spannungseinbruch beträgt nur noch 3,3V/Z.


Die Einzelzellen der 3450mAh besitzen axiale Hochstromableiter! Demnach ist bei einer ungeraden Zellenkonfektion ein dickes Hochstromkabel (10AWG) nach vorn geführt, was die Bolt um die 5mm breiter (48mm) als normal anwachsen lässt. Elektrisch betrachtet hat das Vorteile sofern der Hersteller den zusätzlichen Platz auch dem Zugewinn größerer Ableiter zukommen lässt. Da ich diesen LiPo "nicht einfach" aufschneiden möchte (er gehört mir nicht), kann ich zur Dimensionierung der Ableiter nichts konkretes aussagen. Auch wärmetechnisch ist eine gleichmäßigere Verteilung zu erwarten da erfahrungsgemäß im Bereich des Ableiters, die größte Wärme(quelle) entsteht. Über den gesamten Zeitraum zeigte diese Bolt keinerlei Auffälligkeiten.


Allgemein: Positiv - da die sehr geringe Zellendrift von unter 0,06V herausgehend ist! Negativ - Leider ein Verzicht der Nutzkapazität von über 5%. Inakzeptabel wie ich finde. Diese Bolt sollte als 3250mAh klassifiziert werden!

Grün: Die erste Hochlastmessung nach dem Konditionieren mit dem sehr hohen Spannungsverlauf, der fast ein Entzücken hervorruft! Das Auffällige an dieser Li-HV Zelle, sie hält ihre Spannungsüberhöhung bis zum Entladeschluss, auf alle Fälle bis zur nutzbaren 80% DoD. Wer die mittlere Spannung mit anderen HV-LiPo Akkus vergleicht stellt fest, klasse Spannungslage die bisher einmalig hoch verläuft!
Der DC-Ri (Kennwert) erfüllt nicht die Erwartungen einer 65C Zelle. Dann müsste er deutlich unter 2,5mOhm betragen. Hier sind es aber noch respektable 3,3mOhm. Der absolut betrachtet, einer 4400mAh/45C gut zu Gesicht stünde. Nach meinen Messmethoden erreicht diese Bolt den Stand einer guten 50C Zelle! Es bleibt also der Beigeschmack eines deutlichen Over-Ratings, da die von 65C noch weit entfernt ist. Sehr vielversprechend stellt sich die niedrige Temperatur am Entladeschluss dar, mit nur 48°C. Ein super niedriger Wert und das auch noch bei ihrem niedrigen Gewicht in der 3450mAh Liga - klasse - Spielraum für noch höhere Lastströme?

  • 3s-3450mAh/65C -> Test-Rating: 50C (mit überragend hohen Spannungsverlauf)


Blau:
Das gleiche Szenario nur am 38°C vorgewärmten Pack. Sensationell wie hoch die mittlere Spannungslage nun verläuft. Einen Spannungswert von fast 3,83V/Z (gerundet, im Mittel) hatte ich bis dato. noch nicht. Der DC-Ri (Kennwert) sinkt noch einmal deutlich auf den niedrigen Wert von 2,59mOhm. Ich vermute, die bis auf 45°C vorgewärmt und wir hätten die erste echte 65C Zelle! Aber bitte bedenken bei Höchstbelastungen: Um die 40°C vorwärmen, nie über 55°C treiben, nie unter 3,3V/Z einsinken lassen und optimal nur bis zu 50% DoD nutzen!

Orange: Eine Ladung wie gehabt bis 4,2V/Z. Auch hier lohnt es genauer hinsehen. Klar leistet sie keine 50C/60C mehr aber eine hervorragende 45C zelle präsentiert sie allemal - nur - mit deutlichem Verzicht der Nutzkapazität, satte 20% fehlen so geladen!

Resümee
Die neuen Grenzwerte zeigen Wirkung. Sie zeigte sich nach #19 Zyklen genauso belastbar wie am Amfang des Tests. Nach diesen Messwerten kurz und knapp: Bisher das Leistungsstärkste was ich messen durfte unter den HV-Zellen!


Stand: Dezember 2014 / Februar 2015

LiPo-Bilder und sechs Diagramme
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