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LIPO Akku 1 x 1

Lithium Polymer (Lipo) Akkus, wie sie schon länger in z.B. Handys eingesetzt werden, haben nun auch mit dem Einzug in Modellflugzeuge begonnen. Diese kleinen Kraftpakete zeichnen sich durch hohe Kapazitäten bei sehr geringem Gewicht aus.  

Eine einzelne Lipo-Zelle hat 3,7 Volt. Früher konnten diese Zellen jedoch nicht so viel Leistung abgeben. Mittlerweile schaffen viele Lipo-Zellen weit über  20 Ampere Leistungsabgabe und sind dadurch ideal für RC Modelle geworden. Lipo-Packs werden meist mit zwei, drei, oder vier Zellen verkauft und haben so respektiv 7,4 Volt, 11,1 Volt, und 14,8 Volt Nennspannnung. Auch 5er und 6er Packs werden nun schon eingesetzt.  

Da die meisten Bürstenmotoren, wie sie für Parkflyer und Slowflyer in der Regel benutzt werden, keine 11,1 Volt vertragen, setzt man hier 2-Zellen Lipo-Packs ein. Bei Bürstenlosen Motoren werden meist 3-6 Zellige Lipo Akkus eingesetzt.  

Lipo-Packs haben stets eine Angabe zur maximalen Leistungsabgabe (i.e. 10C), das sogenannte C-Rating. Um die maximale Leistungsabgabe in Ampere zu erhalten multipliziert man die Kapazität in mAh mal den Wert vor dem C und teilen durch 1000. Bei einem 10C 2200mAh Lipo-Akku ergibt sich so eine maximale Leistungsabgabe von 22 Ampere.  

Wichtig ist, dass man einen geeigneten Lipo Flugregler (mit der zum Motor und Akku passenden Amperezahl) sowie ein spezielles Ladegerät für Lipo Akkus einsetzt. Mit einem so genannten Balancer, der an den Lipo-Akku und das Ladegerät angeschlossen wird, kann man seine Lipo-Akkus schonender laden. Der Balancer sorgt dafür, dass alle Zellen eines Lipo Packs gleichermaßen geladen werden. Somit kann keine Zelle überlanden werden (Explosionsgefahr), oder tief entladen werden (unwiderrufliche Beschädigung bzw. Zerstörung der Zelle).  

Das Tiefentladen einer einzelnen Zelle kann leichter passieren als man denkt! Eine einzelnen Lipo Zelle sollte nicht unter 2,79V entladen werden. Also auch keinen temporären Spannungseinbruch unter diese Spannung erleiden (durch plötzliche Belastung bei z.B. Vollgas). Lipo Regler haben daher eine Cut-off  Spannung (Spannungswert bei dem die Stromzufuhr reduziert oder unterbrochen wird) von 2,5V, 2,75V und 3,0V pro Zelle. Hier sollte man in jedem Fall 3,0V wählen. Das kostet dann zwar vielleicht 1-2 Minuten Flugzeit, aber den Lipo Akku dankt es einem mit einer erheblich längeren Lebzeit. Man sollte hierbei verstehen, dass die meisten Regler nicht die Spannung der einzelnen Zellen überwachen, sondern immer nur einen Durchschnittswert nehmen. Bei 3 Zellen würden sie also einen Cut-off bei entweder 7,5V, 8,25V oder 9V machen. Aus diesem Grund ist es wichtig sicherzustellen, dass alle Zellen möglichst die gleiche Spannung haben. Hier ein Beispiel:  

Ich lade meinen 11,1V Lipo Akku ohne Balancer. Eine Zelle hat nun 4,25V Spannung, die nächste 4,15V und die letzte nur 3,75V. Insgesamt hat mein Akku also 12,15V Spannung. Ich habe zwar nur einen 11,1V Lipo Akku, aber die meisten Akkus haben nach dem Laden eine etwas höhere Spannung. Das ist normal. Ich habe meine cut-off Spannung meines Reglers auf 2,75V gesetzt. Somit schaltet der Regler bei meinem 11,1V Lipo Akku ab, wenn 8,25V erreicht sind. Entnehme ich von allen 3 Zellen gleich viel Strom, so sind 8,25V erreicht, wenn meine Zellen die Spannungen  2,95V, 2,85V und 2,45V haben. Für die schwächste Zelle bedeuted das jedoch schon den "Tod". Sie wird unwiderherstellbar beschädigt sein. Durch das Laden mit einem Balancer wird dies verhindert, da der Balancer sicherstellt, dass alle Zellen die gleiche Spannung haben.  

Der Lipo Akku Markt wird regelrecht durch neue Marken und Produkte überschwemmt. Dabei wird einerseits mit günstigen Preisen geworden, andererseits mit hohen C-Ratings, die die Belastbarkeit des Akkus darstellen. Nun ist es recht logisch, dass man hohe Qualität nicht zu Dumpingpreisen anbieten kann. Viele no-name billig Lipo Akkus glänzen zwar mit guten C-Angaben... dies ist jedoch keine überwachte Norm. Theoretisch kann jeder Hersteller auf seinen Akku schreiben was er will. Das Ergebnis sind beschädigte Akkus, die sogar explodieren können.   

1. Lifetime: Wie oft kann ich meinen Lipo Akku laden, bis er unbrauchbar wird.  Billige Lipo Akkus mit übertriebenen C-Ratings lassen sich schon nach 10 Ladezyklen nur noch bis 60% ihrer angegebene Kapazität laden. Berechnet man so den Kaufpreis neu, so stellt man schnell fest, dass das vermeintliche Schnäppchen ein teurer Reinfall ist.

2. Stabilität der Spannung: Interessant ist nicht nur, wie viel Strom ein Akku abgeben kann, sondern wie stabil die Spannung bei diese Stromabgabe bleibt. Die Spannung eine Lipo Akkus fällt immer ab, wenn er unter Last gerät (d.h. Strom abgibt). Je größer die Last desto weiter "bricht" die Spannung ein. Weniger Spannung ist gleich weniger Power am Motor (Drehzahl und Schub). Oft spricht man auch von "Druck". Je mehr Druck (also desto weniger die Spannung unter Last einbricht), desto mehr Power bringt der Akku.

Da Lipo-Akkus sehr viel Energie aufnehmen und gleichzeitig sehr empfindlich sind sollte man vorsichtig mit ihnen umgehen. Überhitzte und/oder beschädigte Lipo-Akkus können schnell extrem heiß brennen und/oder explodieren. Gleichzeitig entsteht eine enorme Rauchentwicklung. Daher Lipo-Akkus stets vorsichtig handhaben und laden.

Berechnung von Nennspannung und Kapazität Um die Nennspannung und Kapazität eines Akkupacks zu ermitteln gehen Sie wie folgt vor:

Die Nennspannung eines Akkupacks wird durch Addition der Nennspannungen der Zellen berechnet. Z.B. hat ein Akkupack mit sechs 1,2 Volt Zellen insgesamt 6 x 1,2 = 7,2 Volt. Die Kapazität ist direkt von jeder einzelnen Zelle ablesbar, z.B. 900mAh. So hat ein Akkupack mit sechs 900mAh Zellen insgesamt 7,2 Volt Nennspannung und 900mAh Kapazität. Achtung: Nur Zellen des gleichen Typs und der gleiche Kapazität dürfen zu einem Akkupack zusammengeführt werden.

Behandle Deine Akkus gut - Wichtige Tipps!

  • Akkus sind kleine Wunder der Technik. Sie speichern Unmengen von Energie. Grundsätzlich sollten Sie immer sehr sorgsam damit umgehen.
  • Akkus sollten weniger als 6 Stunden vor dem Fliegen geladen werden – Nicht schon Tage zuvor. Das ist bei Lipo Akkus zwar nicht mehr ganz so wichtig, aber es schadet nicht.
  • Achten Sie beim Laden darauf, dass der Akku nicht zu heiß wird. Wenn Sie den Akku nicht mehr bequem in der Hand halten können, dann sofort den Ladevorgang abbrechen. 
     
  • Nach dem Leerfliegen eines Akkus sollten die warmen Akkus erst vollständig abgekühlt sein, bevor sie wieder geladen werden können.
  • Akkus (insbesondere NiCd Akkus, die unter dem Memoryeffekt leiden) sollten immer vollständig leer sein, bevor Du sie wieder lädst. Entweder ganz leer fliegen, oder mit dem Ladegerät erst vollständig entladen.  Dies ist nicht der Fall bei Lipo Akkus. Im Gegenteil: Man sollte sie maximal 70% leer fliegen!
  • Gehen Sie sehr vorsichtig mit Akkus um. Sie sind empfindlich und sollten nicht beschädigt werden. Beschädigungen können zu Kurzschlüssen, Explosionen und gefährlichen Bränden führen.
  • Die Anschlüsse müssen robust und sauber sein. Goldkontakte sind hier sehr zu empfehlen. Auch sollten Kabel gelötet und/oder verzinnt (mit Lötzin überzogen) werden. Schrumpfschlauf, der sich durch erhitzen mit z.B. einem Feuerzeug zusammenzieht (schrumpft) solltest Sie hierbei einsetzen, um offene Stellen zu isolieren. Das vermeidet Kurzschlüsse, die die Elektronik und den Akku beschädigen und sogar zu gefährlichen Bränden und Explosionen führen können.
  • Akkus immer kühl (nicht eiskalt) lagern. Bei längeren Lagerzeiten etwa halbvoll lagern.
  • Ganz wichtig für Lipo Akkus: Nur mit einem speziell für Lipo Akkus gemachten Lipo Regler betreiben und immer die richtige Zellenzahl im Regler einstellen.
  • Lipo Akkus nie mehr als 70% leer fliegen.
  • Die Spannung einer einzelnen Lipo Zelle am Besten nie unter 3,0V fallen lassen. Sonst kommt es leicht vor, dass sich der Akku aufbläht. D.h. die cut-off Spannung immer auf 3,0V einstellen. Ihr Akku wird es Ihnen mit einer erheblich längeren Lebzeit danken.
  • Akkus und insbesondere Lipo Akkus niemals in den Hausmüll oder in der Natur entsorgen. Stets dafür vorgesehene Sondermüllkontainer benutzen oder den Akku zu Ihrem Fachhändler zurück bringen.

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