Grundlagen der LiPo-Akkus verstehen

Egal, ob du neu im Hobby bist oder schon eine Weile dabei bist, eines ist sicher bei LiPo-Batterien: Es gibt viele Informationen, einige sind großartig, andere weniger, 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 eine hervorragende Leistung bei der Aufrechterhaltung der Spannung über ihre Entladekurve bieten. 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 leisten LiPos eine großartige Arbeit, die Spannung über ihre Entladekurve hinweg aufrechtzuerhalten.

LiPos sind auch sehr leicht zu bekommen, weil sie so gefragt sind, dass sie in fast jedem Hobbyladen erhältlich sind. Leider habe ich Informationen über LiPo-Akkus gesehen, die einfach falsch sind, gut geschriebene Dokumente, die schlichtweg falsch sind, Informationen in Foren, die falsch sind, veraltete Ratschläge, die Probleme verursachen können, und Leute, die sogar ausdrücklich vom parallelen Laden abraten, was lächerlich ist, weil die Hälfte dieser Batterien sowieso im Parallelformat geliefert wird. Am Ende muss man entscheiden, wem man vertraut.

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 einem Unternehmen oder einer Universität veröffentlicht, sodass sie zumindest die wissenschaftliche Methode verwenden, wenn sie Daten präsentieren.

Wenn es um Lipo-Batterien geht, gibt es bestimmte Zahlen, die Sie verstehen müssen.

Beginnen wir mit der Spitzenspannung. Die Spitzenspannung bei Lipo-Batterien beträgt 4,2 Volt pro Zelle. Sie sollten 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 Sie unter diese Zahl fallen, verursachen Sie dauerhafte Schäden an der Zelle.

Sichere Spannung gilt als 3,3 Volt pro Zelle. Obwohl hier die Diskussionen beginnen. Die Idee ist, dass solange Sie das Flugzeug oder den Quadcopter oder die Drohne oder was auch immer Sie fliegen oder steuern bei 3,3 Volt pro Zelle landen, Sie niemals unter das Schadensniveau von 3 Volt pro Zelle fallen. 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 sehen Sie, dass die Spannung unter Last abfällt; sobald Sie die Last entfernen, erholt sich die Zelle wieder. Daher suche ich nach etwa 3,7 Volt pro Zelle unbelastet. SWenn ich also ein Flugzeug von der Fluglinie nehme und es auf die Werkbank lege und die Batterie herausnehme, erwarte ich, dass nach ein oder zwei Minuten meine Spannung pro Zelle wieder auf etwa 3,75 Volt ansteigt, was praktischerweise 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 vollkommen akzeptabel sind. Battery University sagt, dass es praktisch keine Selbstentladung unter etwa 4,0 Volt pro Zelle gibt, und sie sagen weiter, dass es nicht so wichtig ist, den genauen 40 % bis 50 % Ladezustand für die Lagerung zu finden. Für mich Lagerspannung irgendwo Eine Spannung zwischen 3,75 und 3,85 Volt pro Zelle ist völlig in Ordnung.

Eine weitere Zahl, die du im Zusammenhang mit Lipo-Batterien hören wirst, ist die Nennspannung. Die Nenn- oder Durchschnittsspannung für Lipo-Zellen beträgt 3,7 Volt, diese Zahl wird bei der Berechnung der Packspannung verwendet, indem 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 dir die Nenn-Packspannung und Spitzenspannung für 4s und 6s LiPo-Batterien.

Was die Spitzenspannung angeht, 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 sogar besser auf 4,10 senkst, kannst du die Lebensdauer deiner Batterien erhöhen.
2. Die minimale Spannung, bevor du eine LiPo-Zelle beschädigst, beträgt 3,0 Volt.
3. Die allgemein anerkannte minimale sichere Spannung liegt bei 3,3 Volt, für mich ist die praktische Last-Entladespannung 3,5 Volt pro Zelle. Deine unbelastete 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 aufgebläht sind. Die meisten Hersteller blähen die C-Bewertung für die optimalsten Bedingungen ihrer Batterie auf. Diese Zahl soll angeben, wie viel Strom die Batterie im Dauerbetrieb und im Burst-Betrieb liefern kann. Wenn wir also unsere Amperestunden 4 nehmen und diese mit der Dauerstromrate von 30 multiplizieren, erhalten wir 120 Ampere Dauerstrom, das ist, was sie uns mit dieser Markierung sagen wollen, diese Batterie sollte 120 Ampere dauerhaft liefern können. Die 40 bedeutet, wie viele Ampere sie im Burst-Betrieb 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 haben.

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

Erkennen kann man das 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 es nicht als besonders genau oder zuverlässig, aber was ich weiß, ist, dass ich bei Innenwiderstandstests von Semi-Batterien, wenn ich einen Wert über 74 Widerstand erhalte, die Batterie ausmuster. Es hat für mich im Laufe der Zeit einfach 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.