Lipo-Akkus Zustand erkennen

Hallo!

Ich habe eine (Anfänger-) Frage zu Lipo-Akkus. Mir geht es vor allem um die Frage, wie man erkennt, dass ein Lipo ablegereif ist. Kann man aus den Zellenspannungen bei voll geladenem Akku ableiten, ob ein Lipo am Ende ist? D.h., wenn z.B. Zellen nur noch auf 4,15 V aufgeladen werden können? Ab welcher max. erreichbaren Zellenspannung wäre der Akku dann an der Grenze? Ich habe im Netz gelesen, dass der Innenwiderstand eine Rolle spielt (aber ist der das einzige Kriterium?). Ich habe die Innenwiderstände meiner Lipos mal ermittelt, indem ich die Gesamtspannung im Leerlauf gemessen habe und danach die Spannung unter Last (Halogenlampe) und den dazugehörigen Strom abgelesen habe. Aus der Spannungsdifferenz dividiert durch den Strom ergaben sich dann Innenwiderstände von ca. 20-35 mOhm/Zelle. Das soll O.K. sein, über 100 mOhm/Zelle sollen die Akkus am Ende sein. Stimmt das so? Man sagte mir mal, dass man an der in den Akku hineingehenden Ladung (mAh) erkennen kann, ob der Akku noch brauchbar ist. Macht irgendwie Sinn. Da frage ich mich dann aber: Von welchem Ladezustand des Akkus geht man aus? Selbst im entladenen Zustand (3V/Zelle) kann man z.B. in einen 4000mAh-Lipo doch wahrscheinlich keine 4000mAh hineinladen, denn ganz entladen ist er mit den 3V/Zelle ja auch nicht. Komplett entladen würde ja heißen, dass 0 Volt übrig bleiben. Kann da jemand Licht ins Dunkel bringen?

Sven

Hallo Sven.
An der Spannung erkennt man nicht viel (außer, die Zelle ist deutlich unter 2,5V und dann hinüber).
Innenwiderstand ist wirklich ein entscheidender Faktor. Natürlich kommt es auf die Anwendung an. Von dir gemessene 35 Ohm/Zelle sind für Impellerjets oder 3D-Monster schon nicht mehr das Wahre. Aber für viele wenige Leistungshungrige Setups noch verwendbar.
Die 4000mah sind wirklich von 3.6 bis 4,2 V zu verstehen. LiPo-Chemie mag es nicht auf 0

Auf dieser Seite gibt es auch andere Tipps: http://www.elektromodellflug.de/lipo-leitfaden-faq.html

Gruß
Juri

Ich will noch einen Punkt ergänzen.
Zellendrift: driften die Zellspannungen nach oder während Betrieb zu weit auseinander, ist das ein Indiz, dass der Akku einen Schlag hat. Klar, beim Nachforschen wird man sicher auch wieder beim Innenwiderstand landen. Die Spannungen sind halt einfacher zu messen.

Im Idealfall ist es nur eine Zelle, die man ggfs. entfernen kann. Somit kann der Rest ggfs. noch weiter benutzt werden. Das ist aber nur was für Leute, die wissen, was sie tun und mit Lötkolben und Messgerät umgehen können.

Gruß
Karl-Heinz

Lipo-Akkus Zustand erkennen

Danke an Karl-Heinz und Juri für die schnellen Antworten! Ich habe trotzdem noch Fragen. Juri, Du hattest geschrieben: "Die 4000mah sind wirklich von 3.6 bis 4,2 V zu verstehen.". Heißt das, wenn ich einen Akku mit nominal 4000mAh auf 3,6V/Zelle entladen habe, und ihn dann voll lade, müssten tatsächlich 4000mAh in den Akku reingehen? Hintergrund meiner Frage ist letztlich folgender: Ich habe mir im Laufe der Zeit einige Lipos zugelegt und den Timer im Sender für die verschiedenen Flugzeuge so eingestellt, dass ich nach dem Flug mit den Zellenspannungen noch zwischen 3,6V und 3,7V lag. Wenn jetzt die Akkukapazität (ist ja richtigerweise die Ladung in mAh und nicht die Kapazität...) mit der Zeit nachlässt, müsste ich ja eigentlich den Timer für jeden Akku anders einstellen. Angenommen, ich würde in den 4.000 mAh-Akku noch 2.000 mAh laden können, hätte ich doch theoretisch nur noch die halbe Flugzeit? Beim Motorsegler habe ich mir nie einen Timer gestellt, da merkt man an der nachlassenden Leistung, dass die nächste Landung ansteht. Und dann lagen die Zellenspannungen tatsächlich immer so bei 3,65 V. Bei den reinen Motorflugzeugen habe ich die Leistungsabnahme bisher nicht so wahrnehmen können, musste mich hier immer auf den Timer verlassen. Aber einen Motorabsteller möchte ich natürlich nicht riskieren, daher meine Frage nach der Erkennbarkeit des Akkuzustands bzw. der Ladung. Ich flieg übrigens eher Motorsegler, Trainer und habe noch eine Artizan von HH. Jets etc. fliege ich nicht...

Zum Ri muss man sagen, das man nicht einfach sagen kann, das 35 Milliohm OK sind, denn der Ri hängt von der Zellengröße, der Außentemperatur, der C-Rate und natürlich vom Zustand des Lipos ab.

Wenn dein Lipo jetzt also eine Kapazität von 500mAh hat, dann sind 35 Milliohm nicht schlecht. Bei einem 5000mAh Lipo ist er bei 35 Milliohm mausetot.

Wenn du fliegst, bis die Leistung nachlässt, dann ist das eine sichere Methode, die Lipos schnell kaputt zu machen.

Gerade beim Flächenflieger ist Fliegen nur nach Timer sehr ungenau. Denn beim Flächenflug kann der Stromverbrauch sehr stark schwanken, je nach Flugstil. Ich kann in meiner Schaumwaffel zB. den Akku in fünf Minuten leermachen, aber ich kann auch 30 Minuten fliegen. Wie soll man da den Timer einstellen? Fliegt man danach, dann ist entweder der Akku noch halbvoll, oder bereits tiefentladen.

Besser wäre es, im Flug die Spannung zu überwachen. Am einfachsten geht das mit einem Lipoblitzer. Komfortabler ist natürlich Telemtrie. Und noch besser ist, wenn man Spannung und Kapazität überwacht.

Die Lipos dürfen unter Last keinesfalls unter 3 Volt pro Zelle fallen. Besser wäre nicht unter 3,3 Volt. Und im Leerlauf sollten es 3,7-3,75 Volt sein. Und man sollte nicht mehr als 80% an Kapazität aus dem Lipo entnehmen.

Hallo Raimcomputi,

danke für die Tipps, dann werde ich mir mal Lipoblitzer anschaffen. Kannst Du welche empfehlen? Du hattest ja geschrieben, dass man einen Lipo nur 80% der Akkukapazität (Ladung) leerfliegen soll. Aber wie ermittle ich die (20%=3,7V/Zelle?)? Das kann man doch ohne Telemetrie etc. nur, indem man den Akku nach dem Fliegen wieder voll lädt und das Ladegerät befragt, wieviele mAh reingegangen sind, oder? Dennoch stellt sich für mich die Frage: Wenn ich mit dem Ladegerät einen Lipo auf 3V/Zelle entlade und danach wieder voll lade, muss dann die Nennladung in mAh in den Akku reingehen? Oder müsste die schon reingehen, wenn ich den Akku vorher auf 3,6V/Zelle entladen hätte, oder ab der Einlagerungsspannung von 3,85V/Zelle? Juri hatte ja geschrieben, dass die z.B. 4000mAh nur für den Bereich zwischen 3,6V und 4,2V gelten. Heißt das, dass wenn ich einen Akku ab 3,6V auflade und er 4,2V erreicht, die Nennladung (z.B. 4000mAh) reingegangen sein müssten?

Lipoblitzer kannst du sowas nehmen.

Ansonsten mach es nicht so kompliziert. Wenn du den Lipoblitzer hast, dann stellst du an dem erst mal die Schwelle, bei dem er warnen soll, auf 3,6 Volt ein. Das heißt, wenn jetzt im Flug, also unter Last, die erste Zelle die 3,6 Volt erreicht, wird gewarnt. Jetzt leitest du die Landung ein und landest. Wenn jetzt dein Lipo nach etwa 10 Minuten ca. 3,7 bis 3,75 Volt pro Zelle hat, bist du schon mal auf einem guten Weg. Und jetzt lädst du den Akku am Ladegerät voll und checkst, wieviel mAh reingegangen sind. Wenn du als Beispiel einen Lipo mit 2000mAh hast, dann sollten halt nicht mehr wie 1600mAh rausgenommen werden. Kannst du jetzt deutlich weniger reinladen, kannst du noch etwas länger fliegen. Lädst du mehr rein, dann halt etwas kürzer.

Zum Lipoblitzer: Wenn du den als Beispiel auf 3,6 Volt eingestellt hast, dann kommt der Alarm, sobald eine Zelle diese 3,6 Volt erreicht. Das kann aber auch schon mal vorkommen, das der Alarm kommt, wenn du kräftig Pitch gibst. Dann bricht halt der Lipo kurzzeitig ein und der Alarm kommt kurzzeitig und hört wieder auf. Dann musst du noch nicht sofort landen. Wenn aber der Alarm dauerhaft angeht, dann wird es Zeit zur Landung.

Außerdem mußt du bedenken, das nicht jeder Lipo gleich ist. Und auch dein Flugstil ist nicht immer gleich. Das heißt, hast du relativ alte Akkus, und oder einen Flugstil, der den Akku stark fordert, dann wird er stärker einbrechen und du kannst die Warnschwellle tiefer stellen, bis auf 3,4 Volt vieleicht. Sind deine Lipos noch neu, und oder du fliegst stromsparend, dann bricht der Lipo nicht so stark ein und du musst die Warnschwelle höher stellen.

Es kann also sogar sein, das du den Lipoblitzer für jeden Akku etwas anders einstellen mußt. Da mußt du dich halt rantasten. Wichtig ist nur: Spannung im Flug niemals unter 3 Volt. Leerlaufspannung zwischen 3,7 und 3,75 Volt. Und entnommene Kapazität nicht über 80 %.

Besonders komfortabel ist ist das mit einem Lipoblitzer eben nicht gerade, aber allemale besser, als nur nach Timer. Das beste ist natürlich Telemtrie. Ich habe bei mir im Flug die Akkuspannung und die entnommene Kapazität im Blick. Damit macht es auch nichts, wenn die Lipos unterschiedlich sind. Jeder Lipo, egal ob alt oder neu, hat nach dem Flug die gleiche Spannung und die entnommene Kapazität ist immer gleich. Das ist schon klasse.

Zur Kapazität : nein, die angegebene Kapazität auf einem Akku bezieht sich auf den Energiegehalt zwischen Ladeschluß- und Entladeschlußspannung. Bei Lipos liegt meist die Angabe für die Entladeschlußspannung bei 3,0 V / Zelle, kann je nach Besonderheiten aber variieren ( HV-Lipo, Graphene-Lipo,...). Normalerweise müßten die Angaben auf dem Akku, einem "Beipackzettel" oder der Homepage des jeweiligen Anbieters zu finden sein.

Zur eigentliche Frage heißt das, das ein Standard-Lipo mit der Angabe einer Nennkapazität von 4000 mAh diese abgibt, wenn er von 4,20 V bis auf 3,0 V / Zelle entladen wird.

In der Praxis wird man das nicht machen, dazu ist bereits an anderen Stellen vieles aufgeführt und detailliert erklärt, man wird sich irgendwo im Bereich bis max. 80% Kapazitätsausnutzung bewegen und den Akku unter Belastung nicht unter ca. 3,4 V / Zelle sinken lassen.

Nordseegler schrieb:

Kannst Du welche empfehlen?

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ist zwar kein Lipoblitzer, aber deutlich besser. Ich nutze das Teil jetzt schon über 2 Jahre und bin vollauf zufrieden


https://hobbyking.com/en_us/quanum-pocket-vibration-telemetry-voltage-meter-with-alarm-869-5mhz-fm.html

Wenn der Lipo relativ neu ist, würde ich einen Entladezyklus mit definierter Ladeschluss - und Entladeschlussspannung messen. Z. B: voon 4,2 bis 3,6V. Den Wert merkt man sich und der wird geringer sein als der Herstellt angibt. Wenn man nach langer Zeit feststellten möchte, wie fit der Akku noch ist, macht man das gleiche und schaut, wie weit der Kapazitätswert gesunken ist. Einfacher geht es mit 2 gleichen Akkus. Einen als Refernz und den anderen zwecks Inspektion.
So kann man die Fitness des Akkus im Laufe der Zeit ungefähr erfassen.

Erdie schrieb:

Wenn der Lipo relativ neu ist, würde ich einen Entladezyklus mit definierter Ladeschluss - und Entladeschlussspannung messen. Z. B: voon 4,2 bis 3,6V. Den Wert merkt man sich und der wird geringer sein als der Herstellt angibt.

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Nicht unbedingt. Aus meinen 1600er SLS Akkus konnte ich bei einer Entladung von 4,2 Volt auf 3,6 Volt mit einer Entladerate von 10C sogar 1650mAh entnehmen.

ist aber nicht der Standard sonder ein glücklicher EInzelfall, der sowohl innerhalb der Batches dieses eines Packs ( z.b. 3s-1600 ) anders aussehe kann wie auch bei anderen Packs aus gleichem Hause, z.b. 2200 identischer Zellart ( c-rating). Die Definitionen sind anders, das wird auch jeder andere Akkutester hier bestätigen.

Und wenn Stefan z.b. eine Zelle hat, die bei anderen als 1800er angeboten würde, weil sie z.b. 1720 mAh bei einer Entladung bis 3.0 V fördert, er aber das als 1600er Zelle einstuft, ist das zwar für den Käufer von Vorteil, weil er etwas mehr Sicherheit bzgl. Kapazitäts-Streuung in der Fertigung hat, aber ihr solltet keinesfalls hergehen und sowas pauschal als Standard verbreiten, denn es entspricht wie gesagt keinerlei Definition und ist auch bei SLS nicht bei jedem Pack so, das er Über-Kapazität hat - wer das etwas detaillierter haben mag sollte sich bei Gerd auf der Site www.Elektromodellflug.de die Messergebnisse über die unterschiedlichen Typen aus dem Hause SLS mal ansehen und vergleichen, dann wird das ganze etwas plastischer.

Randbemerkung : dieser Beitrag ist NICHT dazu gedacht, in irgendeiner Art und Weise SLS in ein falsches Licht zu rücken ( Es gibt genug Leser die sowas prima können, Stefan von SLS und ich kennen uns schon einige Jahre und haben ein gutes Verhältnis), sondern vielmehr dazu, die Begriffe wie Kapazität und Co. und deren Definitionsbereich hinsichtlich der LiPo zu verstehen, damit nicht irgendwann als nächstes Äpfel mit Birnen verglichen werden oder durch Verwendung unter falschem Verständnis ernsthafte Schäden wie tote Akkus oder abgestürzte Modelle zu beklagen sind !

Da hatte ich halt Glück. Denn ich habe zwei gleiche Lipos. Und die haben beide mehr Kapazität, als draufsteht.

Es kann wie gesagt sein das eine gewisse Überkapazität fertigungsbedingt vorliegt, sowas ist genauso möglich wie der umgekehrte Fall, das eine Zelle / Akku mal etwas weniger als die angegebene Kapazität aufweist - allerdings sollte das im Bereich weniger Prozent liegen und das Mittelmaß bei Entladung vom vollgeladenen Zustand bis zur Entladeschlußspannung dem angegeben Wert entsprechen.

raimcomputi schrieb:

Da hatte ich halt Glück. Denn ich habe zwei gleiche Lipos. Und die haben beide mehr Kapazität, als draufsteht.

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Sehe es Mal so, das hat mit Glück weniger zu tun, eher mir jahrelangem Einsatz und Arragement Lipos fertigen zulassen, wo das raus kommt was drauf steht!

Gerd Giese schrieb:

Sehe es Mal so, das hat mit Glück weniger zu tun, eher mir jahrelangem Einsatz und Arragement Lipos fertigen zulassen, wo das raus kommt was drauf steht!

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Ich weiß schon. Das mit dem Glück war auch eher ironisch gemeint, weil Crizz behauptet hat, das sowas absolut die Ausnahme wäre. Denn von SLS habe ich das schon öfter gehört, das die ihre Lipos eher konservativ labeln. Und zwar sowohl was die C-Rate, also auch was die Kapazität betrifft.

Ich bin jedenfalls von meinen beiden SLS Lipos begeistert. Die haben zwar erst 50 Zyklen drauf. Aber beide haben eben wie gesagt deutlich mehr an Kapazität, als was drauf steht. Dazu sind sie auch noch sehr leicht. Und das beste, nach einer Entladung auf 20% Rest liegen die drei Zellen um sage und schreibe gerade einmal 2mV auseinander. Ich hatte aus den 1600er Zellen schon einmal ausversehen im Flug knapp 1700mAh entnommen. Danach lag die Ruhespannung bei etwa 3,55 Volt. Und die Zellen lagen immer noch nur um 10mV auseinander. Sowas nenne ich mal eine top Selektion. Und es ist eben kein Zufall, denn ich habe ja zwei dieser Lipos. Und beide sind so gut.

Ich versteh nicht, was daran derart schwierig zu verstehen ist. Ich habe mit keinem Wort was gegen SLS gesagt, es geht mir lediglich darum, das nicht nur SLS Akkus verkauft, sondern es zig Anbieter gibt, deren Akkus hier verwendet werden - insbesondere auch von Anfängern. Wenn nun irgendwelche Falschaussagen oder Pauschalisierungen im Raum stehen, führt das letztlich zu dem, was ich bereits angeführt habe.

Und unterm Strich geht es nicht um SLS oder Glück oder Pech, es ging um den allgemeinen Zustand eines Akkus, diesen zu bewertene und in dem Kontext um die Frage, in welchem Spannungsbereich die Nennkapazität entnommen wird.

Statt dessen wird das ganze ad absurdum geführt indem suggeriert wird, das die Kapazitätsangabe bei einer Entladung bis 3,60 V entnommen werden könne. Sowas ohne Richtigstellung und Erläuterung stehen zu lassen empfinde ich aus den genannten Gründen schlicht als fahrlässig.

Crizz schrieb:

... es ging um den allgemeinen Zustand eines Akkus, diesen zu bewertene und in dem Kontext um die Frage, in welchem Spannungsbereich die Nennkapazität entnommen wird. ...

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Konnte man schon i.G. vom Tipp aus #2 entnehmen!
Entladen im Heimgebrauch nicht unter 3,4V/Z, im Leerlauf nicht unter 3,6V/Z.
Wer 100% sicher ist was er tut, kann gerne Einzelzelle überwacht bis 3,2V/Z gehen bei Lastströmen ab 10C.
Die Kapazität-"Fehlerquote", unter 3,4V/Z entladen zu wollen, ist sehr gering. Nach meinen Erfahrungen unter 3%!

Statt dessen wird das ganze ad absurdum geführt indem suggeriert wird, das die Kapazitätsangabe bei einer Entladung bis 3,60 V entnommen werden könne.

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Genau das ist es doch aber, was ich gemacht habe. Ich habe bis auf 3,6 Volt entladen und habe dabei bereits mehr entnehmen können, was drauf stand. Hätte ich bis auf 3 Volt entladen, wäre es nochmal eine ganze Ecke mehr gewesen. Und das das kein Zufall war, zeigt mir, das ich zwei Lipos habe, bei denen das so ist. Und alle Lipos, die ich sonst verwende, in der Mehrzahl billige Hobbyking Lipos, bringen zumindest das an Kapazität, was draufsteht.

Hey, das war doch nur eine Randbemerkung, auf die es in meinem vorherigen Post gar nicht ankommt. Ich wollte nur beschreiben, wie ich Kapazitäten vergleiche. Und meine Erfahrung dabei ist, dass man die angegebene Kapazität in der Regel nur dann bekommt, wenn man schon unpraktikabel tief entläd. Das mag hier und da auch anders sein, was aber nichts an der Methode ändert. Und jetzt wird nur noch über die Diskrepanz zwischen Herstellerangaben und Realität diskutiert. Hätte ich den (Neben-)Satz nur nicht geschrieben ..