Lithium-ion (18650-cellen) versus Lipo -- welke is het beste?

Vandaag hebben we het over batterijen, met name over hoe je de maximale duur uit een elektrisch model kunt halen. We hebben twee typische types die we kunnen gebruiken: LiPo's en lithium-ionbatterijen.

Traditioneel gebruikten we geen lithium-ion, omdat LiPo's eigenlijk de standaard waren voor RC-modelvliegen. Maar lithium-ionbatterijen maken een comeback. Laten we eens kijken naar een batterij van het formaat 18650 (18 mm diameter, 65 mm lengte). Dit zijn de LG HG2-cellen, die vrij goed zijn omdat ze 20 ampère continue stroom aankunnen.

Capaciteit- en gewichtsvergelijking tussen Lithium-Ion en Lipo-batterijen

De lithium-ion heeft een capaciteit van 3000mAh per cel, vergeleken met de 2600mAh van de LiPo. Op de weegschaal blijkt een significant verschil: een 3-cellige LiPo weegt 218 gram, terwijl het equivalente 3-cellige Li-ionpakket slechts 151 gram weegt. Dat is een behoorlijk groot gewichtsverschil, en vergeet niet - de Li-ion heeft eigenlijk meer capaciteit!

Spanningsoverwegingen

Beide types hebben vergelijkbare nominale spanningen (3,7V voor LiPo, 3,8V voor Li-ion), en beide laden op tot 4,2V. Er is echter een belangrijk verschil in hun minimale bedrijfsspanning. Een LiPo is zo goed als leeg wanneer deze ongeveer 10,5V bereikt (3S-pack), terwijl Li-ioncellen kunnen dalen tot 2,5V per cel (7,5V voor een 3S-pack).

Dit betekent dat een groot deel van de capaciteit van de Li-ion bij lagere spanningen zal zijn. Ongeveer 90% van de capaciteit van een LiPo is beschikbaar bij 11V en hoger, terwijl slechts 60-70% van het vermogen van een Li-ion bij deze spanningen zal zijn.

Vermogensbeperkingen

De belangrijkste afweging zit in het vermogen. Onze LiPo is beoordeeld op 25C, wat betekent dat hij 65 ampère kan leveren. De Li-ion cellen zijn beperkt tot 20 ampère per stuk. Dit betekent dat je Li-ion niet zult gebruiken in high-performance, high-power modellen. Voor een 3S Li-ion pack ben je beperkt tot ongeveer 120-130 watt. Voor endurance vliegen heb je een relatief ondervermogen omdat je brandstofefficiëntie boven ruwe prestaties stelt. Het is echt "paarden voor de kar" - je moet beslissen wat je van je batterij wilt.

Wil je een batterij die je een enorme hoeveelheid energie geeft, zij het bij een lagere spanning zodra hij begint te ontladen, gecombineerd met een motor met minder vermogen? Of wil je iets dat de 'lucht in brand kan steken'? Dat zijn je keuzes.

Er is echter een middenweg. Je kunt een 6-cellen pack maken door drie cellen in serie te schakelen en vervolgens een andere cel parallel te plaatsen bij elk van die drie, waardoor het een 3S2P pack wordt. Met deze configuratie kun je er 40 ampère uit trekken. Natuurlijk brengt dit extra gewicht met zich mee, maar je krijgt er meer watt-uren voor terug.

Toekomstige tests

Ik ben van plan een 4S 6000mAh pack te maken met deze Li-ion cellen en deze te vergelijken met een LiPo-pack met vergelijkbare capaciteit in de Rebel GT. We zullen testen welke de maximale vliegtijd geeft en hun gewichten vergelijken.

Voor mijn long-range FPV-project zouden twee van deze cellen ongeveer 90-91 gram wegen met connectors, wat genoeg gewichtsbudget overlaat voor een sub-250g bouw. Met een capaciteit van 3000mAh kunnen we mogelijk tot 40 minuten vliegtijd bereiken bij een comfortabele cruise-snelheid van 30 mph.

Onthoud, het draait allemaal om het kiezen van de juiste batterij voor jouw behoeften - of je nu maximale uithoudingsvermogen wilt met minder vermogen, of hoge prestaties met meer gewicht. Blijf op de hoogte voor praktische testresultaten!

Bekijk de volledige video hier