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Grundwissen Lipo-Batterie
Während einige RTR-Autos immer noch mit NiMh-Akkus (Nickel-Metallhydrid-Akkus) ausgeliefert werden und diese für Anfänger oder spezielle Anwendungen eine gute Wahl sein können, haben Lipo-Akkus (Lithium-Polymer-Akkus) den RC-Car-Markt im Großen und Ganzen erobert. Viele RTRs werden entweder bereits mit diesen Akkus ausgeliefert, oder die Wahl des Akkus wird dem Kunden überlassen, und in allen RC-Car-Rennen werden heute Lipo-Akkus verwendet.
LiPo-Akkus gibt es in einer großen Vielfalt an Typen und Größen. Aber was bedeuten all die Markierungen auf einem Lipo-Akku, und woher wissen Sie, welcher die richtige Wahl für Sie ist? Werfen wir einen Blick auf einige grundlegende Kenntnisse über Lipo-Akkus.
Ein Lipo-Akku besteht aus einzelnen Zellen, die miteinander verbunden sind, um den jeweiligen Akku zu bilden. Eine Lipo-Zelle hat eine Nennspannung von 3,7 V. Wenn man diese in Reihe schaltet, erhöht sich die Spannung, d. h. bei einem 2-Zellen-Akku erhält man 7,4 V, bei einem 3-Zellen-Akku 11,1 V, bei einem 4-Zellen-Akku 14,8 V usw. Die Kapazität hingegen kann durch die Parallelschaltung mehrerer Zellen erhöht werden.
Auf Batterien oder in Produktbeschreibungen für Batterien finden Sie Zahlen oder Codes wie 2S2P. Diese Zahlen dienen dazu, die Batteriekonfiguration kurz zu beschreiben, und bedeuten in diesem Beispiel, dass die Batterie 2 Zellen (2S) in Reihe geschaltet hat und 2 Zellensätze parallel geschaltet sind (2P).
Höhere Spannung bedeutet mehr Leistung, höhere Kapazität bedeutet längere Laufzeiten.
Hier ist eine Tabelle mit der Spannung für die Lipo-Typen, die für RC-Cars verwendet werden:
- 1S-Akku: 1 x 3,7V = 3,7V
- 2S-Akku: 2 x 3,7V = 7,4V
- 3S-Akku: 3 x 3,7V = 11,1V
- 4S-Akku: 4 x 3,7V = 14,8V
- 5S-Akku: 5 x 3,7V = 18,5V
- 6S-Akku: 5 x 3,7 V = 22,2 V
- 8S-Akku: 5 x 3,7V = 29,6V
Neben "normalen" Lipo-Akkus gibt es auch spezielle LiHV- oder High Voltage Lithium-Polymer-Akkus. Diese sind normalen Lipo-Akkus sehr ähnlich, aber sie erlauben es, den Akku bis zu 4,35 V pro Zelle zu laden, während normale Lipos maximal bis zu 4,2 V geladen werden dürfen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt eines Lipo-Akkus ist das C-Rating, das Sie immer wieder auf dem Akku-Etikett oder in der Produktbeschreibung finden werden. Die C-Bewertung steht für die Entladerate und beschreibt, wie schnell ein Akku sicher entladen werden kann. Wenn ein Akku mit 50C eingestuft ist und eine Kapazität von 5000mAh hat, bedeutet dies, dass er eine Entladerate von 50 x 5000mAh = 250.000mAh = 250Ah sicher verarbeiten kann. Das bedeutet, dass diese Zahl die maximale Dauerbelastung ist, die Sie der Batterie gefahrlos zumuten können. Wie Sie aus dem Beispiel ersehen können, sind sowohl die Kapazität als auch die C-Bewertung wichtig für die tatsächliche Entladungsrate einer Batterie.
Viele Batterien haben heute zwei C-Werte - einen Dauer- und einen Stoßwert. Die Nennleistung gibt an, was die Batterie in kurzen Intervallen und nicht kontinuierlich leisten kann. Batterien werden in der Regel anhand der Dauerbelastbarkeit und nicht anhand der Spitzenbelastbarkeit verglichen. Die C-Bewertung kann bei der Auswahl eines Lipo-Akkus hilfreich sein, aber leider geben viele Hersteller die C-Werte aus Marketinggründen zu hoch an, so dass man sich nicht immer zu 100 % auf sie verlassen kann.
Ein weiterer sehr wichtiger Aspekt eines Lipo-Akkus ist der IR-Wert, also der Innenwiderstand. Im Gegensatz zu den anderen erwähnten Merkmalen finden Sie den IR-Wert nirgends auf dem Akku angegeben. Der Innenwiderstand eines Akkus ändert sich mit der Zeit und in Abhängigkeit von Bedingungen wie der Temperatur, so dass es unmöglich wäre, eine korrekte Zahl anzugeben. Das bedeutet jedoch nicht, dass er nicht wichtig ist, denn in gewisser Weise ist der Innenwiderstand einer der wichtigsten Werte für jede Batterie.
Vereinfacht kann man den IR-Wert als Maß für die Schwierigkeit beschreiben, mit der ein Akku seine Energie an den Motor und die Geschwindigkeitsregelung weitergibt. Je höher also der IR-Wert ist, desto schwieriger ist es für die Energie, diese zu erreichen. Kurz gesagt, der Innenwiderstand ist ein Maß für die Effizienz des Akkus.
Auswahl eines Lipo-Akkus
Größe und Anschlüsse
Dies ist der erste Punkt, den Sie berücksichtigen müssen, da Sie eine Batterie mit einer Größe wählen müssen, die tatsächlich in Ihr Auto passt. Außerdem brauchen Sie einen Akku mit den richtigen Anschlüssen für Ihr Auto/Ladegerät. Natürlich können die Anschlüsse ausgetauscht werden, aber die einfachste Lösung ist, einen Akku mit den richtigen Anschlüssen zu kaufen.
Spannung
Die Batteriespannung oder die Anzahl der Zellen ist eine weitere Entscheidung, die Sie treffen müssen. Viele Fahrzeuge und ihre Elektronik sind für eine bestimmte Spannung ausgelegt, z. B. für einen 2S-Akku (7,4 V), aber bei einigen Fahrzeugen müssen Sie sich für eine von mehreren Alternativen entscheiden. Akkus mit höherer Spannung liefern mehr Leistung, sind aber auch schwerer und oft teurer. Das Wichtigste ist natürlich, dass Sie nicht über die Spannung hinausgehen, die Ihre Elektronik verträgt. Und es ist keine gute Idee, eine super teure Batterie zu kaufen, die Ihr Auto so stark macht, dass es nicht mehr fahrbar ist.
Kapazität
Die benötigte Kapazität steht in direktem Zusammenhang mit der Größe und dem Gewicht des Fahrzeugs sowie mit dem verwendeten Motor. Bei einem leichten und kleinen Auto können Sie auch mit einem Akkupaket mit geringer Kapazität eine ausreichende Laufzeit erzielen. Je mehr Energie das Auto und die Elektronik verbrauchen, desto mehr Kapazität benötigen Sie, um eine angemessene Laufzeit zu erreichen. Ein Akku mit höherer Kapazität kostet in der Regel auch mehr, so dass die Wahl auf einen Kompromiss zwischen Preis und Laufzeit hinausläuft.
Entladerate
Wenn Sie eine Batterie mit einer zu niedrigen Entladungsrate (C) verwenden, kann Ihre Batterie beschädigt werden. Die meisten heute verkauften Batterien haben jedoch eine ausreichend hohe Entladungsrate für die meisten Anwendungen. Denken Sie daran, dass die maximale Stromleistung einer Batterie von der Kapazität und dem C-Wert abhängt. Je kleiner die Kapazität einer Batterie ist, desto höher muss der C-Wert sein.
Hartschalengehäuse
Die meisten Akkus für RC-Cars haben ein hartes Gehäuse, es gibt aber auch Lipo-Akkus mit weichem Gehäuse. Für den Einsatz im RC-Car empfehlen wir immer Hartschalenakkus.
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