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Es wurde viel über die angeblichen Gefahren von LiPo-Akkus und die Praktiken beim Laden, Verwenden und Lagern gesprochen. Einige dieser Kritikpunkte sind berechtigt, andere definitiv nicht.
Lithium-Polymer-Batterien
Lithium-Polymer-Akkus (auch bekannt als ‘LiPo’) sind ein Batterietyp, der heute in vielen Geräten der Unterhaltungselektronik verwendet wird. Sie sind in den letzten Jahren immer beliebter geworden, vor allem in der Fernsteuerungsbranche (RC), und sind die beliebteste Wahl für alle, die lange Laufzeiten und hohe Leistung suchen. LiPo-Akkus bieten eine ganze Reihe von Vorteilen, aber wie immer muss jeder Benutzer entscheiden, ob die Vorteile die Nachteile überwiegen. Für eine wachsende Zahl von Menschen ist dies der Fall. Eine LiPo-Zelle hat eine Nennspannung von 3,7 V. Im Falle eines 7,4-V-Akkus bedeutet dies, dass die beiden Zellen in Reihe geschaltet sind (was bedeutet, dass die Spannung summiert wird).
Deshalb spricht man manchmal auch von einem“2S“-Akkupack. – Das bedeutet, dass 2 Zellen in Reihe geschaltet sind. Ein Akku mit zwei Zellen (2S) hat also eine Spannung von 7,4 V, ein Akku mit drei Zellen (3S) eine Spannung von 11,1 V und so weiter. Um es klar zu sagen: Die Nennspannung ist die Standard-Ruhespannung des Akkus. Dies ist die Art und Weise, in der die Batterieindustrie Batterien diskutiert und vergleicht. Es handelt sich jedoch nicht um die Spannung einer vollständig geladenen Zelle. LiPo-Akkus sind voll geladen, wenn sie 4,2 V/Zelle erreichen, und ihre minimale sichere Ladung beträgt 3,0 V/Zelle. 3,7 V liegt fast in der Mitte und ist die Nennladung der Zelle.
LiPo-Akkus - Vorteile und Nachteile
Werfen wir einen Blick auf die möglichen Vor- und Nachteile gegenüber NiMH-Akkus. Im Falle von LiPo-Akkus sind dies sicherlich das viel geringere Gewicht und die Möglichkeit, sie in fast jeder Größe und Form herzustellen, die höhere Kapazität, die es erlaubt, viel mehr Energie zu speichern, und die höheren Entladungsraten, was bedeutet, dass sie effizienter sind.
Die Nachteile hingegen sind eine viel kürzere Lebensdauer, da LiPo im Durchschnitt nur 150-250 Zyklen durchläuft, eine empfindliche Chemie, die bei einer Beschädigung des Akkus eine Brandgefahr darstellen kann, und eine allgemeine Anforderung an äußerste Sorgfalt beim Laden, Entladen und Lagern.
NiMH-Akkus hingegen haben eine längere Lebensdauer als LiPo – in der Regel bis zu 1.000 Zyklen, eine geringere Empfindlichkeit und einfachere Ladeverfahren mit einfacheren Ladegeräten. Allerdings müssen Sie mit einem viel höheren Gewicht und einer begrenzten Größe, einer geringeren durchschnittlichen Kapazität und einer insgesamt geringeren Leistung rechnen.
Eigenschaften des LiPo-Akkus
In den „frühen Tagen“ der LiPo-Akkus haben Sie vielleicht einen Akkupack gesehen, der als „2S2P“ bezeichnet wurde. Das bedeutete, dass der Akku eigentlich vier Zellen enthielt – zwei in Reihe geschaltete Zellen und zwei weitere Zellen, die parallel zu den ersten beiden Akkus geschaltet waren. Diese Terminologie wird immer seltener verwendet. Die moderne Technik erlaubt es, viel mehr Energie in einzelnen Zellen zu speichern, als dies noch vor wenigen Jahren möglich war. Dennoch kann es nützlich sein, mit älteren Begriffen vertraut zu sein, wenn man auf etwas stößt, das schon ein paar Jahre alt ist, oder wenn jemand noch Begriffe verwendet, die schon etwas abgenutzt sind.
Wie ist das bei Fahrzeugen? Die Spannung der Batterie bestimmt im Wesentlichen die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Spannung wirkt sich direkt auf die Drehzahl eines Elektromotors aus – bürstenlose Motoren werden in kV angegeben, was ‘Drehzahl pro Volt’ bedeutet. Wenn Sie also einen bürstenlosen Motor mit einer Nennspannung von 3500 kV haben, dreht er sich mit 3500 Umdrehungen pro Minute für jedes angelegte Volt. Bei einem 2S-LiPo-Akku dreht sich dieser Motor mit etwa 25.900 Umdrehungen pro Minute. Mit einem 3S-Akku hingegen dreht er sich mit 38.850 Umdrehungen pro Minute – je höher also die Spannung, desto schneller können Sie fahren.
LiPo laden und verwenden
LiPo-Akkus erfordern eine besondere Pflege. Es ist wichtig, dass Sie ein Ladegerät verwenden, das mit diesen Akkus kompatibel ist. Sie werden mit einem System geladen, das CC/CV-Laden genannt wird, von Constant Current/Constant Voltage. Im Wesentlichen hält das Ladegerät den Strom bzw. die Laderate konstant, bis der Akku seine Höchstspannung erreicht (4,2 Volt pro Zelle im Akkupack). Dann hält es diese Spannung und reduziert gleichzeitig den Strom. NiMH- und NiCd-Akkus hingegen werden am besten mit der Impulslademethode geladen. Das Laden eines LiPo-Akkus auf diese Weise kann sich nachteilig auswirken, daher ist es wichtig, ein LiPo-kompatibles Ladegerät zu verwenden. Ein weiterer Grund ist das Balancing, ein Begriff, den wir verwenden, um den Vorgang des Ausgleichs der Spannung jeder Zelle in einem Akkupack zu beschreiben.
Wir balancieren LiPo-Akkus aus, um sicherzustellen, dass sich jede Zelle mit der gleichen Geschwindigkeit entlädt. Dies trägt dazu bei, die Leistung des Akkus zu erhöhen. Es ist auch aus Sicherheitsgründen wichtig. Ein weiteres Problem ist, dass einige LiPo-Akkus mit einem JST-XH-Anschluss ausgestattet sind. Eines der größten Probleme mit diesem Stecker ist die mangelnde Oberfläche, oder besser gesagt: die Unfähigkeit, den Stecker gut zu greifen. Das macht es schwierig, den Stecker zu lösen. Der Benutzer zieht in der Regel einfach an den Drähten und das kann den Akku beschädigen oder sogar einen Kurzschluss verursachen. Die meisten LiPo-Akkus müssen im Vergleich zu NiMH- oder NiCd-Akkus eher langsam aufgeladen werden. Während ein 3000-mAh-NiMH-Akku routinemäßig mit vier oder fünf Ampere geladen wird, sollte ein LiPo-Akku mit der gleichen Kapazität mit nicht mehr als drei Ampere geladen werden.
In den kälteren Monaten ist es eine gute Idee, die Batterien vor dem Gebrauch aufzuwärmen. Die Spannung einer entladenen Zelle beträgt 3,2 V. Viele Modelle arbeiten mit 3,3-3,5 V pro Zelle. Wenn die Spannung der Zelle unter 2,5 V fällt, kann sie irreparabel beschädigt werden. Auch der maximale Entladestrom des Akkus sollte nicht überschritten werden. Zu hohe Ströme führen dazu, dass sich der Akku erwärmt und einen starken Spannungsabfall verursacht, und mit der Zeit kann sich ein solcher Akku entladen. Wenn wir uns an die oben genannten Regeln halten, sind wir sicher, dass der Lithium-Polymer-Akku uns sehr lange dienen wird.
