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Lithium-Ionen (18650-Zellen) im Vergleich zu Lipo – was ist besser?

Heute sprechen wir über Batterien und konzentrieren uns insbesondere darauf, wie man die maximale Lebensdauer eines Elektromodells erreicht. Wir können zwei typische Typen verwenden: LiPos und Lithium-Ionen-Batterien.

Traditionell haben wir keine Lithium-Ionen-Batterien verwendet, da LiPos im Grunde das Grundnahrungsmittel für den RC-Modellflug waren. Aber Lithium-Ionen-Batterien erleben ein Comeback. Schauen wir uns eine Batterie der Größe 18650 an (18 mm Durchmesser, 65 mm Länge). Dies sind die LG HG2-Zellen, die ziemlich gut sind, weil sie 20 Ampere Dauerstrom verarbeiten können.

Kapazitäts- und Gewichtsvergleich zwischen Lithium-Ionen- und Lipo-Akkus

Der Lithium-Ionen-Akku hat eine Kapazität von 3000 mAh pro Zelle, verglichen mit 2600 mAh beim LiPo. Wenn man sie auf die Waage legt, erkennt man einen erheblichen Unterschied: Ein 3-Zellen-LiPo wiegt 218 Gramm, während der entsprechende 3-Zellen-Li-Ionen-Akku nur 151 Gramm wiegt. Das ist ein ziemlich großer Gewichtsunterschied, und denken Sie daran - der Li-Ionen-Akku hat tatsächlich mehr Kapazität!

Überlegungen zur Spannung

Beide Typen haben ähnliche Nennspannungen (3,7 V für LiPo, 3,8 V für Li-Ionen) und beide laden bis zu 4,2 V. Es gibt jedoch einen wichtigen Unterschied bei ihrer Mindestbetriebsspannung. Ein LiPo ist so gut wie fertig, wenn er etwa 10,5 V erreicht (3S-Pack), während Li-Ionen-Zellen bis auf 2,5 V pro Zelle heruntergehen können (7,5 V für ein 3S-Pack).

Dies bedeutet, dass ein Großteil der Kapazität eines Li-Ion-Akkus bei niedrigeren Spannungen verfügbar ist. Etwa 90 % der Kapazität eines LiPo-Akkus sind bei 11 V und mehr verfügbar, während bei diesen Spannungen nur 60–70 % der Leistung eines Li-Ion-Akkus verfügbar sind.

Leistungsbegrenzungen

Der größte Kompromiss besteht in der Leistungsabgabe. Unser LiPo ist auf 25C ausgelegt, was bedeutet, dass er 65 Ampere abgeben kann. Die Li-Ionen-Zellen sind auf jeweils 20 Ampere begrenzt. Das bedeutet, dass Sie Li-Ionen nicht in Hochleistungsmodellen mit hoher Leistung verwenden werden. Bei einem 3S-Lithium-Ionen-Akku sind Sie auf etwa 120-130 Watt beschränkt. Für Langstreckenflüge haben Sie ein relativ untermotorisiertes Fluggerät, da Sie Kraftstoffeffizienz über reine Leistung stellen. Es ist wirklich „jedem das Seine“ – Sie müssen entscheiden, was Sie von Ihrem Akku erwarten.

Möchten Sie eine Batterie, die Ihnen eine enorme Energiemenge liefert, wenn auch bei niedrigerer Spannung, sobald sie entladen wird, gepaart mit einem Motor mit geringerer Leistung? Oder möchten Sie etwas, das „den Himmel verbrennen“ kann? Das ist Ihre Entscheidung.

Es gibt jedoch einen Mittelweg. Sie können ein 6-Zellen-Paket herstellen, indem Sie drei Zellen in Reihe schalten und dann eine weitere Zelle parallel zu jeder dieser Zellen schalten. So entsteht ein 3S2P-Paket. Mit dieser Konfiguration können Sie 40 Ampere entnehmen. Natürlich bringt das zusätzliches Gewicht mit sich, aber dafür erhalten Sie auch mehr Wattstunden.

Zukünftige Tests

Ich plane, mit diesen Lithium-Ionen-Zellen ein 4S 6000mAh -Paket herzustellen und es mit einem LiPo-Paket mit ähnlicher Kapazität im Rebel GT zu vergleichen. Wir werden testen, welches die maximale Flugdauer bietet, und ihre Gewichte vergleichen.

Für mein Langstrecken-FPV-Projekt würden zwei dieser Zellen mit Anschlüssen etwa 90-91 Gramm wiegen, sodass noch genug Gewichtsreserven für eine Konstruktion unter 250 Gramm übrig bleiben. Mit einer Kapazität von 3000 mAh könnten wir bei einer komfortablen Reisegeschwindigkeit von 30 Meilen pro Stunde eine Flugzeit von bis zu 40 Minuten erreichen.

Denken Sie daran, dass es darauf ankommt, die richtige Batterie für Ihre Anforderungen auszuwählen – egal, ob Sie maximale Ausdauer bei geringerer Leistung oder hohe Leistung bei mehr Gewicht wünschen. Bleiben Sie dran für praktische Testergebnisse!

Das ganze Video finden Sie hier

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