Grundlagen der LiPo-Akkus verstehen

Egal, ob du neu im Hobby bist oder schon eine Weile dabei, eines ist sicher bei LiPo-Batterien: Es gibt viele Informationen, einige sind großartig, andere nicht so sehr, also dachte ich, ich stelle einen Blog zusammen, um ein wenig darüber zu sprechen, was ich über LiPo-Batterien weiß und wie ich mit ihnen umgehe.

Dieser Blog konzentriert sich auf Standard-LiPo-Batterien, es gibt Hochvoltoptionen, aber die liegen außerhalb des Umfangs dieses Blogs.

LiPo sind großartig für die Fernsteuerung, weil sie die Spannung über ihre Entladekurve hinweg sehr gut halten. Dieses kleine Diagramm, das ich von Battery University habe, zeigt die Anfangsspannung links bei etwa 4,2 und die Abschaltspannung rechts bei etwa 3,3.

Man kann während der Entladekurve sehen, dass die Spannung nur etwa 1 Volt von Anfang bis Ende schwankt, was wirklich gut ist, denn wenn man über Stromversorgung spricht, ist Volt mal Ampere gleich Watt. Also machen LiPos einen großartigen Job, die Spannung über ihre Entladekurve hinweg zu halten.

LiPos sind auch sehr leicht zu bekommen, weil sie so stark nachgefragt werden, dass sie in fast jedem Hobbyladen erhältlich sind. Leider ist die Information über LiPos, die da draußen kursiert, oft falsch. Ich habe gut geschriebene Dokumente gesehen, die einfach falsch sind, ich habe Informationen in Foren gesehen, die falsch sind, ich habe veraltete Ratschläge gesehen, die Probleme verursachen können, ich habe Leute gesehen, die parallel Laden komplett ablehnen, was lächerlich ist, weil die Hälfte dieser Batterien sowieso im Parallelformat kommt. Am Ende musst du entscheiden, wem du vertraust.

Persönlich bevorzuge ich Battery University für meine Informationen, weil alles, was sie veröffentlichen, aus irgendeiner Form von forschungsbasierten Informationen stammt. Und es wird normalerweise von einer Firma oder einer Universität veröffentlicht, sodass sie zumindest die wissenschaftliche Methode verwenden, wenn sie Daten präsentieren.

Bei Lipo-Batterien gibt es bestimmte Zahlen, die du verstehen musst.

Beginnen wir mit der Spitzenspannung. Die Spitzenspannung bei Lipo-Batterien beträgt 4,2 Volt pro Zelle. Du solltest also niemals über diesen Wert von 4,2 Volt pro Zelle laden.

Die nächste Zahl, die man verstehen muss, ist die Mindestspannung. Diese Zahl ist 3 Volt pro Zelle. Wenn du unter diese Zahl gehst, verursachst du dauerhafte Schäden an der Zelle.

Sichere Spannung wird mit 3,3 Volt pro Zelle angesehen. Obwohl hier die Diskussionen beginnen werden. Die Idee ist, dass solange du das Flugzeug oder den Quadcopter oder die Drohne oder was auch immer du fliegst oder fährst bei 3,3 Volt pro Zelle landest, du niemals unter dieses Schadensniveau von 3 Volt pro Zelle fällst. Für mich ist meine praktische minimale Lastspannung 3,5 Volt pro Zelle, was bedeutet, dass ich beim Fliegen nie unter 3,5 Volt gehen möchte. Der Hauptgrund dafür ist, dass ich, wenn ich 3,5 Volt pro Zelle erreiche, die Leistungsabgabe der Batterie spüren kann.

Während des Flugs wirst du sehen, dass die Spannung unter Last abnimmt; sobald du die Last entfernst, erholt sich die Zelle. Also suche ich nach etwa 3,7 Volt pro Zelle unbelastet. SWenn ich also ein Flugzeug von der Startlinie nehme und es auf die Werkbank stelle und die Batterie herausnehme, erwarte ich, dass nach ein oder zwei Minuten die Spannung pro Zelle wieder auf etwa 3,75 Volt ansteigt, was praktisch der untere Bereich der Lagerungsspannung ist. Die Lagerungsspannung ist ein weiterer Bereich, in dem ich häufig Diskussionen sehe. Ich glaube, dass 3,75 bis 3,85 völlig akzeptabel ist. Battery University sagt, dass es praktisch keine Selbstentladung unter etwa 4,0 Volt pro Zelle gibt, sie sagen weiter, dass es nicht so wichtig ist, den genauen 40 % bis 50 % Ladezustand für die Lagerung zu finden. Also für mich Lagerspannung irgendwo zwischen 3,75 und 3,85 Volt pro Zelle ist perfekt.

Eine weitere Zahl, die Sie im Zusammenhang mit Lipo-Batterien hören werden, ist die Nennspannung. Die Nenn- oder Durchschnittsspannung für Lipo-Zellen beträgt 3,7 Volt, diese Zahl wird bei der Berechnung der Packspannung verwendet, wenn sie mit der Anzahl der Zellen pro Pack multipliziert wird. Bei einer 3s-Batterie zum Beispiel ist 3,7 mal 3 gleich 11,1, also ist 11,1 als Packspannung bekannt, während 12,6 als Spitzenspannung bekannt ist, was 4,2 Volt pro Zelle mal 3 Zellen entspricht. Der Rest dieser Tabelle zeigt Ihnen die Nenn-Packspannung und Spitzenspannung für 4s und 6s LiPo-Batterien.

Was die Spitzenspannung betrifft, möchte ich auf die Studie der Chalmers University of Technology in Schweden hinweisen. Während wir alle wissen, dass 4,2 Volt die normale Spitzenspannung für ein Lipo-Pack sind, zeigte diese Studie, dass eine Senkung der Spitzenspannung von 4,2 auf 4,15 eine Erhöhung der Lebensdauer der Lipo-Batterien um 50 % bis 100 % bewirkt. Wenn du deine Spitzenspannung weiter auf 4,1 Volt pro Zelle senkst, verdoppelst du deine Lebensdauer.

Lass uns unsere wichtigsten Zahlen zusammenfassen

1. Die Spitzenspannung beträgt 4,2 Volt pro Zelle, wenn du jedoch deine Spitzenspannung von 4,2 auf 4,15 oder noch besser auf 4,1 senkst, kannst du die Lebensdauer deiner Batterien erhöhen.
2. Die minimale Spannung, bevor du einer LiPo-Zelle Schaden zufügst, beträgt 3,0 Volt.
3. Die allgemein anerkannte minimale sichere Spannung liegt bei 3,3 Volt, für mich ist die praktisch geladene Entladespannung 3,5 Volt pro Zelle. Deine ungeladene Spannung sollte irgendwo um 3,75 Volt pro Zelle liegen, und deine Lagerspannung kann sicher zwischen 3,75 und 3,85 Volt pro Zelle liegen. Die Nennspannung für Lipo-Batterien beträgt 3,7 Volt pro Zelle und wird zur Berechnung der Packspannung verwendet.

NeAls Nächstes kommen die Batteriemarkierungen

Es kann wirklich verwirrend sein, wenn man anfängt, sich mit Lipo-Batterien zu beschäftigen und zu verstehen, was all diese Zahlen bedeuten. Also lass uns das einfach aufschlüsseln.

Wir beginnen mit einer großen Zahl 4, das bedeutet einfach 4 Amperestunden. Du wirst auch sehen, dass hier eine 4000 steht, das ist einfach die Amperestunden-Zahl mal 1.000, also ist dies eine 4000 Milliamperestunden-Batterie. Und worauf sich das bezieht, ist die Größe des Benzintanks, es sagt aus, wie viel Energie in dieser Batterie steckt oder wie viel Energie diese Batterie halten kann. Mehr mAh bedeutet also einfach, dass sie mehr Energie speichern kann.

Die nächste Zahl, über die ich sprechen werde, ist die Entladerate. Bevor ich weiter mache, ist allgemein bekannt, dass diese Zahlen aufgeblasen sind. Die meisten Hersteller erhöhen die C-Bewertung für die optimalsten Bedingungen ihrer Batterie. Diese Zahl soll angeben, wie viel Strom die Batterie in einem konstanten Zustand und in einem Burst-Zustand liefern kann. Wenn wir also unsere Amperestunden 4 nehmen und diese mit der kontinuierlichen Stromrate von 30 multiplizieren, erhalten wir 120 Ampere kontinuierlichen Strom, das ist, was sie uns mit dieser Kennzeichnung sagen wollen, diese Batterie sollte 120 Ampere dauerhaft liefern können. Die 40 bedeuten, wie viele Ampere sie auf Burst-Basis für nicht mehr als etwa 30 Sekunden aushalten kann, also 4 mal 40 ist 160, das bedeutet, dass sie etwa 30 Sekunden lang 160 Ampere aushalten sollte.

Die letzte Zahl, die ich hervorheben möchte, ist, dass dies als 5-Zellen-Batterie gekennzeichnet ist. Erinnern Sie sich, als wir vorhin über die Nennspannung von 3,7 Volt pro Zelle gesprochen haben? Wenn Sie 3,7 mal 5 nehmen, erhalten Sie eine Nennpackspannung von 18,5 Volt. Das war's, das deckt die Markierungen ab, die Sie bei fast jeder Lipo-Batterie auf dem Markt sehen.

Wenn es um das Laden von Lipo-Batterien geht

Sie sollten immer nur ein Balancer-Ladegerät verwenden, niemals ein Ladegerät für Lipo-Batterien, das nicht die Fähigkeit hat, Ihre Zellen auszubalancieren. Sie können immer erkennen, ob es ein Balancer-Ladegerät ist, indem Sie an der Seite nachsehen, dort sehen Sie eine Reihe von Pins, die für diesen weißen Stecker gedacht sind, und es wird auch einen Hauptanschluss hier für die Hauptleitungen der Batterie geben.

Abgesehen von der Produktbeschreibung, die sagt, es sei ein Balancer-Ladegerät. Eine andere Möglichkeit, wie Sie es erkennen, ist richtig

Man erkennt es am Ladebildschirm, und Sie sehen in diesem Fall, dass ich eine 5-Zellen-Batterie angeschlossen habe und die einzelnen Zellspannungen für alle 5 Zellen sehe. Also 3,8 / 3,8 / 3,8 / 3,8 / 3,8.

Schließlich, wenn es um Pflege und Handhabung geht.

Dies wird ein weiterer Bereich sein, der zu Diskussionen führt, aber ich sage Ihnen, es hat für mich einfach funktioniert. Also werde ich dabei bleiben. Ich benutze immer ein Ladegerät, das mir den Innenwiderstand dieser Batterien anzeigen kann, und bei Geräten für den Verbraucherbereich gilt das nicht als besonders genau oder zuverlässig. Was ich jedoch weiß, ist, dass ich bei Innenwiderstandstests von Semi-Batterien, wenn ich einen Wert über 74 Widerstand erhalte, die Batterie aussortiere. Es hat für mich über die Zeit funktioniert, also werde ich es weiter so machen, Sie können tun, was Sie glücklich macht. Ich sage Ihnen, für mich gilt: Sobald ich einen Innenwiderstandswert von 7 oder höher sehe, ist die Batterie fertig und kommt ins Regal.