Was ist ein Lithium-Ionen-Akku?
Ein Lithium-Ionen-Akku ist ein wiederaufladbarer Akku, der elektrische Energie durch die reversible Bewegung von Lithium-Ionen innerhalb der Zelle speichert und abgibt. Li-Ion-Akkus sind in verschiedenen physischen Formaten erhältlich, darunter zylindrische 18650- und 21700-Zellen, die einzeln verwendet oder zu größeren Akkupacks mit mehreren Zellen montiert werden können.
Für RC-Flugzeuge, FPV-Drohnen und UAVs sind Lithium-Ionen-Akkus besonders interessant, wenn Energiedichte, Gesamtwattstunden und Ausdauer wichtig sind. Viele zylindrische Li-Ion-Zellen sind auf ein anderes Verhältnis von Energie und Leistung ausgelegt als Hoch-C-RC-LiPo-Akkus. Daher sollten die beiden Akkutypen nicht allein deshalb als austauschbar betrachtet werden, weil sie dieselbe S-Anzahl haben.
Eine geeignete Li-Ion-Konfiguration hängt vom tatsächlichen Zellmodell, der Akkukonfiguration und der Antriebslast ab. Die Kapazität allein sagt nicht aus, ob ein Akkupack den erforderlichen Strom eines Luftfahrzeugs sicher bereitstellen kann.
Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Zellen und Akkupacks
Ein wiederaufladbarer Lithium-Ionen-Akku kann als einzelne Zelle verkauft oder zu einem vollständigen Akkupack montiert werden. Die Li-Ion-Plattform von CNHL umfasst zylindrische Lithium-Ionen-Zellen ebenso wie fertige Akkupacks, die mehrere in Reihe und bei Bedarf parallel geschaltete Zellen kombinieren.
Einzelne 18650- und 21700-Lithium-Ionen-Zellen bilden die Grundlage dieser Akkupacks. Durch die Reihenschaltung von Zellgruppen steigt die Packspannung, während die Parallelschaltung mehrerer Zellen die Gesamtkapazität erhöht und die elektrische Last auf mehrere Zellen verteilt.
Beim Vergleich eines Lithium-Ionen-Akkupacks sollten Sie nicht nur auf mAh achten. Wattstunden geben die insgesamt gespeicherte Energie direkter an, während Zellmodell, Packgewicht, S/P-Konfiguration, Dauerstromfähigkeit und thermische Grenzen bestimmen, wie diese Energie tatsächlich genutzt werden kann.
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18650- vs. 21700-Li-Ion-Akkus
18650 und 21700 sind zylindrische Lithium-Ionen-Zellformate. Ihre Bezeichnungen beschreiben hauptsächlich die physische Größenklasse der einzelnen Zelle und nicht eine festgelegte Kapazität, Entladerate oder Leistungsstufe.
| Zellformat | Rolle im CNHL-Li-Ion-Sortiment |
| 18650 | Kompaktes zylindrisches Format, das bereits in CNHL-Li-Ion-Akkupacks für FPV-Langstreckenanwendungen verwendet wird. |
| 21700 | Größeres zylindrisches Format, das bei neueren CNHL-Li-Ionen-Zellen und Akkupacks mit hoher Kapazität und hoher Energiedichte verwendet wird. |
Ein größeres zylindrisches Format bedeutet nicht automatisch eine höhere Entladefähigkeit. Verschiedene 21700-Zellen können auf ganz unterschiedliche Kombinationen aus Kapazität, Stromabgabe, Innenwiderstand, Temperatur und Zyklenlebensdauer optimiert sein. Die Spezifikationen der tatsächlichen Zelle sind wichtiger als die reine Formatbezeichnung.
Die bestehenden Produkte von CNHL mit zylindrischen Zellen können über unsere 18650-Li-Ionen-Akkus für große Reichweiten erkundet werden, während das neuere 21700-Li-Ionen-Akkusortiment die Plattform um zusätzliche Zellkapazitäten, Packgrößen und auf lange Flugzeiten ausgelegte Konfigurationen erweitert.
CNHL Long Range Li-Ionen-Akkuserie
Die CNHL Long Range Series vereint Lösungen mit zylindrischen Zellen, die für eine effiziente Energienutzung und eine verlängerte Betriebszeit entwickelt wurden. Anstatt den sehr hohen Marketing-C-Raten nachzueifern, die bei leistungsorientierten LiPo-Akkus üblich sind, konzentriert sich das Li-Ionen-Sortiment stärker auf Zellkapazität, Wattstunden, Packgewicht und nutzbare Strombelastbarkeit.
Die Serie umfasst sowohl etablierte 18650-Akkupacks als auch neuere 21700-Zellen und Akkupacks. Verschiedene Zellmodelle können unterschiedliche Schwerpunkte bei der Balance zwischen Leistung und Energie setzen. Daher sollte ein Akku für große Reichweiten weiterhin anhand des tatsächlichen elektrischen Bedarfs des Fluggeräts und nicht allein anhand des Seriennamens ausgewählt werden.
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Warum Li-Ionen für FPV-Flüge über große Entfernungen wählen?
Beim FPV-Fliegen über große Entfernungen sind eine effiziente Reiseleistung und die insgesamt gespeicherte Energie oft wichtiger als kurze Spitzenleistungen. Ein passend abgestimmter Li-Ionen-FPV-Akku kann daher eine gute Wahl sein, wenn Motoren, Propeller und das Gewicht des Fluggeräts einen Betrieb innerhalb der Strom- und Temperaturgrenzen des Akkupacks ermöglichen.
Dies ist besonders relevant für effiziente Multirotoren mit großer Reichweite, FPV-Flächenmodelle und Plattformen für filmische Flüge. Kompakte 1P-Akkus können dazu beitragen, das Packgewicht zu begrenzen, während größere Parallelschaltungen zusätzliche Kapazität bieten, wenn der Flugzeugrahmen die zusätzliche Masse effizient tragen kann.
XT60 ist im gesamten Langstrecken-FPV-Bereich besonders verbreitet, allerdings bestimmt der Steckertyp allein nicht, ob ein Akku für eine Drohne geeignet ist. Die tatsächliche Entladeleistung der Zelle und der Strombedarf des gesamten Antriebssystems bleiben die wichtigeren Grenzen.
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Piloten, die sich speziell für die neuere zylindrische Plattform interessieren, können unsere 21700-Langstrecken-FPV-Akkus mit verschiedenen S-Anzahlen, Kapazitäten und Packkonfigurationen vergleichen.
Li-Ion-Akkus für RC-Flugzeuge und Starrflügler
Auch Starrflügler können von Li-Ion-Stromversorgung profitieren, wenn das Antriebssystem auf einen effizienten Reiseflug statt auf wiederholten Betrieb mit maximalem Strom ausgelegt ist. FPV-Wings, Gleiter, Segelflugzeuge, ausdauerorientierte Scale-Flugzeuge und Starrflügel-UAVs sind allesamt relevante Einsatzbereiche.
Ein Li-Ion-Akku sollte nicht allein deshalb als direkter Ersatz für einen LiPo-Akku betrachtet werden, weil beide Akkus dieselbe S-Anzahl und denselben Stecker verwenden. Prüfen Sie vor einem Wechsel des Akkutyps die Abmessungen des Akkus, das eingebaute Gewicht, den Schwerpunkt, den Strom bei Vollgas, den normalen Reisestrom, den Spannungsbereich des ESC, den Stecker, den Abstand zu den Kabeln und die Kühlung.
XT60 wird häufig bei effizienten kleineren Starrflüglern und FPV-Plattformen verwendet, während XT90 in größeren Stromversorgungssystemen für RC-Flugzeuge verbreitet ist. Das macht die Wahl des Steckers beim Anschluss an eine bestehende Installation hilfreich, allerdings erhöht ein XT90-Stecker nicht die elektrische Leistungsfähigkeit der Zellen im Akku.
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Li-Ion-Akkus für UAVs und Plattformen mit langer Einsatzdauer
Mapping, Inspektionen, Vermessungen und andere UAV-Missionen mit langer Einsatzdauer können einen starken Fokus auf die insgesamt gespeicherte Energie und einen effizienten Betrieb legen. Größere Li-Ion-Akkupacks kommen daher sowohl für Multirotoren als auch für Starrflügler infrage, wenn die Missionsdauer wichtiger ist als eine kurzfristige Spitzenleistung.
Bei größeren UAVs sollte die Kapazität niemals isoliert betrachtet werden. Schwebe- oder Reisestrom, Startbedarf, Nutzlast, Akkugewicht, Gesamtenergie in Wattstunden, Akkuspannung, Belastbarkeit des Steckers, thermische Bedingungen und Missionsdauer beeinflussen allesamt, ob ein bestimmter Akkupack geeignet ist.
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1P-, 2P- und 3P-Li-Ionen-Akkupacks verstehen
Ein mehrzelliger Li-Ionen-Akku kann sowohl Reihen- als auch Parallelschaltungen verwenden. Die Reihenschaltungsanzahl gibt an, wie viele Zellgruppen in Reihe geschaltet sind, während die Parallelschaltungsanzahl beschreibt, wie viele Zellen sich jede Reihenschaltposition teilen.
| Konfiguration | Haupteffekt | Typische Ausrichtung |
| 1P | Geringere Zellanzahl und geringeres Akkupackgewicht bei gleicher S-Anzahl | Gewichtssensible FPV-Systeme mit großer Reichweite und effiziente Luftfahrzeuge |
| 2P | Höhere Kapazität und Gesamtenergie, da sich zwei Zellen jede Reihenschaltposition teilen | FPV-, Starrflügel- und UAV-Systeme mit großer Reichweite |
| 3P | Noch höhere Kapazität und gespeicherte Energie, da sich drei Zellen jede Reihenschaltposition teilen | Große UAV- und Starrflügelsysteme mit Fokus auf Ausdauer |
Parallele Zellen können auch die Strombelastbarkeit des Akkupacks erhöhen, da die Last auf mehrere Zellen verteilt werden kann. Die sichere Leistungsfähigkeit des fertigen Akkus hängt jedoch weiterhin vom jeweiligen Zellmodell, der Bauweise des Akkupacks, dem Kabelquerschnitt, dem Stecker und den thermischen Bedingungen ab.
4S- vs. 6S-21700-Li-Ionen-Akkupacks
Die S-Anzahl gibt an, wie viele Zellgruppen in Reihe geschaltet sind. Dies ist oft aussagekräftiger, als sich auf eine allgemeine Nennspannungsangabe zu verlassen, da verschiedene Lithium-Ionen-Zellmodelle unterschiedliche Nennspannungen haben können.
4S-21700-Li-Ionen-Akkus sind für Stromversorgungssysteme vorgesehen, die auf einer Konfiguration mit vier in Reihe geschalteten Zellen basieren, während 6S-21700-Li-Ionen-Akkus für FPV-, Starrflügel- und UAV-Anwendungen mit höherer Spannung und großer Reichweite geeignet sind. In beiden Fällen müssen ESC und das gesamte Stromversorgungssystem den tatsächlichen Spannungsbereich des ausgewählten Akkupacks unterstützen.
Gehen Sie nicht davon aus, dass ein 4S-Li-Ionen-Akkupack automatisch mit jedem 4S-LiPo-Akku austauschbar ist oder dass ein 6S-Li-Ionen-Akkupack jeden 6S-LiPo-Akku direkt ersetzt. Zelleneigenschaften, Ladeschlussspannung, Strombedarf, Verhalten bei niedriger Spannung, Akkugewicht und Flugzeugkonfiguration müssen allesamt berücksichtigt werden.
Durchsuchen Sie 4S-21700-Li-Ionen-Akkus oder 6S-21700-Li-Ionen-Akkus entsprechend der von Ihrem Fluggerät oder Ihrer Drohne verwendeten Spannungsplattform.
XT60 vs. XT90 bei Li-Ionen-Akkupacks
CNHL-Li-Ionen-Akkupacks können mit unterschiedlichen Hauptsteckern angeboten werden, damit sie sich problemlos in verschiedene RC- und Drohnen-Ökosysteme integrieren lassen. XT60 ist bei FPV-Anwendungen für große Reichweiten, FPV-Flügeln und vielen effizienten Fluggeräten besonders verbreitet, während XT90 häufig bei größeren Starrflüglern und UAV-Stromversorgungssystemen verwendet wird.
Dies sind Anwendungstendenzen und keine strengen technischen Regeln. Viele Starrflügler verwenden ebenfalls XT60, und der geeignete Stecker hängt von der tatsächlichen Verkabelung des Fluggeräts, dem Strombedarf und der Installation ab.
Am wichtigsten ist, dass der Steckertyp nicht mit der Zellleistung verwechselt werden sollte. Eine Akkuversion mit XT90-Stecker hat nicht automatisch eine höhere Entladefähigkeit als eine XT60-Version, die aus denselben Zellen und derselben S/P-Konfiguration aufgebaut ist. Vergleichen Sie immer die elektrischen Spezifikationen des fertigen Packs.
Li-Ion vs. LiPo: Welcher Akku ist sinnvoller?
Li-Ionen-Akkus und LiPo-Akkus sind beides wiederaufladbare Lithium-Akkutechnologien, werden bei RC- und Drohnenanwendungen jedoch üblicherweise nach unterschiedlichen Prioritäten ausgewählt.
| Priorität | Li-Ion | LiPo |
| Energie und Ausdauer | Eine starke Richtung für effiziente, energieorientierte Systeme | Hängt vom Pack-Design, der Kapazität und dem installierten Gewicht ab |
| Extreme Spitzenleistung | Normalerweise nicht das primäre Entwicklungsziel | Eine typische Stärke von RC-Packs mit hoher C-Rate |
| Typische Anwendungen | FPV für große Reichweiten, effiziente Starrflügler und Ausdauer-UAVs | Freestyle, Racing, EDF, Hubschrauber und andere RC-Systeme mit hoher Last |
| Wichtige Auswahlkriterien | Zellmodell, tatsächliche Strombelastbarkeit, Wh, Gewicht und S/P-Konfiguration | Spannung, Kapazität, C-Rate, Abmessungen und Gewicht |
Keine der beiden Zellchemien ist grundsätzlich besser. Li-Ionen-Akkus sind besonders attraktiv, wenn das Fluggerät die höhere gespeicherte Energie in eine längere nützliche Flugzeit umsetzen kann, während ein hochstromfähiger LiPo-Akku die geeignetere Wahl bleiben kann, wenn wiederholte hohe Stromabgabe die wichtigste Anforderung ist.
So wählen Sie einen CNHL-Li-Ionen-Akku aus
Vergleichen Sie vor der Auswahl eines Li-Ionen-Akkus die vollständigen Anforderungen des Stromversorgungssystems, statt nur nach der Kapazität auszuwählen:
- Zellchemie und Modell: Vergleichen Sie die tatsächliche Kapazität, die Strombelastbarkeit und die thermischen Spezifikationen.
- 18650 oder 21700: Wählen Sie entsprechend der erforderlichen Kapazität, des Gewichts, der Abmessungen und der elektrischen Leistung.
- S-Anzahl: Stimmen Sie den Betriebsspannungsbereich des Akkus auf den ESC und das gesamte Stromversorgungssystem ab.
- Kapazität und Wattstunden: Vergleichen Sie die gespeicherte Energie, anstatt sich ausschließlich auf den mAh-Wert zu verlassen.
- Anforderung an den Dauerstrom: Stellen Sie sicher, dass der fertige Akkupack die tatsächliche Antriebslast unterstützen kann.
- 1P-, 2P- oder 3P-Konfiguration: Berücksichtigen Sie das Verhältnis zwischen Gewicht, Kapazität und der Strombelastbarkeit auf Akkupack-Ebene.
- Abmessungen und Gewicht: Stellen Sie sicher, dass der Akku physisch passt, überprüfen Sie die Einbaumasse und den endgültigen Schwerpunkt.
- Stecker: Wählen Sie den passenden Stecker für das System und überprüfen Sie stets die Polarität und den Abstand zu den Kabeln.
- Kühlung: Sorgen Sie für ausreichende Luftzirkulation und vermeiden Sie einen Wärmestau um einen stark belasteten Akku.
Bei Starrflügelflugzeugen sollten Sie nach einem Wechsel des Akkutyps außerdem den Strom bei Vollgas, den Reisestrom, das Startgewicht, den Schwerpunkt und die Landeeigenschaften überprüfen. Bei UAVs sollten Sie den Schwebe- oder Reisestrom, den Startbedarf, die Nutzlast und die Missionsdauer als Teil der umfassenden Akkuauswahl bewerten.
Laden und Sicherheit von Li-Ionen-Akkus
Li-Ionen-Akkus sind wiederaufladbar, aber die korrekte maximale Ladespannung und der Ladestrom hängen vom jeweiligen Zellmodell und dem fertigen Akkupack ab. Verwenden Sie ein für den jeweiligen Li-Ionen-Akku geeignetes Ladegerät und einen passenden Lademodus und beachten Sie die für dieses Produkt angegebenen elektrischen Grenzwerte.
Gehen Sie nicht davon aus, dass jeder wiederaufladbare Lithium-Akku dieselben Ladeeinstellungen verwendet. Li-Ionen-, LiPo-, LiHV- und LiFe-Systeme können unterschiedliche Spannungsanforderungen haben, selbst wenn ihre Akkupacks ähnliche S-Anzahlen aufweisen.
Überprüfen Sie den Akku, die Verkabelung und die Anschlüsse vor dem Laden oder der Verwendung. Betreiben oder laden Sie keinen Akku, der physisch beschädigt, übermäßig heiß, elektrisch auffällig oder anderweitig beeinträchtigt ist. Überschreiten Sie niemals die für den fertigen Akku angegebenen Spannungs-, Strom- oder Temperaturgrenzen.
FAQ: Li-Ionen-Akkus
Was ist ein Lithium-Ionen-Akku?
Ein Lithium-Ionen-Akku ist ein wiederaufladbarer Akku, der Energie durch die reversible Bewegung von Lithiumionen innerhalb der Zelle speichert und abgibt. Li-Ionen-Akkus sind in verschiedenen Bauformen erhältlich, darunter zylindrische 18650- und 21700-Zellen, die zu größeren Akkupacks zusammengestellt werden können.
Sind Li-Ionen-Akkus wiederaufladbar?
Ja. Li-Ionen-Akkus sind wiederaufladbar, müssen jedoch innerhalb der für die einzelne Zelle oder den fertigen Akku angegebenen Spannungs- und Stromgrenzen geladen werden. Verwenden Sie ein geeignetes Ladegerät und den für den jeweiligen Akku vorgesehenen Lademodus.
Was ist ein Lithium-Ionen-Akkupack?
Ein Lithium-Ionen-Akkupack verbindet mehrere Li-Ionen-Zellen elektrisch und mechanisch zu einem Akku. Die Zellen können in Reihe geschaltet werden, um die Spannung zu erhöhen, und parallel, um die Kapazität zu erhöhen und die Stromlast zu teilen. Der fertige Akkupack umfasst außerdem die erforderliche Verkabelung, den Hauptstecker und gegebenenfalls Balancer-Anschlüsse.
Sind 21700-Akkus Lithium-Ionen-Akkus?
21700 bezeichnet ein zylindrisches Zellgrößenformat und nicht eine bestimmte Chemie oder ein bestimmtes Leistungsniveau. Wiederaufladbare 21700-Zellen, die in RC- und UAV-Akkupacks für große Reichweiten verwendet werden, sind häufig Lithium-Ionen-Zellen; Kapazität, Spannung, Strombelastbarkeit und thermische Grenzwerte hängen jedoch vom jeweiligen Zellmodell ab.
Was ist der Unterschied zwischen 18650- und 21700-Akkus?
Der wichtigste Unterschied ist das physische Zellformat. Eine 21700-Zelle ist größer als eine 18650-Zelle und kann mehr Platz für aktives Batteriematerial bieten, was jedoch nicht in jeder Hinsicht eine bessere Leistung garantiert. Kapazität, Gewicht, Entladefähigkeit, Innenwiderstand und thermisches Verhalten müssen weiterhin auf Ebene der einzelnen Zelle verglichen werden.
Sind Li-Ionen-Akkus für FPV-Langstreckenflüge geeignet?
Sie können eine ausgezeichnete Option sein, wenn das Fluggerät effizient ist und sein Strombedarf innerhalb der Grenzen des Akkus bleibt. Langstreckenflüge sind eine starke Anwendung für zylindrische Li-Ionen-Akkupacks, da die insgesamt gespeicherte Energie und die Flugausdauer oft wichtiger sind als eine extreme Spitzenleistung.
Kann ich einen 4S- oder 6S-LiPo durch einen Li-Ionen-Akku ersetzen?
Gehen Sie nicht allein aufgrund der S-Anzahl von einer direkten Austauschbarkeit aus. Vergleichen Sie vor einem Wechsel der Akkuchemie den tatsächlichen Betriebsspannungsbereich, die Strombelastbarkeit, Abmessungen, das Gewicht, den Stecker, die ESC-Konfiguration, das Verhalten bei niedriger Spannung und die vollständigen Anforderungen des Antriebssystems.
Sollte ich für einen Li-Ionen-Akku XT60 oder XT90 wählen?
Wählen Sie den Stecker, der zur Verkabelung des Flugzeugs und zu den Stromanforderungen passt. XT60 ist bei FPV-Systemen für große Reichweiten und vielen effizienten Fluggeräten verbreitet, während XT90 häufig bei größeren Starrflüglern und UAV-Systemen verwendet wird. Dabei handelt es sich eher um typische Einsatzmuster als um strikte Regeln; der Steckertyp erhöht nicht die Strombelastbarkeit der Li-Ionen-Zellen selbst.
Bietet ein Li-Ionen-Akku mit höherer Kapazität immer eine längere Flugzeit?
Nein. Eine höhere Kapazität erhöht die insgesamt gespeicherte Energie, steigert aber normalerweise auch das Gewicht des Akkus. Die tatsächliche Flugzeit hängt von der Antriebseffizienz, dem Gewicht des Flugzeugs, der Nutzlast, der Gasstellung, dem Wind und der zusätzlichen Energie ab, die zum Transportieren des größeren Akkus erforderlich ist.
