Akkus

Ein Akku ist ein wiederaufladbarer Speicher von elektrischer Energie. Es gibt einige Akku-Typen, zwischen den unterschieden wird.

Dabei hat jeder Akku einen Pluspol und einen Minuspol, wobei der Strom immer von - zu + fließt.

Niedrige Temperaturen mögen alle Akkus nicht. Gerade im Winter merkt man gut, dass der Akku schneller leer ist und nicht so viel "Druck" hat, wie z.B. im Sommer oder in der Halle. Das liegt am Innenwiderstand, der steigt.

Atomar gesehen bedeutet Kälte eine langsamere Bewegung der Elektronen, bzw. Wärme eine schnellere Bewegung. So bewegt sich am absoluten Nullpunkt von 0 Kelvin oder -273,15°C nichts mehr.

Münzt man das jetzt um auf unsere Akkus, dann fließen die Elektronen also bei Kälte nicht so schnell, wie bei Wärme.

Um trotzdem bei Kälte fahren zu können, sollte der Akku mindestens auf Zimmertemperatur oder noch besser aufgewärmt sein. 30°C sind in Ordnung, über 40°C würde ich persönlich jedoch nicht gehen.

Im Allgemeinen sind Temperaturen von bis zu 60°C bei Akkus noch in Ordnung. Alles darüber ist schädlich!

Bei einigen Akkus findet man immer wieder bestimmte Buchstaben. Sie bedeuten folgendes:

• S = Seriell - Die Zahl vor dem Buchstaben gibt an, wie viele Zellen in diesem Akkupack in Serie geschaltet sind.

-->> Je mehr Zellen ein Akku in Serie hat, desto höher ist die Gesamtspannung des Packs.

-->> Die Kapazität verändert sich nicht.

• P = Parallel - Die Zahl vor dem Buchstaben gibt an, wie viele Zellen in diesem Pack parallel geschaltet sind.

-->> Je mehr Zellen ein Akku parallel hat, desto höher ist die Kapazität des gesamten Packs.

-->> Die Gesamtspannung verändert sich nicht.

• C = Coulomb - Die Zahl vor dem Buchstaben gibt an, mit wie viel Strom, abhängig von der Kapazität des Packs, der Akku entladen werden kann (Entladerate).
  

-->> Dauerhafter Entladestrom [A] = C-Rate * Kapazität [Ah] [1000mAh = 1Ah]

Beispiel: 6s1p LiPo Akku mit 5000mAh und 30C

Gesamtnennspannung: 6 * 3,7V = 22,2V

Gesamtkapazität: 1 * 5000mAh = 5000mAh = 5Ah

Belastbarkeit: 30C * 5Ah = 150A

Das Maß der Dinge. Solche Akkus werden heutzutage sehr weit verbreitet in so ziemlich jedem RC-Modell eingesetzt, sofern der Regler ein LiPo-Cutoff hat. Die Zellen sind nämlich relativ empfindlich. Behandelt man sie zu unsanft, blähen sie sich auf oder bringen einfach keine Leistung mehr. Ein anderes Anzeichen für eine falsche Behandlung des Packs ist ein Erwärmen dessen. Wird ein LiPo beim Aufladen oder Entladen warm, ist er entweder seiner Altersgrenze nahe oder er wurde leicht überlastet.
LiPos altern nicht mit der Zeit, sondern mit den Lade-, bzw. Entlade-Zyklen, die sie durchmachen müssen.

Die Nennspannung einer Zelle beträgt 3,7V.

Im vollen Zustand hat eine Einzelzelle 4,2V.

Entladen sollte man solche Akkus auf maximal 2,9V pro Zelle.

Die Spannung bleibt nach dem Aufladen relativ konstant. Sie nimmt also nicht mehr, bzw. nur sehr langsam ab. Durch die deutlich höhere Spannung pro Zelle müssen zudem nicht mehr so viele Zellen in einem Pack verbaut werden, um auf ähnliche Spannungswerte zu kommen, wie mit Nickel-Akkus. Das bedeutet eine enorme Gewichtsreduktion.

Empfehlenswerte Hersteller: SLS, Gens Ace, Hacker, Team Orion, LRP, Kokam

Lagerung:

Gelagert werden können solche Akkus problemlos über Monate, ohne dass sie ernstzunehmen Schaden davontragen. Es gilt:

- Liegt der Akku 2-3 Wochen: Volladen und liegen lassen.

- Liegt der Akku mehrere Monate: Auf Lagerspannung (3,9V pro Zelle) bringen und liegen lassen.

Die Temperatur sollte 10 - 15°C betragen. Zum Aufladen sollte der Akku aber erst wieder auf Zimmertemperatur gebracht werden, sonst ist der Innenwiderstand zu hoch und das übt sich auf die Lebensdauer aus.

Formierungsladung:

Bei solchen Akkus hat das Formieren ein Ende. Da die Zellen sehr empfindlich auf "ungesunde" Spannungen jenseits von 4,2V, bzw. unter 2,9V reagieren, muss man dafür sorgen, dass sie wirklich immer auf einem gleichen Niveau sind. Dafür sorgt der Balanceranschluss. Er ist mit allen Zellen in einem Pack verbunden, sodass man für jede Zelle einzeln die Spannung messen und ggf. korrigieren kann.

Diese Vorteile sprechen für LiPo - Akkus:

• + Geringes Gewicht: Da in einem Akkupack nur noch knapp ein Drittel der Zellen eingesetzt werden muss, wie es bei NiMH der Fall ist, reduziert sich das Gewicht natürlich erheblich. So braucht man z.B. für ca. 7,4V nur noch 2 Zellen, anstatt 6. Auch der schwere Metallmantel für die Zellen fällt weg. LiPos haben Folienzellen.
  
• + Hohe Belastbarkeit: Die besondere Zellchemie erlaubt es, dass die Akkus mit deutlich höheren Strömen entladen werden können und die Hersteller mehr oder weniger genaue Angaben zu diesen Entladeströmen machen können. Manche übertreiben natürlich. Realistische Entladeraten sind bis zu 40C. Alles darüber ist Wunschdenken, Verkaufsstrategie und meistens viel zu viel für die Zellen. Zudem sind die Stecker bei solchen Akkus zu klein dimensioniert, was ebenfalls Skepsis hervorrufen sollte. 
• + Bessere Spannungskurve: Da die gesamte Struktur von solchen Akkus einfach deutlich belastbarer ist, verhält sich die Spannung auch bei der Entladung besser.
  
• + Hohe Kapazität: Durch die Architektur der Folienzellen ist man deutlich flexibler, als man es mit Becherzellen war. Solche Zellen können in die Breite, Länge oder Höhe gehen, ohne dass es weitere Umstände macht. So kann man mit einer einzigen Zelle Kapazität von bis zu 10.000mAh erreichen.
• + Pflegefrei: Jegliche Wartung entfällt. Die Spannung der einzelnen Zellen muss nicht mehr angeglichen werden, da dies nun durch den Balancer erfüllt wird. Andere Pflegemaßnahmen für Akkus sind nicht bekannt.
  

• + Hohe Lebensdauer: Auch dieser Punkt lässt sich auf die Zellstruktur zurückführen, da die Bestandteile nicht wirklich schnell verschleißen.

Leider gibt es aber auch Nachteile, die zumindest betrachtet werden sollten:

• - Empfindlich gegen äußere Einflüsse: Leider hat die Folie einen entscheidenden Nachteil: Sie ist weich. Und so ist es völlig logisch, dass zumindest Softcase LiPos nicht gerne geworfen, gestochen, o.ä. werden. Um die Zellen vor äußeren Einflüssen zu schützen, haben die Hersteller reagiert und ein Hardcase um die Zellen gebaut. Verwendet man solche Akkus speziell in einem Auto, sollte man möglichst Hardcase LiPos kaufen, sofern sie ins Auto passen.
  
  • !Achtung!: Weist ein LiPo äußerliche Schäden auf oder ist sogar aufgebläht, muss er auf 0V entladen und fachgerecht entsorgt werden! Es besteht eine akute Lebensgefahr!
• - Empfindlich gegen zu hohe Ströme: Überlastet man einen LiPo, kann es passieren, dass er sich aufbläht. In diesem Fall bitte obenstehendes beachten. 
• - Empfindlich gegen falsche Spannungen: Falsche Spannungen sind in diesem Fall Spannungen jenseits des Bereiches zwischen 3V und 4,2V.
  • !Achtung!: Ist ein LiPo tiefentladen (<2,85V pro Zelle), darf er auf keinen Fall aufgeladen werden. Er kann sich aufblähen und platzen, was meterhohe Stichflammen zur Folge haben kann! 

• - Benötigt ein eigenes Ladeverfahren: LiPos müssen konstant mit einem gleichmäßigen Strom geladen werden, da die Charakteristik eine andere ist. Am Ende der Ladung bleibt die Spannung konstant und fällt nicht ab, wie bei Nickel - Akkus. 
  
• - Relativ hohe Anschaffungskosten: Leider steckt diese Technologie noch in Kinderschuhen und ist deshalb noch recht teuer. Doch die Hersteller senken langsam die Preise. Die Tendenz geht auf jeden Fall nach unten.