In diesem Blogbeitrag befassen wir uns mit LiPo-Akkus. Insbesondere mit den Gefahren, die sie mitbringen und den einfachen Tricks, mit denen wir die Lebensspanne der Akkus verlängern und die Gefahr minimieren.
Was ist ein LiPo-Akku?
LiPos sind die optimale Energiequelle für Elektro-Antriebe und sind gegenüber den konventionellen Energieträgern leicht, klein und sehr leistungsstark.
LiPo (Lithium-Polymer) -Batterien bestehen aus mehreren Hauptkomponenten:
Kathode: Die Kathode besteht aus Lithiumkobaltoxid (LiCoO2) oder einer anderen Verbindung auf Lithiumbasis und dient als negative Elektrode in der Batterie.
Anode: Die Anode besteht normalerweise aus einer Mischung aus Lithium, Kobalt, Aluminium und Nickel und dient als positive Elektrode in der Batterie.
Elektrolyt: Der Elektrolyt ist eine dünne Schicht aus Polymermaterial, die Anode und Kathode voneinander trennt und den Ionenfluss zwischen den Elektroden beim Entladen und Laden ermöglich
Separator: Der Separator ist eine dünne, poröse Membran, die sich zwischen Anode und Kathode befindet und verhindert, dass sich die beiden Elektroden berühren und einen Kurzschluss verursachen, gleichzeitig mus der Separator jedoch durchlässig für Ionen sein.
Alufolie: Die Aluminiumfolie wird verwendet, um die Batteriekomponenten zu umhüllen und dient als Batteriegehäuse.
So funktioniert ein LiPo-Akku
LiPo-Batterien funktionieren, indem sie den Ionenfluss zwischen Anode und Kathode während des Lade- und Entladevorgangs nutzen, um elektrische Energie zu speichern und abzugeben. Durch den Lade- und Entladevorgang ändert sich die Ionenkonzentration, was zu einem Spannungsanstieg in der Batterie führt.
Lithium-Polymer-Akkus werden aufgrund ihrer hohen Energiedichte, ihres geringen Gewichts und ihrer langen Laufzeit häufig im RC-Modellbau Bereich verwendet. LiPo-Akkus sind jedoch empfindlich und erfordern die richtige Pflege, um ihre Langlebigkeit und Sicherheit zu gewährleisten.
Tipps zur richtigen Behandlung eines LiPo-Akkus
Sicher lagern und transportieren: LiPo-Akkus sollten bei einer Temperatur zwischen 4C° und 30C° und bei einem Ladestand von 3.8V gelagert werden. Lagere einen Lipo niemals über längere Zeit vollgeladen oder entladen, und achte darauf das der LiPo-Akku immer in einer dafür geeigneten Schutztasche lagert. Halte den LiPo-Akku außerdem von Metallgegenständen, brennbaren Materialien und direkter Sonneneinstrahlung fern.
Tipp: Fast jedes neue Ladegerät hat einen Storage Modus mit welchem der Akku ganz einfach auf die Lagerspannung gebracht werden kann.
Sorgfältig aufladen: LiPo-Akkus sollten mit einem LiPo-spezifischen Ladegerät geladen werden, das über einen Überladeschutz verfügt. Die empfohlene Ladegeschwindigkeit liegt zwischen 1C und 2C (1C entspricht der Kapazität des Akkus, z.B. 1000mAh = 1A). Das Überladen eines LiPo-Akkus kann dazu führen, dass er sich bläht. Deshalb ist es wichtig, den Ladevorgang zu überwachen und zu stoppen, wenn der Akku vollständig geladen ist
Richtig entladen: LiPo-Akkus sollten auf ein sicheres Niveau von 3.7 V pro Zelle entladen werden, um eine Überentladung und Beschädigung des Akkus zu vermeiden. Es ist auch wichtig, eine angemessene Entladerate zu verwenden, normalerweise 1C, um Schäden an den Akkuzellen zu vermeiden.
Korrekt entsorgen: Falls der LiPo-Akku ausgedient hat oder einen Defekt aufweist, ist es sehr wichtig diesen korrekt zu entsorgen, um mögliche Gefahren zu vermeiden. LiPo-Batterien können bei Beschädigung eine Brand- und Explosionsgefahr darstellen. Daher ist es wichtig, dass Sie die richtigen Entsorgungsverfahren einhalten, um das Risiko zu minimieren. Hier sind einige Tipps zur ordnungsgemässen Entsorgung von LiPo-Batterien:
- LiPo-Akkus dürfen nicht im Haushaltsmüll entsorgt werden
- LiPo-Akkus sollte bei Nichtgebrauch aus den Geräten entnommen werden und die Anschlüsse in durchsichtiges Plastik oder Klebeband eingewickelt werden, um Kurzschlüsse zu vermeiden.
- LiPo-Akkus müssen an einem sicheren Ort aufbewahrt werden, bis sie ordnungsgemäss entsorgt werden können
- LiPo-Akkus können bei fast jeder Entsorgungsstelle oder auch direkt bei uns abgegeben werden
LiPo-Akkus sollten vor physischen Schäden wie quetschen, durchstechen und verbiegen geschützt werden. Vermeide auch, dass LiPo-Akkus extremer Hitze ausgesetzt werden. Es ist wichtig, einen Lipo Akku, der zum Beispiel in einem Modellauto verbaut ist, regelmässig auf Schäden zu kontrollieren, da Erschütterungen oder Zusammenstösse zu Beschädigungen am Akku führen können. Diese können einen Kurzschluss verursachen und damit das Abbrennen des Akkus oder im schlimmsten Fall des Gebäudes oder Modelles verursachen.
Durch regelmäßiges Entladen und Wiederaufladen der Batterie kann ihre Lebensdauer verlängert und ihre Leistungsfähigkeit erhalten werden.
Hier eine kleine Auswahl unserer LiPo-Akkus:
Lade C-Rate
Die C-Rate ist ein Koeffizient mit dem sich der Ladestrom aufgrund der Kapazität in mAh ableiten lässt. Sie beschreibt, wie schnell der Akku geladen oder entladen wird, im Verhältnis zu seiner Kapazität. Eine C-Rate von 1C bedeutet, dass der Akku in einer Stunde vollständig geladen oder entladen wird. Eine C-Rate von 2C bedeutet, dass der Akku in einer halben Stunde vollständig geladen oder entladen wird, usw.
Hier ist ein Beispiel:
Angenommen, Sie haben einen Akku mit einer Kapazität von 1000mAh.
* eine C-Rate von 1C bedeutet, dass Sie den Akku in einer Stunde mit 1000mA Strom laden oder entladen können
* eine C-Rate von 2C bedeutet, dass Sie den Akku in einer halben Stunde mit 1000mA Strom laden oder entladen können
Es ist wichtig zu beachten, dass eine hohe C-Rate schnelleres Laden oder Entladen ermöglicht, aber auch den Akku schneller altert und die Lebensdauer verkürzen kann. Um die maximale Lebensdauer eines Akkus zu erreichen, sollten Sie einen neuen LiPo-Akku die ersten 10 mal mit maximal 1C laden und diesen am Anfang nur bis maximal zur Hälfte entladen. Weiter sollte der Akku nicht zu stark belastet werden, bis sich alle Zellen angeglichen haben
Entlade C-Rate
C-Rating steht für Capacity-Rating
Grundsätzlich gibt uns die C-Rate Aufschluss darüber, wie viel Strom der Akku maximal im Verhältnis zu seiner Kapazität abgeben kann.
Beispiel eines 4S, 1000mAh Akkus mit einem C-Rating von 45C:
Akkustrom = C-Rating * Kapazität. Das entspricht also 1Ah * 45C = 45 A.
Das bedeutet, dass er den 45 fache an Strom im verhältnis zur Kapazität abgeben kann
Oft finden sich zwei C-Ratings auf einem Akku – z.B. 30 / 60 C. Die vordere Angabe (30 C) beschreibt dabei den sogenannten Dauerstrom, den der Akku dauerhaft abgeben kann, ohne dabei Schaden zu nehmen. Der hintere Wert (60 C) beschreibt den Spitzenstrom, der der Akku maximal Abgeben kann. In unserem Beispiel 60 A.
Welcher Akku wird wann verwendet
Race-Drohnen:
Für Drohnen, welche eine enorm hohe Beschleunigung haben und sehr viel Energie benötigen, wählt man einen Akku mit einer hohen C-Rate. In den meisten Fällen werden Akkus mit ca. 100-120C verwendet, um die optimale Leistung zu garantieren.
Segelflieger:
Für Segelflieger, bei welchen der Motor den Akku nur als Unterstützung benötigt, braucht man keine hohe C-Rate. In diesem Fall reichen beispielsweise 20C.
Wer die oben genannten Tipps einhält und sich gut um seinen Akku kümmert, wird ihn lange nutzen können und ohne grossen Aufwand einen Defekt oder Schlimmeres vermeiden.
Falls noch fragen auftauchen oder ihr Hilfe benötigt, zögert nicht uns anzurufen. Wir stehen euch mit Rat und Tat zur Seite.
Ich freue mich auf die Kontaktaufnahme.
Alex – Team HEBU
