Lithium-Ionen (18650 Zellen) versus Lipo – welches ist besser?

Heute sprechen wir über Batterien, speziell darüber, wie man die maximale Laufzeit aus einem elektrischen Modell herausholt. Wir haben zwei typische Typen, die wir verwenden können: LiPos und Lithium-Ionen-Batterien.

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

Kapazitäts- und Gewichtsvergleich zwischen Lithium-Ion und Lipo-Batterien

Die Lithium-Ionen-Zelle hat eine Kapazität von 3000 mAh pro Zelle, verglichen mit den 2600 mAh des LiPo. Ein Vergleich auf der Waage zeigt einen deutlichen Unterschied: Ein 3-Zellen-LiPo wiegt 218 Gramm, während das entsprechende 3-Zellen-Li-Ion-Pack nur 151 Gramm wiegt. Das ist ein ziemlich signifikanter Gewichtsunterschied, und denken Sie daran – die Li-Ion hat tatsächlich mehr Kapazität!

Spannungsüberlegungen

Beide Typen haben ähnliche Nennspannungen (3,7 V für LiPo, 3,8 V für Li-Ion) und werden beide bis zu 4,2 V geladen. Es gibt jedoch einen wichtigen Unterschied in ihrer minimalen Betriebsspannung. Ein LiPo ist so gut wie leer, wenn er etwa 10,5 V (3S-Pack) erreicht, während Li-Ion-Zellen bis auf 2,5 V pro Zelle entladen werden können (7,5 V für einen 3S-Pack).

Das bedeutet, dass ein großer Teil der Kapazität der Li-Ionen bei niedrigeren Spannungen liegt. Etwa 90 % der Kapazität eines LiPo sind bei 11 V und darüber verfügbar, während nur 60-70 % der Leistung einer Li-Ionen-Batterie bei diesen Spannungen liegen.

Leistungsbegrenzungen

Der Hauptkompromiss liegt in der Leistungsabgabe. Unser LiPo ist mit 25C bewertet, was bedeutet, dass er 65 Ampere liefern kann. Die Li-Ionen-Zellen sind auf jeweils 20 Ampere begrenzt. Das bedeutet, dass du Li-Ionen nicht in Hochleistungs- und Hochstrommodellen verwenden wirst. Für ein 3S Li-Ionen-Pack bist du auf etwa 120-130 Watt begrenzt. Für Ausdauerflüge hast du ein relativ untermotorisiertes Fluggerät, weil du Kraftstoffeffizienz über rohe Leistung stellst. Es ist wirklich "Pferde für Kurse" – du musst entscheiden, was du von deiner Batterie willst.

Möchtest du eine Batterie, die dir eine riesige Energiemenge liefert, wenn auch bei niedrigerer Spannung, sobald sie sich entlädt, kombiniert mit einem Motor mit geringerer Leistung? Oder möchtest du etwas, das den Himmel "abfackeln" kann? Das sind deine Optionen.

Es gibt jedoch einen Mittelweg. Du kannst ein 6-Zellen-Pack herstellen, indem du drei Zellen in Serie schaltest und dann jeweils eine weitere Zelle parallel zu jeder davon setzt, wodurch ein 3S2P-Pack entsteht. Mit dieser Konfiguration könntest du 40 Ampere entnehmen. Natürlich bringt das zusätzliches Gewicht mit sich, aber du bekommst mehr Wattstunden zurück.

Zukünftige Tests

Ich plane, ein 4S 6000mAh-Pack mit diesen Li-Ionen-Zellen zu bauen und es mit einem LiPo-Pack ähnlicher Kapazität im Rebel GT zu vergleichen. Wir werden testen, welches die maximale Flugzeit bietet und deren Gewichte vergleichen.

Für mein Langstrecken-FPV-Projekt würden zwei dieser Zellen mit Steckern etwa 90-91 Gramm wiegen, was genug Gewichtsspielraum für einen Sub-250g-Bau lässt. Mit 3000mAh Kapazität könnten wir bis zu 40 Minuten Flugzeit bei einer angenehmen Reisegeschwindigkeit von 30 mph erreichen.

Denk daran, es geht darum, die richtige Batterie für deine Bedürfnisse zu wählen – ob du maximale Ausdauer mit geringerer Leistung oder hohe Leistung mit mehr Gewicht möchtest. Bleib dran für praktische Testergebnisse!

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