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Akkuzellen woher?

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  1. Akkuzellen woher?

    Autor: GangnamStyle 09.12.19 - 12:23

    Weiß man denn, woher die Akkuzellen kommen? Samsung hat nach dem Fiasko mit Note7 den Zellenlieferanten gewechselt. ATL hatte die Spezifikation nicht eingehalten und bei einigen Zellen zu stark zusammengedrückt. Die Folgen kennen wir. Darauf ist Samsung Electronis zu einem japanischen Zulieferer gewechselt (Samsung stellt die Zellen auch selbst her, aber hat immer einen zweiten externen Zulieferer wegen Risikominimierung). Nun lässt Samsung von seinem Rivalen LG die Zellen liefern.

  2. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Ely 09.12.19 - 13:03

    Das kann auch bei Zellen von Markenherstellern passieren. Es sind Lithiumzellen, genauer Lithium-Polymer und diese werden meist in Pouch-Bauweise hergestellt, haben also kein festes Gehäuse, sondern stecken in Tüten. Und aus den Tüten müssen irgendwo Kabel ragen. Das ist oft die Schwachstelle. Luft dringt da ein und die Batterie bläht sich auf oder brennt gleich los.

    Ich mag Li nicht, besonders um Pouch mache ich einen Bogen, wo es möglich ist. Wenn Li, dann Becherzellen, da gibt es zumindest etwas mehr Sicherheit. Li-Mangan kommt meist in Bechern daher (darauf basieren sehr hochwertige Powerbanks und Batterien guter E-Autos), LiFePo4 ist auch nicht schlecht, verhältnismäßig sicher, aber teuer.

  3. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Eheran 09.12.19 - 13:28

    >Das ist oft die Schwachstelle.
    Hast du dafür eine Quelle? Höre ich jetzt zum ersten mal.

  4. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: GangnamStyle 09.12.19 - 13:28

    Es gibt bereits große Anzahl von Tablets, Convertibles, Subnotebook etc. wo Pouchzellen eingebaut sind und wegen Energiedichte verbauen die meisten Hersteller auch Lithiumionenzellen - keine Eisenphosphatzellen. Eisenphosphatzellen findet man eher in ESS oder in Bussen.
    Ich frage mich nur weil man bei anderen Geräten wie bei Microsofts Surface passiert sind.
    Vielleicht ist es auch kein Problem der Zelle, sondern ein Problem der Gehäusegeometrie.

  5. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Ely 09.12.19 - 16:16

    Da braucht es keine Quelle, das ist der natürliche Schwachpunkt. Weil die im Idealfall dichte und rundum verschweißte Tüte Durchbrüche für die Kabel hat. Und die Isolierung der Kabel besteht aus anderem Material, also bleibt nur Kleben als Dichtung für den Kabeldurchbruch übrig. Ein weiterer Schwachpunkt.

    Die Tüten selbst werden nur durch mechanische Einwirkung beschädigt und somit undicht, der Kabeldurchbruch kann auch zeitlich und chemisch altern. Luft dringt ein, die Batterie bekommt dicke Backen.

    Das heißt nicht, daß das immer der Grund ist, wenn sich Pouch-Zellen aufblähen. Auch chemisch nicht ganz reine Rohstoffe können eine Ursache sein. Die sich im Falle von Zellen mit festem Gehäuse (z. B. Becherzellen) nur dadurch bemerkbar macht, daß die Kapazität stark nachläßt. Pouch-Zellen können so weit blähen, daß nicht nur das Gerät im Eimer ist, sondern auch am Kabeldurchbruch reißen/platzen und brennen.

    Pouch-Zellen sind die unsichersten Li-Zellen.

  6. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: ldlx 09.12.19 - 17:06

    Betrifft unter anderem auch NVIDIA Shield Tablets - was wohl ein Grund dafür sein könnte, dass nach dem Desaster NVIDIA leider keine Tablets mehr anbietet.

    Zwei mal gabs Rückrufe für die Original-Shields, aber selbst bei einem K1 habe ich schon einen Defekt erlebt...

    Mal als Gegenbeispiel Fujitsu (okay, Akku von inne habe ich mir nicht angeschaut): Ein Lifebok T936 (Convertible im Ultrabook-Gewand) hat einen vom Benutzer wechselbaren Akku. Nach 2 Jahren läuft der immer noch einwandfrei.

  7. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: norbertgriese 09.12.19 - 19:02

    So silberfarbige Beutel ohne Beschriftung mit einem roten und einem blauen Kabel dran gibt's in China und zumindest auch bei Ebay.
    Außerdem gibt's Safety Bags für den Fall, dass die Akkus abfackeln. Sehr praktisch das.

    LiIon Zellen fackeln selten ab. Wenn man was davon liest, wars i.d.R. Ein Tesla Fahrzeug.

    Norbert

  8. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Eheran 09.12.19 - 19:12

    >Da braucht es keine Quelle, das ist der natürliche Schwachpunkt.
    Was ist das denn bitte für eine Argumentation?
    Pouch-Zellen sind in Alukaschierter Verbundfolie verpackt. Also z.B. PET-Al-PE, die PE-Seiten können miteinander verschweißt werden. Ebenso wie man dort PET und PE mit Al verbinden kann, kann man es auch beim Herausführen der Elektroden und diese 1:1 über das PE dann verschweißen. Von "braucht keine Quelle" kann da absolut keine Rede sein, sonder zeugt von "hab ich mir mal so überlegt" und weniger höflich von "hab ich mir aus dem Po gezogen".

  9. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Ely 09.12.19 - 20:10

    Du verstehst es nicht.

    Die Kabel sind aus Kupfer. Oder ein anderes Metall. Und müssen irgendwie aus der Tüte raus. Bisher gibt es noch keine Pouch-Zelle, die ihre elektrische Energie per in der Zelle integrierter Induktion abgeben kann. Also bleibt's beim Kabel und da kommen verschiedene Materialien zusammen, die nicht verschweißt werden können. Was eine Schwachstelle ergibt. Immer. Egal bei was.

    Wenn es um aufgeblasene Batterien geht, sind das nahezu immer Pouch-Zellen. Warum wohl? Weil die Dinger so toll und sicher sind? Das heißt nicht, daß Becherzellen absolut sicher sind, kein chemischer Energiespeicher ist zu 100 % sicher. Pouch-Zellen sind aber konstruktionsbedingt weniger sicher und somit anfälliger für Komplikationen.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 09.12.19 20:12 durch Ely.

  10. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Eheran 09.12.19 - 22:28

    Also entweder lieferst du noch irgendwelche Belege oder die Sache ist für mich gegessen, denn irgendwelche Metalle mit PE zu beschichten ist absolut kein Problem, keine Ahnung warum du meinst, dass es anders wäre - immerhin besteht der Rest der Zelle ja genau aus so einem Verbund.

    >Wenn es um aufgeblasene Batterien geht, sind das nahezu immer Pouch-Zellen. Warum wohl?
    Na weil die keine Stahlhülle drum rum haben. Eine 18650 kann sich physikalisch nicht ausdehnen, da kommt die Überdrucksicherung und sie bläst den Druck ab. Andernfalls würde sie komplett explodieren wie eine Granate. In keinem Fall würde sie sich aufblähen. Da unterliegst du einem confirmation Bias, weil du nicht verstehst, dass das mit anderen Zellen einfach physikalisch nicht so möglich ist und du daher nur Pouch-Zellen aufgeblasen sehen KANNST.

  11. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Ely 10.12.19 - 08:37

    Du hast es endlich erfaßt und bestätigt mich. Pouch-Zellen sind die unsichersten Vertretet ihrer Art (kein Sicherheitsventil, das alle anderen wieder ladbaren Zellen haben). Na also.

    Und du kannst es noch so abstreiten, jedweder Durchbruch in einer (Schutz-) Hülle ist ein potentieller Schwachpunkt.

    Genug, over and out.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 10.12.19 08:38 durch Ely.

  12. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Clown 10.12.19 - 08:46

    Wenn ich Dich richtig verstanden habe, ist aber nicht die Tüte als solche der Schwachpunkt, sondern der Durchbruch für die Kabel. Das ist aber doch nun mal bei ALLEN Zellen nötig, oder nicht?

    Konfuzius sagt: Chinesisches Essen heißt in China einfach nur Essen.

  13. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: _2xs 10.12.19 - 09:25

    Ely schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Du hast es endlich erfaßt und bestätigt mich. Pouch-Zellen sind die
    > unsichersten Vertretet ihrer Art (kein Sicherheitsventil, das alle anderen
    > wieder ladbaren Zellen haben). Na also.
    >
    > Und du kannst es noch so abstreiten, jedweder Durchbruch in einer (Schutz-)
    > Hülle ist ein potentieller Schwachpunkt.
    >
    > Genug, over and out.

    Ja, Dein Brainshiss ist over and out.
    Ist doch logisch, daß etwas flexibles kein Sicherheitsventil brauch, weil es halt nicht explodiert. Eheran hat das Thema unglaublich sachlich und gut erklärt, aber Du willst nur hören was Du willst. Selbst ich, als Fachfremde, kann sehen, daß Du keine Ahnung von dem Thema hast, maximal hat wikipedia geholfen.
    In solchem Fall sollte man weder start noch into.

    Danke

  14. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Ely 10.12.19 - 09:32

    Nicht nur der Durchbruch, auch fehlende technische Sicherheitsvorkehrungen bei Pouch machen diese Zellen unsicherer als andere Typen.

    Wenn bei einer Becherzelle die Chemie unkontrolliert zu reagieren beginnt, steigt auch da der Druck. Bis das Ventil aufgeht, das war's, was passiert, bevor die Becherzelle bläht. Die Kapazität ist dann natürlich weg, die Batterie hinüber, aber es ist nicht gleich das ganze Gerät im Eimer oder brennt nicht gleich ab.

    Natürlich muß der Strom immer über Durchbrüche im Gehäuse nach außen geführt werden. Bei Becherzellen hat man aber keine mechanische Belastung, wenn die Chemie außer Kontrolle gerät, eben wegen des Überdruckventils.

    Das heißt nicht, daß Becherzellen nicht auch brennen können. Das kommt schon mal vor, siehe brennende Teslas, die Becherzellen verwenden. Das ist dann zu 99 % ein Fall von äußerer Gewalteinwirkung (Unfall), der die Batterie beschädigt und die Zellen zerstört.

    Probleme mit unsauberen Rohstoffen können alle Zellen haben. Bei Li führt das zu sehr kurzer Lebenserwartung oder, wenn's schiefgeht, zu schweren Fehlfunktionen (Feuer), andere Zelltypen (Blei, Ni-MH, etc.) taugen dann halt nichts, haben wenig Kapazität und sind schnell verschlissen.

  15. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Ely 10.12.19 - 09:34

    Pouch explodieren/brennen nicht? Der Lacher des Tages xD

  16. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Eheran 10.12.19 - 10:10

    Wie _2xs sagte:
    >Du willst nur hören was Du willst.
    q. e. d.

  17. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Olliar 10.12.19 - 10:11

    Eheran schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Also entweder lieferst du noch irgendwelche Belege oder die Sache ist für
    > mich gegessen, denn irgendwelche Metalle mit PE zu beschichten ist absolut
    > kein Problem, keine Ahnung warum du meinst, dass es anders wäre - immerhin
    > besteht der Rest der Zelle ja genau aus so einem Verbund.


    Es ist ein Problem.
    Man bekommt die Verbindung Mantel/Leiter (u.U. Litze(!)) nicht wirklich dicht.

    Frag die Autobauer!
    Es gibt diverse Fälle in denen das Motoröl etliche Meter entfernt in der Elektrik auftauchte.
    Durch die -vermeintlich- dichten Kabel gedrückt wurde.
    Die Autobauer konnten sich helfen indem die das Kabel "im Freien" mit einem Steckverbinder ausstatteten, durch den das Öl nicht mehr gedrückt werden konnte.
    Bei Rundzellen klappt dergleiche Trick.
    Aber bei Taschenzellen sind "Steck-Kontakte" rel. unüblich.
    3 Jahre hält das ja. Ein Schelm der...

  18. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Eheran 10.12.19 - 10:54

    >Man bekommt die Verbindung Mantel/Leiter (u.U. Litze(!)) nicht wirklich dicht.
    Der Mantel kommt erst außerhalb der Pouch-Zelle dran, aus der Zelle selbst werden nur 2 Metallfolien geführt. Hier einige viele Beispielbilder zur Verdeutlichung. Da es sich dabei um exakt die selbe Methode des Verschweißens handelt, wie beim restlichen zu verschweißenden Rand auch, würde mich nach wie vor eine Quelle interessieren, die das Herausführen der Elektroden als derartig wichtige Schwachstelle benennt.

  19. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: exi 10.12.19 - 13:16

    Was ist denn das für ne bescheuerte Theorie? Weil Luft reinkommt bläht sich die Zelle auf? Wenn die nicht Dicht ist wird die Luft eher die Zelle verlassen.
    Pouch Zellen unterliegen genau wie Becherzellen einer Alterung. Die ständige Wanderung von Ionen kann dazu führen, dass sich Dendriten ausbilden, also metallische Ablagerungen von einer Folie zur anderen. Diese schließen die Zelle an dieser Stelle kurz wenn die Isolationsfolie durchbrochen wird.
    Dies führt zur Selbstentladung und beim späteren Laden dann zu einem HotSpot. Dort wo es warm ist verdampft der Elektrolyt bzw wird chemisch zersetzt. Das daraus resultierende Gas füllt dann die Zelle.
    Bei Pouch-Zellen bläht sich die Umhüllung auf, bei geschlossenen Zellen steigt der Innendruck bis das Sicherheitsventil öffnet und das Gas abbläst.

  20. Re: Akkuzellen woher?

    Autor: Ely 10.12.19 - 15:32

    Fast. Kommt Luft rein, was bei geringen Undichtigkeiten langsam geht, beginnt eine unkontrollierte Reaktion des Li mit ebendieser Luft. Die Zelle bläht, erhitzt sich stark und zerstört das Gerät und es brennt ggf. sogar.

    Wird die Zelle alt, ist der Separator also perforiert, bläht sich die Zelle ebenfalls, wie du es beschrieben hast.

    Früher oder später bläht sich also jede Pouch, was diese Zellen generell unsicherer als Becherzellen macht. Weil sich bei den Bechern in jedem Fall das Ventil öffnet und somit nichts passiert. Die Zelle ist halt im Eimer. Ohne Blähungen, ohne Hitze, ohne Feuer.

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