Lipo Akkus


Einleitung

Lipo-Akkus(Lithium Poymer)  haben die Modellbauwelt im Sturm erobert, da sie diverse Vorteile gegenüber anderen Batterietypen aufweisen. Sie sind leichter und verfügen über mehr Kapazität bei geringerer Grösse und sie erlauben höhere Entladungsströme, womit auch sehr anspruchvolle und leistungsstarke Motoren betrieben werden können.
Leider haben Lipos jedoch auch Nachteile. Es sind normalerweise nur 150-200 Ladezyklen möglich (bei guter Handhabung und Haltung vielleicht auch ein paar mehr). Bei falscher Handhabung besteht Entzündungsgefahr und sie sind aufwändiger in der Pflege.

Bezeichnung der Lipos

Beispiel: 4000 mAh / 3S1P / 11.1 V / 30C Entladestrom / max. 3C Ladestrom

  • 4000mAh = Die Kapazität des Akkus beträgt 4000 Milliamperestunden oder 4 Amperestunden. Die Zahl beschreibt die "Menge" an Strom, welche der Akku maximal aufnehmen kann. Ein Verbraucher (z.B. Motor) mit 1A könnte an diesem Akku vier Stunden lang betrieben werden. Je höher die Kapazität in einem Akku ist, desto grösser und schwerer ist er, desto länger kann ich ihn jedoch nutzen, bevor ich ihn wieder laden muss
  • 3S = Der Akku besteht aus drei Zellen welche seriell (Pluspol an Minuspol) miteinander verlötet sind.
  • 1P = Der Akku ist zusätzlich auch noch parallel (Pluspol an Pluspol, Minuspol an Minuspol) verlötet, um die Kapazität und die Belastbarkeit (Entlade- und Ladestrom) zu erhöhen.
  • 11.1 V = Der Akku hat eine Nennspannung von 11.1 Volt. Jede Zelle eines Lipo Akkus besitzt eine Nennspannung von 3.7 V. Diese Spannung wird mit 3 multipliziert, da wir 3 Zellen (3S) in diesem Akku haben. 3 x 3.7 V = 11.1 V.
  • 1S = 3.7V 
  • 2S = 7.4V
  • 3S = 11.1V
  • 4S = 14.8V
  • usw.
  • 30C = Der Akku darf mit maximal 30C (30 x 4Ah ergibt 120 Ampere) dauerhaft belastet werden. Gewisse Akkus weisen auch noch eine gewisse Burstrate (z.B. 60C Burst) aus. Dieser Wert ist der erlaubte Spitzenstrom, welcher jedoch nur für ein paar Sekunden gezogen werden darf. Umso näher der Akku an die Grenze seiner C-Rate stösst, desto heisser wird die Batterie. Durch die Hitze wird der Akku schneller abgenutzt, was die Lebensdauer verkürzt. Es lohnt sich also Akkus mit höheren C-Raten zu kaufen.
  • 3C = Der Akku darf mit maximal 3C (3 x 4Ah ergibt 12 Ampere) Ladestrom geladen werden. Es empfiehlt sich mit weniger Ampere zu laden, da dies ebenfalls den Akku schont und die Lebensdauer verlängert.

Lipos im Gebrauch

Lipo-Akkus dürfen nie unter 3V pro Zelle entladen werden! Ist dies passiert, gilt der Akku als defekt, darf nicht mehr verwendet und muss entsorgt werden. Es ist anzuraten von der 3V-Grenze fern zu bleiben und den Fahrbetrieb bei 3.2 - 3.3V einzustellen.
Zudem gibt es die 80%-Regel. Diese besagt, dass man nur 80% der Akku-Leistung effektiv nutzen soll. Konkret bedeutet dies, dass z.B. bei einem Akku mit 4000mAh jeweils nur 3200 mAh genutzt werden sollen.
Das Alter eines Akkus ist schädigender, als der häufige Gebrauch. Auf Grundes dessen kauft man nicht mehr, sondern öfters neue Akkus. So profitiert man nicht nur von neuen Technologien, sondern oftmals auch von besseren Preisen.

Laden von Lipos

Ein Lipo-Akku darf nie über 4.2V geladen werden! Bereits 4.21V ist überladen und muss unbedingt verhindert werden. Moderne Ladegeräte besitzen unterdessen oftmals eine interne Schutzschaltung, dies muss jedoch klar geprüft und sichergestellt werden.
Lipos müssen mit der korrekten Anzahl Ampere geladen werden (siehe Bezeichnung der Lipos). Ist auf dem Akku nichts vermerkt, darf nicht höher als mit 1C geladen werden. Hat man also einen Akku mit 4000 mAh sollte man den Ladestrom auf maximal 4A einstellen.
Lipos die man lädt sollten immer Zimmertemperatur aufweisen.

Lipos Balancieren

Nebst dem Hauptkabel muss beim Laden eines Lipos zusätzlich ein Balancer am Balancerstecker eingesteckt und mit dem Ladegerät verbunden werden. Der Balancer überwacht die Ladespannung jeder einzelnen Zelle und sorgt dafür, dass diese nicht über 4.2V geladen wird. Wie erwähnt darf ein 3S-Lipo maximal bis 12.6V  geladen werden. Wird ein Lipo ohne Balancer geladen, stellt das Ladegerät zwar bei 12.6V ab, ich weiss jedoch nicht wie viel in jeder Zelle vorhanden ist. Es wäre möglich, dass sich die 12.6V aus 4.4V, 4.4V und 3.8V zusammensetzt. Somit wären zwei der Zellen zerstört und es könnte zu einem Lipo-Brand kommen. Das gleiche kann passieren, wenn man den Lipo entlädt. Wäre eine der Zellen bereits unter 3V, ist der ganze Akku zerstört. Ein Balancer macht also nichts anderes, als die Ladespannung in den einzelnen Zellen auszugleichen.

Lagerung von Lipos

Die Lagerung beeinflusst die Lebensdauer eines Lipos stark. Voll geladene Lipos sollten innerhalb von einiger Tage genutzt werden. Wird ein Lipo während einiger Wochen oder Monate nicht genutzt, sollte er mit 50 - 80% seiner Kapazität in einem möglichst kalten Raum gelagert werden. Wie erwähnt darf die Zellspannung in einem Lipo nicht unter 3V fallen. Diese Angabe ist jedoch unter Last. Bei Leerlauf (Lagerung, es fliesst kein elektrischer Strom) darf die Leerlaufspannung nicht unter 3.5V fallen, da der Akku sonst ebenfalls zerstört wird.
Die Selbstentladung ist bei Lipos zwar langsamer als bei anderen Akkutypen, ist bei langem Lagern jedoch trotzdem ein Thema. Lagert man also einen gering oder nicht geladenen Akku über Wochen oder Monate, besteht die Gefahr, dass er unter 3.5V fällt und irreversibel beschädigt wird.
Aus diesem Grunde sollte ein Lipo für die Lagerung pro Zelle auf ca. 4.1V (nicht ganz voll) geladen werden. Zudem sollte dieser Wert alle 3-4 Monate überprüft und wo nötig nachgeladen werden. Möchte man den Akku wieder nutzen, kann man ihn in wenigen Minuten auf 4.2V voll aufladen.
Für die Lagerung sollte man sich zudem einen sogenannten Lipo-Safe kaufen. Diesen gibt es in diversen Grössen und Preislagen. Sollte ein Lipo trotz aller Achtsamkeit einmal in Brand geraten, hält sich so ein Schaden in Grenzen.

Lipos Entsorgen

Auch korrekt gelagerte und gepflegte Lipos altern bei Gebrauch und mit der Zeit. Sobald ein Lipo Beschädigungen aufweist oder aufgebläht ist, muss er fachgerecht entsorgt werden. Entsprechend der Gesetzeslage empfiehlt sich die Entsorgung bei der örtlichen Entsorgungsstelle für Batterien. Damit keine Gefahr mehr von ihm ausgeht sollte man ihn entladen und die Kabelenden entsprechend isolieren. 
Wichtig: Lipo-Akkus niemals in den Hausmüll werfen!