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 Lipo's ... Lagerung und Pflege

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BeitragThema: Lipo's ... Lagerung und Pflege   Fr 2 Dez 2011 - 2:49

Hallo zusammen!

hier mal was zum Thema lipo,s....da ja der eine oder andere hin und wieder ne Frage dazu hat.


Lithium-Polymer
Allgemeines

* Abkürzung: LiPo
* Nennspannung: 3,7V
* Entladeschlussspannung: 3V
* Ladeschlussspannung pro Zelle: 4,2V
* Ladestrom: max. 1C (bei manchen sind bis zu 2C möglich)
* Ladezustand für Lagerung: 3,8V (~40%), Lagerung im Kühlschrank

LiPo-Akkus (LiPos) ermöglichen aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte sehr leistungsfähige Antriebe und lange Flugzeiten, die die bisherigen Akkutechnologien weit übertreffen. Allerdings sind sie auch etwas aufwendiger in der Handhabung und bedürfen sorgfältiger Behandlung. Im allgemeinen Sprachgebrauch hat sich der Begriff "Lithium-Polymer" eingebürgert, obwohl es eigentlich "Lithium-Ionen-Polymer" heissen müsste.

Im Gegensatz zu NiCd/NiMH-Akkus können LiPos ohne Probleme parallel geschaltet werden. Die Konfiguration wird normalerweise im Format "XsYp" angegeben, wobei "X" für die Anzahl der in Reihe (seriell) geschalteten und "Y" für die Anzahl der parallel geschalteten Zellen steht. Beim Konfektionieren werden die Zellen zunächst zu Parallel-Packs zusammengestellt, die dann wiederum seriell verschaltet werden. Es ist ratsam, pro Parallel-Pack Anschlüsse für Balancer, bzw. zur Spannungsmessung anzubringen.

Folgendes ist zu beachten:

* Entladeschlussspannung - Tiefentladung verkürzt die Lebensdauer der Zellen
* Ladeschlussspannung - Bei Überladung besteht die Gefahr des "Aufblähens" und im schlimmsten Fall Abbrennen der Zellen
* Mechanische Beanspruchung vermeiden
* Zu hohe thermische Belastung vermeiden

Zwei unbeschädigte LiPos
Zwei unbeschädigte LiPos
Eine aufgeblähte, defekte LiPos-Zelle
Eine aufgeblähte, defekte LiPos-Zelle

Die äussere Haut von LiPos ist sehr dünn. Deshalb müssen mechanische Belastungen durch scharfe oder spitze Gegenstände unter allen Umständen vermieden werden. Auch die Belastung, die durch Klettband entstehen kann, muss auf ein Minimum reduziert werden. Deshalb sollten die Zellen vor dem Aufbringen von Klett- bzw. Klebebändern eingeschrumpft werden.

Nach einem Absturz oder sonstigen mechanischen Belastungen sollte der Pack genauestens geprüft werden (Kurzschlüsse können auch erst zu einem späteren Zeitpunkt eintreten). Sollten irgendwelche Unsicherheiten bleiben, ist es besser den Pack zu entsorgen, als einen Brand zu riskieren.

LiPo-Akkus dürfen nicht über 60°C warm werden und eine Einzelzelle darf nicht unter 3,0V entladen werden, da ansonsten die Zelle irreparabel beschädigt wird. Für eine bedarfsgerechte Ladung sollten nur LiPo-Fähige Ladegeräte eingesetzt werden (LiPos niemals ohne Aufsicht laden). Im Zweifel bietet sich deshalb auch die Blumentopf-Lademethode an.

Sollte doch einmal der Fall eintreten, dass ein LiPo brennt, sollte man den Brand mit Sand ersticken oder mit einem Pulverfeuerlöscher löschen. Auf keinen Fall anderes Löschmittel einsetzen, v.a. kein Wasser, da Lithium hiermit sehr stark reagiert.

Falls ein LiPo-Akku nicht mehr die ursprüngliche Kapazität erreicht, kann es sein, dass eine oder mehrere Zellen "gedriftet" sind, d.h. ihr Spannungsniveau weicht von den anderen Zellen im Pack ab. Spätestens dann sollte man die in Reihe geschalteten LiPo-Zellen eines Akkupacks mit einem geeigneten Equalizer angleichen. Aus Sicherheitsgründen empfiehlt sich der Einsatz von Balancern oder Equalizern sowieso bei jedem Ladevorgang.
Einpflegen

Ein LiPo-Pack sollte "eingepflegt" werden, d.h. zwischen 5 und 10 Zyklen nur bis maximal 7 bis 10C belastet werden.

Der Grund dafür ist der Zusatz zur Verbesserung der Lagerfähigkeit bis Verwendung, dieser wird während der ersten Zyklen gewissermaßen aus dem Substrat gelöst. Sind die Ströme von Anfang an sehr hoch kommt es dazu, das dieser Prozess nicht vollständig ablaufen kann. Pflegt man ein LiPo-Pack nicht ein, kann es unter Umständen zu einem frühzeitigen Aufblähen des LiPo's kommen.


Strombelastbarkeit

LiPos sind noch nicht so hoch belastbar, wie herkömmliche NiCD-Akkus, was aber durch Parallelschaltung ausgeglichen werden kann. Die Belastbarkeit wird in C angegeben, eine Belastbarkeit von 10C entspricht bei einem 1500mAh Akku also 15 Ampere. Werden drei dieser Zellen parallel geschaltet, erhöht sich neben der Kapazität des Packs auch die Belastbarkeit auf den dreifachen Wert, da jede Einzelzelle nur noch ein Drittel des Stroms verkraften muss. Neben der Dauerbelastbarkeit wird meist auch die Impulsbelastbarkeit angegeben, die von einer Zelle für einen kurzen Zeitraum verkraftet werden kann.

Die Dauerbelastbarkeit muss mindestens der durchschnittlichen Stromaufnahme im Flug entsprechen. Die Spitzenbelastbarkeit muss der Stromaufnahme bei Höchstdrehzahl und Vollpitch entsprechen.
Konfektionierung

Bei der Konfektionierung von LiPo-Packs wird folgende Vorgehensweise angewandt. Dabei sollten alle Anschlussfahnen, an denen gerade nicht gearbeitet wird, sicherheitshalber isoliert werden, um Kurzschlüssen vorzubeugen.

1. Alle Zellen werden auf Spannung kontrolliert, starke "Ausreißer" sollten aussortiert werden
2. Bei leichten Spannungsunterschieden werden alle Zellen mit den gleichen Einstellungen des gleichen Ladegerätes vollgeladen, so dass am Ende alle Zellen eine exakt gleiche Spannung aufweisen. Alternativ kann auch ein Equalizer (kein Balancer) verwendet werden
3. Die Zellen werden parallel verschaltet (alle Minuspole miteinander verbinden, alle Pluspole miteinander verbinden) und mit Klebeband umklebt
4. Je Parallel-Pack werden Einzelabgriffe zum Anschluss von Balancern und zur Spannungskontrolle angebracht
5. Die Parallel-Packs werden in Serie verschaltet
6. Das fertige Pack wird mit einem Sperrholz- oder CFK-Träger, woran die Anschlusskabel zugentlastet werden, eingeschrumpft

Teilweise wird empfohlen, zwischen den Zellen eines Parallel-Packs Spalten als Luftkanäle zur Kühlung zu lassen. Gerade unter der Haube, wo wenig Luftzirkulation herrscht, führt dies aber eher dazu, dass die mittleren Zellen wärmer als die äußeren Zellen werden, worunter die Lebensdauer der Zellen leidet. Ohne Spalt wird die Wärme der mittleren Zellen dagegen auf alle Zellen verteilt.
Ladeverfahren

LiPo-Akkus werden im Konstantstrom-Konstantspannung-Verfahren geladen, d.h. bis zum Erreichen der Ladeschlussspannung wird mit konstantem Strom geladen und anschliessend mit konstanter Spannung bei kontinuierlich nachlassendem Ladestrom. Bei Erreichen der Ladeschlussspannung (bei 1C nach ungefähr 45min) ist der Akku zu etwa 80% voll, für die letzten 20% wird noch einmal die gleiche Zeit benötigt. Ein Erhöhen des Ladestroms bringt wenig, da die ersten 80% zwar schneller erreicht werden, dafür aber für die letzten 20% mehr Zeit benötigt wird. Zudem schadet es der Lebensdauer der Zellen.
rechter Lipo wurde mit NC-Ladeprogramm geladen -> defekt
rechter Lipo wurde mit NC-Ladeprogramm geladen -> defekt

Bei gealterten Packs wird die Ladeschlussspannung schneller erreicht und somit die Konstantstromphase kürzer, die Konstantspannungsphase dagegen länger.

Die Ladeschlussspannung muss bei Li-Po Zellen genauestens eingehalten werden, da LiPo-Akkus im Gegensatz zu NiCD- und NiMH-Akkus keine Überladereserve haben. Neben entsprechenden LiPo-Ladegeräten ist es empfehlenswert Balancer oder Equalizer einzusetzen.


Siehe: Ladegeräte


Auszugsweise einige LiPo-Fähige Ladegeräte

Logview Datenlogger für den PC

* X.peak 3 Plus von Jamara
* Power von Kokam
* Li-Po Charger 4 von Graupner
* GMVIS Commander von GM (Graupner)
* Ultimate Li von Robbe
* MULTIcharger LN-5014 von Multiplex
* Spectra II von Horst-Rüdiger Ginzel, Wiki: Spectra_II
* Intellicontrol V3 von Simprop
* isl von Schulze
* Microlader von Orbit
* Akkumatik von Stefan Estner
* BANTAM e-Station BC6 von BANTAM
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Deathman
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BeitragThema: Re: Lipo's ... Lagerung und Pflege   Fr 2 Dez 2011 - 3:18

Super Bericht!!!


Ich habe daraus gelernt:

Akkus PIANO wie ein Verbrenner "einfahren" und immer schööööööööööööön ausbalancen lassen.
UND ganz wichtig niemals tief entladen immer schön Lipo-Cut-Off drinne lassen im Regler SMILE

MFG Rene
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BeitragThema: Re: Lipo's ... Lagerung und Pflege   Fr 2 Dez 2011 - 5:53

Top Thomas cheers
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