FaTu's LiPo 1x1

Akkus, Lipos u.ä. und dazugehörige Ladevorrichtungen/ Handhabung & Tipps
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FaTu's LiPo 1x1

Post#1by FaTu » 6. Jan 2013, 15:44

Lithium Polymer-Akkus sind die neue Generation der Akku-Zellen und lösen Nickel und Blei Akkus in den meisten Anwendungsbereichen ab, da sie viele Vorteile vereinen, einige Bereiche sind aber noch auf die „alte“ Technik angewiesen, da die LiPo-Akkus auch Nachteile haben.

Vorteile

LiPo Zellen haben eine 3x höhere Leistungsdichte als NiMH und NiCd Zellen und eine vielfach höhere als Blei-Akkus. Damit hat ein 5000mAh LiPo nur ein Drittel des Gewichts einer 5000mAh Nickel-Zelle, vorrausgesetzt GLEICHER Leistung, also Dauer-Abgabe-Leistung.
Dadurch kann bei gleichem, handle barem Gewicht deutlich mehr Leistung und Kapazität erziehlt werden.
Ausserdem gibt es, mehr oder weniger, feste Lade- und Entladevorschriften die den Umgang sicher machen.

Nachteile

Aber wie alles auf der Welt haben auch LiPo Akkus gewisse Nachteile gegenüber anderen Akkus.
LiPos sind relativ Temperaturempfindlich, die optimale Betriebstemperatur liegt bei 35°C-40°C, sehr gute Leistung ist bis 20°C und akzeptable Leistung bis 10°C zu erzielen. Unter der 10°C geht es rapide Abwärts, ab 0°C ist der Akku nicht mehr Leistungsfähig und der Akku nimmt bei Benutzung und Lagerung Schaden.

Somit scheiden LiPos als z.B. Starterbatterien für Motorräder, PKW’s und andere „Dem Wetter ausgesetzten Gefährte“ aus.

Ein weiterer Nachteil ist die leider begrenzte Lebensdauer. Aufgrund chemischer Prozesse im inneren der Akkus zersetzen sie sich selber, dies findet man aber auch schon in sehr leichtem Maße bei den NiCd Akkus und in stärkerem, aber immernoch geringen, bei NiMH Akkus.

Auch sind die LiPo Akkus relativ empfindlich gegen „Ladefehler“, mehr dazu in den nächsten Punkten.

Begriffe rund um LiPos

Es gibt viele Begriffe rund um LiPos die nicht auf den ersten Blick klar ersichtlich sind.

Die wichtigsten dazu möchte ich einmal erläutern.

C – wird meist im Zusammenhang mit Lade und Entladeraten verwendet und bezeichnet den Strom.
1C = 1Ah Kapazität des Akkus , also bei sind 1C von einem 5000mAh Akku eben 5A
S – wird meist im Zusammenhang mit der Spannung verwendet, gibt schlicht und einfach die Zellenzahl an.
1s=1Zelle=3,7V 2s=2Zellen=7,4V … 4s=4Zellen=14,8V
Entladeschlusspannung – gibt die Spannung an, bei der ein Akku seine volle Kapazität entladen haben sollte, meist gibt es dazu eine Herstellerangabe, ansonsten liegt diese bei 3,0V pro Zelle.
Ladeschlussspannung – gibt die Spannung an bei der der Lader den Ladevorgang zuende bringt. Das sind in der Regel 4,2V pro Zelle.
Lagerspannung – LiPos sollten nicht voll, also bei 4,2V/S, gelagert werden sondern auf einer Lagerspannung von etwa 3,8V pro Zelle


Überwachung

LiPos müssen mein Laden überwacht werden, da ein Zellendrift bei einem Akku schnell zur Zerstörung führen kann.
Um dies zu „umgehen“ benutzt man einen Balancer bzw. Equalizer, die die Zelle „zu voll“ ist und zu überladen droht durch gezieltes Entladen auf die Spannung der anderen Zelle bringt, bzw. den Ladevorgang in die Zelle sogar stoppen kann.
Beim Entladen der Akkus stellt sich das ganze etwas komplizierter da, da ein Balancer in der Regel keinen Platz im Fahrzeug hat.
Hier verwendet man dann eine LiPo-Abschaltung am Regler, eine externe-LiPo Abschaltung oder ein anderweitiges System um die Entladung anzuzeigen, bzw. vor Tiefentladung (also tiefer als die Entladeschlussspannung) schützt.

!Bei dem meisten Systemen wird nicht die Einzelzellenspannung überwacht sondern nur die Spannung des gesamten Akkupacks!

Laden

LiPos dürfen nur mit einem LiPo-Fähigen Ladegerät im LiPo-Programm und mit angeschlossenem Balancer/Equalizer geladen werden. Die jeweiligen Einstellungsparameter des Laders bitte der jeweiligen Anleitung entnehmen.
Wichtig ist, das der Ladestrom NIEMALS die Werks bzw. Herstellerangabe über den Ladestrom überschreitet.
In der Regel sollte der Ladestrom 1C nicht übersteigen.

In seltenen Fällen kann es zu „Explosionen“ beim Laden kommen, welche aber in der Regel nur bei großen Kapazitäten kritische Größen erreichen, von daher ist es sinnvoll einen so genannten LiPo-Sack zu verwenden, dieser ist aus Feuerfestem Material. Wenn man die Kabel durch diesen durchführt lässt er sich auch zusammen mit dem Akku im Modell verbauen.
Solche Vorfälle sind bei richtiger Anwendung aber äußerst selten, eigentlich zu vernachlässigen.

Entladen

Beim Entladen sollte sich ebenfalls strikt an die Angaben des Herstellers gehalten werden und die angegebene Entladeschlussspannung, diese liegt nicht immer bei 3,0V pro Zelle, meist aber bei 3,4V pro Zelle.
Meine persönliche Empfehlung geht ebenfalls zu den 3,4V pro Zelle da das das Akkuleben spürbar verlängert und man für den „Notfall“ noch ein paar wenige MinutenRreserve hat bevor der Akku ablebt, um zb. ans Ufer zu kommen.

Lagern

LiPos sollten niemals voll geladen über längeren Zeitraum gelagert werden. Die maximale Dauer voll geladen „rumzuliegen“ sollte bei 2-3 Tagen liegen, alles darüber sollte auf etwa 3,8V pro Zelle entladen werden, da da die „chemischen Prozess“ im Inneren der Zelle am inaktivsten sind. Ebenfalls sollte ein LiPo nicht lange bei sehr geringer Spannung, also unter 3,4V/Zelle liegen, da dort die „chemischen Prozesse“ wieder stärker sind.
Auch sollten extreme Temperaturbelastungen verhindert werden, d.h. extreme Hitze und extreme Kälte, optimal ist ein kühler Kellerraum bei 15-20°C.
LiPos haben aber dafür eine sehr geringe Selbstentladung, von daher braucht man bei den LiPos nur etwa alle halbe Jahre, teilweise erst nach 1,5Jahren, nachladen, wenn der Akku nur über den Winter liegt braucht man in der Regel garnicht nachladen.
Das kann je nach Akku variieren, am sichersten ist da eine Referenzmessung nach einem Monat, da weiss man genau woran man ist.

Welchen LiPo brauche ich?

Bei der Wahl eines LiPos sollte man immer die oben genannten Punkte beachten und bei der Entladebelastbarkeit eine Reserve von 30-50% zum Blockierstrom des Antriebs einhalten.
Auch kann man davon ausgehen das aufgrund der höheren Spannungslage/Stromdichte ein 11,1V (3s) LiPo einem 12V NiMH und fast einem 12V Bleiakku entspricht.

Fatzit (Fatus-Fazit):
Bei richtiger Behandlung, Dimensionierung und Nutzung sind LiPos eine relativ langlebige wie auch sichere Stromquelle, aber die Nachteile sollten ebenso stark bedacht werden die die Vorteile, sonst „machen die keinen Spaß“.

Bei meinem LiPo 1x1 handelt es sich lediglich um Tipps und eine Aufzählung allgemeiner Richtlinien, von daher übernehme ich KEINERLEI Haftung, für Schäden an „Mensch und Maus“ die bei richtiger, wie auch bei falscher Anwendung entstehen.
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Re: FaTu's LiPo 1x1

Post#2by gnoib » 6. Jan 2013, 21:03

Vielen Dank Fatu, sehr gute Empfehlungen und Erklaerungen
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Re: FaTu's LiPo 1x1

Post#3by FaTu » 6. Jan 2013, 21:27

Bitte Gue, wenn noch fragen bestehen oder etc. werde ich die natürlich beantworten ;)
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Re: FaTu's LiPo 1x1

Post#4by I.AO † » 7. Jan 2013, 16:05

Hey Fabi ,

das was du uns da erläuterst ist Klasse gemacht .
Wen ich auf die Teile umstelle werden noch einige Fragen auf dich zukommen .
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In der Ruhe liegt die Kraft

MfG Hans

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Re: FaTu's LiPo 1x1

Post#5by farbmalerin » 7. Jan 2013, 16:56

Hallo Fabian,

das ist mal eine Klasse Beschreibung von LiPo, im einzelnen Beschrieben. Auch wenn ich nur Leihe bin..................................


Grüße aus Neuss
Sylvia
farbmalerin
 

Re: FaTu's LiPo 1x1

Post#6by Dicker » 27. Feb 2013, 22:17

Das heist also, im Winter, wenn ich nicht am See fahre, muss ich immer drauf
achten, das der Lipo mindesten 3,4V hat? In welchen Abständen sollte man das
überprüfen, zB. bei Zimmertemperaturlagerung?
Es grüßt der Frank aus Leipzig
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Re: FaTu's LiPo 1x1

Post#7by FaTu » 27. Feb 2013, 22:42

Hallo Frank,
das hatte ich vergessen zu erwähnen, habe es unter dem Punkt "Lagern" hinzugefügt.
Gruss, Fabian
FaTu wrote:Lagern

LiPos sollten niemals voll geladen über längeren Zeitraum gelagert werden. Die maximale Dauer voll geladen „rumzuliegen“ sollte bei 2-3 Tagen liegen, alles darüber sollte auf etwa 3,8V pro Zelle entladen werden, da da die „chemischen Prozess“ im Inneren der Zelle am inaktivsten sind. Ebenfalls sollte ein LiPo nicht lange bei sehr geringer Spannung, also unter 3,4V/Zelle liegen, da dort die „chemischen Prozesse“ wieder stärker sind.
Auch sollten extreme Temperaturbelastungen verhindert werden, d.h. extreme Hitze und extreme Kälte, optimal ist ein kühler Kellerraum bei 15-20°C.
LiPos haben aber dafür eine sehr geringe Selbstentladung, von daher braucht man bei den LiPos nur etwa alle halbe Jahre, teilweise erst nach 1,5Jahren, nachladen, wenn der Akku nur über den Winter liegt braucht man in der Regel garnicht nachladen.
Das kann je nach Akku variieren, am sichersten ist da eine Referenzmessung nach einem Monat, da weiss man genau woran man ist.
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