Kann eine defekte Zelle den kompletten Lipo-Akku lahmlegen?

Vultra · 16. Mai 2019

Hallo,
ich habe einmal eine grundsätzliche Frage an die Akkuspezialisten zu defekten Zellen.

Die Zellen sind ja bei einem Lipo-Pack normalerweise in Reihe (seriell) verschalten. Besteht eigentlich die Gefahr, dass wenn eine Zelle defekt geht dann der ganze Akku ausfällt, weil durch die defekte Zelle der Stromfluss unterbrochen wird. So würde dann bei den Abgängen auch keine Spannung mehr anliegen.

Hintergrund der Frage ist folgender: Verwendet man einen Regler mit BEC benötigt dieser ja Spannung um auch die Empfängeranlage mit, wenn auch nur mit einen geringen Strom zu versorgen. Wenn die Antriebseinheit relativ leistungsstark ausgelegt ist, wäre bei einem „vielzelligen“ Akku unter Umständen immer noch ausreichend Leistung für „brauchbares“ Fliegen vorhanden, auch wenn eine Zelle ausgefallen ist. Die Stromversorgung des BEC muß natürlich gewährleistet werden.

Eine eventuelle Absicherung durch einen zusätzlichen Hilfsakku soll hier aber bitte nicht Bestandteil der Diskussion sein.

BNoXTC1 · 17. Mai 2019

Solange die eine Zelle nur spannung verliert gehts, aber wenn da ein Kurzschluss ist, geht nix mehr

BOcnc · 17. Mai 2019

Wenn eine Zelle einen Kurzschluss hat geht das noch solange die Spannung für die BEC reicht. Ich hatte 3 mal das eine Zelle hochohmig geworden ist im Flug. Dann ist die Spannung weg.

Ay3.14 · 17. Mai 2019

Kann eine defekte Zelle den kompletten Lipo-Akku lahmlegen?

Ja!

Bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren führt eine Tiefentladung auf unter 2,4 V zu irreversibler Schädigung und zu Kapazitätsverlust. Sinkt die Spannung einer Zelle auf unter 1,5 V, sollte sie nicht mehr verwendet werden. Es ist sehr wahrscheinlich, dass sich Kupferbrücken ausgebildet haben, welche dann zu einem Kurzschluss führen. In diesem Zustand wird die Zelle instabil und erhitzt sich sehr stark, wodurch Brandgefahr entsteht. Tiefentladene Lithium-Ionen Akkus sollten aus Sicherheitsgründen nicht weiterverwendet werden.

(Quelle: de.wikipedia.org/wiki/Tiefentladung#Lithium-Akku)

flymaik · 17. Mai 2019

Vultra schrieb:
Die Zellen sind ja bei einem Lipo-Pack normalerweise in Reihe (seriell) verschalten.

Daraus ergibt sich schon der Bezug zu einem geläufigen Sprichwort.
Einen Reihenschaltung ist auch einen Kette und eine Kette ist so stark, wie ihr schwächstes Glied.

Da muss man nicht unbedingt technisch tiefer eintauchen.

aue · 17. Mai 2019

flymaik schrieb:
Einen Reihenschaltung ist auch einen Kette und eine Kette ist so stark, wie ihr schwächstes Glied.

Oder wie eine Seilschaft: Wenn einer abstürzt, reißt er alle anderen mit runter.

BECs bieten i.d.R. doch einen Unterspannungsschutz, der die Motorleistung zunächst reduziert und dann den Motor abschaltet. Da setze ich den Wert immer möglichst hoch.

Schöne Grüße
Andreas

FamZim · 17. Mai 2019

Hallo

Wenn eine Zelle auf 0 runtergeht fällt die Gesammtspannung um 4 V, das ist bei einem 10 Zeller immer noch 0,4 V pro Zelle.
Wenn da der Regler nicht abregelt ist der sicher falsch eingestellt.
Eine kurz geschlossene Zelle läst immer noch einen hohen Stromfluss zu.
Eine hochomige dagegen nicht
Wenn bei einem 3 Zeller eine auf 0 ist reicht die "Restspannung" doch für das BEC aus.

Gruß Aloys.

BOcnc · 17. Mai 2019

FamZim schrieb:
Hallo

Wenn eine Zelle auf 0 runtergeht fällt die Gesammtspannung um 4 V, das ist bei einem 10 Zeller immer noch 0,4 V pro Zelle.
Wenn da der Regler nicht abregelt ist der sicher falsch eingestellt.
Eine kurz geschlossene Zelle läst immer noch einen hohen Stromfluss zu.
Eine hochomige dagegen nicht
Wenn bei einem 3 Zeller eine auf 0 ist reicht die "Restspannung" doch für das BEC aus.

Gruß Aloys.

Wenn eine Zelle einen so hohen Widerstand bekommt das so gut wie kein Strom mehr fließt ist das so als wenn du den Draht durchschneidest. Da kommt dann keine Spannung mehr raus. Ohne Belastung kann man noch Spannung messen. Bricht dann aber bei Belastung zusammen.

onki · 17. Mai 2019

Hallo,

naja - ganz schön graue Theorien.
Ich habe noch nie eine Zelle mit einem derart hohen Ri gesehen, dass strommäßig gar nix mehr ging. Sicher ein Motor läuft nicht mehr aber ein BEC benötigt nur einen winzigen Bruchteil des Stromes, verglichen mit dem Motor. Um ein vielfaches wahrscheinlicher ist ein Problem bei der Steckverbindung oder sonst in der Zuleitung (Kabelbruch etc.). Dann ist komplett Ende.
Bricht eine Zelle ein geht der Motor langsamer, aber die RC-Versorgung ist sicher.

Und wer ganz auf Nummer sicher gehen will, der baut einfach noch einen Angstakku ein. Entweder am BEC-Regler selbst (mit oder ohne Diode - je nach Regler). Oder eben über eine externe Weiche.

Akkus und auch BECs sind heutzutage so sicher, dass eine gleichwertige Doppelstromversorgung ansich unnötig ist. Da macht eine dicke Haupt- und eine für eine sichere Landung ausgelegte Notversorgung mehr Sinn. Je nach Modelltyp kann die Hauptstromversorgung direkt aus einem Akku (z.B. im reinen Segler) oder einem (Regler) BEC erfolgen.
Warum in größeren Verbrennern kein Generator zur RC-Versorgung bzw. Pufferung (ggf. auch für die Zündung) eingesetzt wird erschließt sich mir einfach nicht. Die Gewichtsgründe sind lächerlich.

Gruß
Onki

Vultra · 17. Mai 2019

Hallo zusammen,

besten Dank für Euer zahlreiches Feedback.

Dann werde ich den Pack wohl doch der Entsorgung zuführen müssen.

ebrandi · 17. Mai 2019

Kleine Anmerkung zu einer obenstehenden Aussage:

Oder wie eine Seilschaft: Wenn einer abstürzt, reißt er alle anderen mit runter.

Eine Seilschaft sollte eigentlich wie eine Parallelschaltung funktionieren. Wenn einer ausfällt (ausrutscht oder abstürzt) dann ist jemand da, der in hält.

Sorry wegen der "Besserwisserei" aber im Interesse der steigenden Unfallzahlen im Alpinismus darf ich wohl den Sinn einer Seilschaft auch ins Flach- oder Hügelland weiterempfehlen.

Nix für ungut!
Ernst

BOcnc · 18. Mai 2019

onki schrieb:
Hallo,

naja - ganz schön graue Theorien.
Ich habe noch nie eine Zelle mit einem derart hohen Ri gesehen, dass strommäßig gar nix mehr ging. Sicher ein Motor läuft nicht mehr aber ein BEC benötigt nur einen winzigen Bruchteil des Stromes, verglichen mit dem Motor.

Gruß
Onki

Die Frage ist ob es sein kann.
Damit der Motor keinen Strom mehr braucht muss der Regler auf Abschalten bei Unterspannung programmiert sein. Und bei etwas größeren Modellen brauchen die Servos auch schon mal ein paar A. Ich bin mir ganz sicher das dabei der Empfänger erstmal aussteigt.

Ay3.14 · 18. Mai 2019

Ein informatives Video zu diesem Thema ist z.B. unter Akku-Tiefentladung - Umpolung von Zellen ?zu sehen.

Man muss es also nicht selber ausprobieren!

Walker · 18. Mai 2019

BOcnc schrieb:
Die Frage ist ob es sein kann.
Damit der Motor keinen Strom mehr braucht muss der Regler auf Abschalten bei Unterspannung programmiert sein. Und bei etwas größeren Modellen brauchen die Servos auch schon mal ein paar A. Ich bin mir ganz sicher das dabei der Empfänger erstmal aussteigt.

Hi,

da bin ich anderer Meinung: Größere Modell fliegt man sowieso nicht mit BEC sondern mit einer getrennten Stromversorgung.
Bei kleinen bis mittleren Modellen werden hohe Servoströme eigentlich nur bei starken Ruderausschlägen fließen.
Wenn bei einem Akkudefekt der Motor abschaltet bzw. auf einmal keine Leistung mehr hat, wird man ja keinen Kunstflug mehr machen sondern schnellstes Landen.
Ich habe noch nie erlebt oder gehört, dass bei einem Akkudefekt der Akku so ausgestiegen ist, dass der Empfänger abgeschaltet hat. Die meisten Empfänger arbeiten noch bei einer Mindestspannung Spannung von 3 V (bei meinem Graupner Empfäger ist da 2,5 Volt angegeben)
Hat das überhaupt schon mal jemand erlebt, dass ein Lipo beim Flug so hochohmig geworden ist, dass das Flugzeug nicht mehr steuerbar war ? Also zumindest ich habe, wie schon gesagt, davon noch nie gehört. Es muss also zumindest extrem selten sein.

Gruß
Markus

Walker · 18. Mai 2019

Ay3.14 schrieb:
Ein informatives Video zu diesem Thema ist z.B. unter Akku-Tiefentladung - Umpolung von Zellen ?zu sehen.

Man muss es also nicht selber ausprobieren!

Hi,

sorry, aber das hat mit dem Thema rein gar nichts zu tun....
Wie soll das mit einem vollgeladenen Akku im Flug passieren ??

Gruß
Markus

Ay3.14 · 18. Mai 2019

Hallo Markus,

aber sicher hat das mit diesem Thema zu tun.
Das Video zeigt was mit einer defekten Zelle in einem 3S-LiPo bei Entladung passiert und wie sich dabei die Gesamtspannung und der Laststrom verhält.

Code:

Uges	Uzelle	Iges	
[V]	[V]	[A]	
9,6	2,0	0	Leerlauf
9,6	2,0	5,2	Entladen
7,5	0,0	5,2	Entladen	
7,4	-1,0	5,2	Entladen		
7,4	-1,2	5,2	Entladen		
7,4	-1,0	5,2	Entladen		
7,5	0,0	0	Leerlauf

a) Die Versorgungsspannung geht auf 7,4 V runter und reicht immer noch locker aus um den Empfänger und Servos zu versorgen.
b) Es bildet sich also keine Unterbrechung des Stromkreises.
c) Die defekte Zelle bleibt niederohmig.

Na, wenn das nicht genau zum Thema passt?

Albert

onki · 18. Mai 2019

Walker schrieb:
Hi,

da bin ich anderer Meinung: Größere Modell fliegt man sowieso nicht mit BEC sondern mit einer getrennten Stromversorgung.

Hallo Markus,

warum denn das um Gottes Willen? Diese "Meinung" stammt aber gewiss aus dem letzen Jahrhundert als man noch mit Linerareglern unterwegs war -oder? Und was sind größere Modelle?

Ich nutze in allen meinen E-Seglern (und die Palette reicht von 900g bis 14,5kg) das Regler-BEC. Da wo Platz ist, tut auch ein Notakku seinen Dienst (so ab rund 5kg).
Und BEC bedeutet sinngemäß nunmal Batteriereduzierungseinheit. Man kann sich also einen (zusätzlichen Akku sparen) und ggf. nur noch einen kleinen Notakku bereithalten.

Warum soll man nicht mit BEC fliegen und eine getrennte Versorgung einsetzen. Einzig im reinen Segler sehe ich für BEC keine Anwendung. Da ist es sinnvoller den Akku direkt zu verwenden und ggf. noch einen kleinen Notakku bereit zu halten. Die Akkuwahl (Typ) sollte sich dort am Servofuhrpark (HV/LV) orientieren.

Und mal ehrlich, warum muss der Regler von sich aus den Motor abschalten. Wer es nicht merkt, das sein Modell nur noch mit einem Viertel der Leistung unterwegs ist und die Drehzahl jede Sekunde merklich in den Keller geht, hat meiner Ansicht nach auf einem Modellflugplatz die falsche Stelle ausgesucht.

Wir reden hier über einen Fall, der so in der Praxis eigentlich gar nicht vorkommt. Ich hab es noch nie erlebt, das bei einem Modell so viele Zellen gleichzeitig im Flug den Geist aufgegeben haben, um nicht weiterhin steuern zu können.

Gruß
Onki

Walker · 18. Mai 2019

Hallo Albert,

sorry, war etwas in Eile und hatte mir das Video gar nicht angesehen... Habe nur deinen Link "Akku-Tiefentladung - Umpolung von Zellen" gelesen und daraus geschlossen, dass es nicht zum Thema passt. Sorry nochmal...

Und ja, natürlich hast du Recht. Das Video passt perfekt zum Thema

Gruß
Markus

Walker · 18. Mai 2019

onki schrieb:
Hallo Markus,

warum denn das um Gottes Willen? Diese "Meinung" stammt aber gewiss aus dem letzen Jahrhundert als man noch mit Linerareglern unterwegs war -oder? Und was sind größere Modelle?

Onki

Hi,

ich selbst fliege keine große Kisten mehr, seit ich nur noch elektrisch fliege. Ich kenne halt ein paar Leute die ihre ca. 15 kg bis 25 kg Modelle nur mit separatem Akku fliegen.

Gruß
Markus

BOcnc · 18. Mai 2019

Walker schrieb:
Hi,

da bin ich anderer Meinung: Größere Modell fliegt man sowieso nicht mit BEC sondern mit einer getrennten Stromversorgung.
Bei kleinen bis mittleren Modellen werden hohe Servoströme eigentlich nur bei starken Ruderausschlägen fließen.
Wenn bei einem Akkudefekt der Motor abschaltet bzw. auf einmal keine Leistung mehr hat, wird man ja keinen Kunstflug mehr machen sondern schnellstes Landen.
Ich habe noch nie erlebt oder gehört, dass bei einem Akkudefekt der Akku so ausgestiegen ist, dass der Empfänger abgeschaltet hat. Die meisten Empfänger arbeiten noch bei einer Mindestspannung Spannung von 3 V (bei meinem Graupner Empfäger ist da 2,5 Volt angegeben)
Hat das überhaupt schon mal jemand erlebt, dass ein Lipo beim Flug so hochohmig geworden ist, dass das Flugzeug nicht mehr steuerbar war ? Also zumindest ich habe, wie schon gesagt, davon noch nie gehört. Es muss also zumindest extrem selten sein.

Gruß
Markus

So große habe ich jetzt auch nicht gemeint. Und wie gesagt habe ich beim Hubi drei mal eine Zelle beim fliegen kaputt gehabt bei den billigen LIPOs. Und ohne Vorankündigung. Seit dem gebe ich lieber etwas mehr aus. Dadurch hat man aber auch keine Sicherheit

Kann eine defekte Zelle den kompletten Lipo-Akku lahmlegen?

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