lipo-nimh.jpg Der heutige Standard im Elektro-Modellflug ist der LiPo (Lithium-Polymer) Akku. Der große Vorteil der LiPo Akkus ist die ihre hohe Energiedichte von etwa 140 Wh/kg. Vergleicht man das mit den bewährten NiMh (Nickel-Metallhydrid) Akkus so liegt deren Energieausbeute nur etwa bei 70Wh/kg. Somit kann man mit LiPo Akkus bei gleichem Gewicht den Motor doppelt so lange laufen lassen. Durch die geringe Selbstentladung sind die LiPo’s nach beherzigen der unteren Punkte sehr pflegeleicht.
Leider haben diese LiPo’s auch ihre Nachteile gegenüber NiMh Akkus:

  • höherer Preis
  • empfindlich gegen mechanische Beschädigung
  • reagiert u. A. mit Explosion bei Überladung (> 4.25 V / Zelle)
  • beim Unterschreiten der Unterspannungsgrenze von etwa 2,3 Volt / Zelle kommt es zu schweren irreparablen Schäden (empfohlen >= 3,2V / Zelle)


Um das Laden in den Griff zu bekommen benötigt man unbedingt ein Ladegerät das auch LiPo’s unterstützt. Diese werden nämlich nach dem sogenannten CC/CV Ladeverfahren geladen. Bis zum Erreichen der Ladeschlussspannung von etwa 4,2V / Zelle lädt das Ladegerät mit konstantem Strom. Danach bleibt die Spannung konstant und Strom fällt stetig ab.
Da man in der Regel mit einer Zelle die nominell 3,7 Volt aufweist nicht fliegen kann, werden mehrere Zellen in Serie geschaltet. Die Serienschaltung wird mit z.B. 3s = 3x seriell = 11,1V bezeichnet. Genau da liegt der Hase im Pfeffer. Aufgrund von Fertigungstoleranzen sind solche Zellen im Pack nie gleich. Werden nun diese Zellen in Serie geladen, so werden unweigerlich eine oder mehrere Zellen überladen, da ja das Ladegerät nur die Gesamtspannung messen kann.
Ein Beispiel mit einem 3s Akku zum Ladeende, wo eine Zelle durch unterschiedliche Selbstentladung abgedriftet ist:
Zelle 1: 4,22V
Zelle 2: 3,89V
Zelle 3: 4,25V
Summe: 12,36V

Das Ladegerät teilt nun die Summe der Spannungen (12,36V) durch die Anzahl der Zellen (3s) und rechnet nun mit 4,12V pro Zelle. Somit ist der Ladevorgang nicht beendet, obwohl Zelle 3 und später Zelle 1 überladen werden. Diese verlieren nun an Kapazität, blähen auf und explodieren im schlimmsten Fall.
Das Ganze hört sich böse an, ist aber bei der Verwendung eines Equalizers bzw. Balancer lösbar. Beide haben über den sogenannten Balancer Anschluss jede einzelne Zelle im Auge.
Leider gibt es noch unterschiedliche Stecksysteme für Balancer. Der Typ JST-EH, der u. A. von Robbe, Graupner und Kokam verwendet wird, ist der gebräuchlichste Stecker. Eine Übersicht über diverse Stecksysteme ist hier ersichtlich.

Auf einem LiPo gibt es neben der Angabe der Kapazität und Spannung auch noch eine Aufschrift mit xxC. Dies beziffert den maximalen Abgabestrom.
Ein Beispiel einer Akkuaufschrift: 11,1V 3300mAh 18C Dauerbelastung
Das bedeutet nun das dem Akku 3300×18 = 59400mA = 59,4A entzogen werden darf.
Geladen wird ein LiPo grundsätzlich mit 1C (lt. obigem Beispiel wären das 3300mA). Neue Generationen von LiPo’s dürfen schon mit der doppelten Kapazität geladen werden (Angabe am Typenschild!). Beim Laden sollte der LiPo auf einer nicht brennbaren Unterlage sein!

Nun ein paar Tipps, um mit dem LiPo möglichst lange Spaß zu haben:

  • Jede Ladung sollte mit Balancer bzw. Equalizer erfolgen
  • Den Ladestrom nicht höher als 1C setzen, auch wenn der Hersteller bereits 2C angibt, sollte dies nicht unnötigerweise geschehen.
  • Nur etwa 70-80% der Kapazität entladen, d.h. der Regler sollte niemals abschalten müssen.
  • Die maximale Dauerbelastung bis etwa 70-80% ausreizen (nicht zu 100%)
  • Lagerung über lagere Zeit mit etwa 40 – 60% seiner Kapazität (<4V/Zelle)

Nun habe ich mir noch die Arbeit gemacht, einige Akkus von mir bzw. von Freunden zu vermessen. Dabei werden die Akkus über einen Balancer entladen und die Messwerte per UniLog aufgezeichnet. Dabei fließt über eine Glühlampe ein Strom von etwa 8 – 9 A. Die Entladung endet, sobald eine Zelle 3V erreicht.

entladekurve-lipo.png

Wenn das Bild angeklickt wird erscheint ein neues Fenster, wo es links unten die Möglichkeit “Full Size” gibt!

Vertikale Achse: Spannung in Volt
Horizontale Achse: Entladung in mAh

Getestet wurden folgende Akkus (alle 3S mit 11,1V):

  • NoName Akku (Zellen lt. Aufschrift von Saehan) mit 4800mAh und 18C Dauerlast - etwa 130 bis 150 Zyklen – Gewicht: 403g
  • Noname Akku (Zellen lt. Aufschrift von Saehan) mit 2500mAh und 18C Dauerlast – etwa 50 Zyklen – Gewicht: 184g
  • Pichler LemonRC (Ultra Series) mit 2500mAh und 25C Dauerlast – etwa 30 Zyklen – Gewicht: 204g
  • Kokam H5 mit 2400mAh und 30C Dauerlast – etwa 20 Zyklen – Gewicht: 219g
  • Kokam H5 mit 3200mAh und 30C Dauerlast – etwa 15 Zyklen – Gewicht: 320g
  • Flight Power EVO Light (Hacker) mit 4270mAh und 20C Dauerlast – neu – Gewicht: 322g

Alle Angaben sind wie immer ohne Gewähr!

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