LiPo auf Lagerspannung - Wann?

Thoemse

User
Na das ist ja mal ne besonders clevere Idee. Das errinnert mich an die Leute, die ihr Auto im Winter vor der Haustür mit qualmendem Auspuff erst mal so lange laufen lassen, bis es drinnen schön warm ist.

Deutlich besser als die, die ihr teures Ladegerät ohne Widerstand einen halben Tag lang quälen um ein paar hundert mah zu entladen.
Es funktioniert und muss zweimal pro Jahr gemacht werden. Die Energie wird verschwendet, außer man entlädt in einen Akku rein. Weder habe ich einen solchen, noch würde ich jemals einen brauchen.

Aber danke für den völlig unnötigen Tiefschlag gegen meine Person. Was ich von solchen Charakteren halte, schreibe ich hier mal lieber nicht...
 

airshow

User
Aber danke für den völlig unnötigen Tiefschlag gegen meine Person. Was ich von solchen Charakteren halte, schreibe ich hier mal lieber nicht...[/QUOTE]

Wo hier der "Tiefschlag" sein soll, kann ich nicht erkennen. Nachdem du namenlos schreibst, ist es auch nicht möglich Tiefschläge gegen eine Person auszuteilen.
 
... das ist auch nicht wissenschaftlich exakt belegt! ;)

Fakt ist aber, die Summe aller "Sünden" lässt den LiPo schneller altern.
Wenn Du Vielflieger bist und über 200 Zyklen im Jahr mit dem LiPo zusammen bringst, wird das nie auffallen!
Bist Du der Typ, der seine LiPos 'zig (vier/fünf) Jahre nutzt (~30 Zyklen im Jahr, wenn überhaupt) solltest Du
auf diese "Kleinigkeiten" achten. ;)

Ich fliege noch Lipos die sind von 2013.

Rezept:
Nicht überlasten,
im Winter nicht mit kalten Akkus fliegen,
immer mit 1C laden (Chemie braucht Zeit),
am Abend konsequent Storage-laden,
maximal bis 20% entladen (Dazu braucht man eine Telemetrie oder man fliegt sehr konservativ).

Zum Entladen/Storage-Laden habe ich einen Bleiakku und ein Ladegerät, das die Energie vom Lipo in die Bleibatterie schieben kann. das geht deutlich schneller und die Energie ist nicht verloren.
 
Hallo,
Wie einigen bekannt, ist die Elektromobilität und hier auch das Testen von LiXxx Batterien mein berufliches Tagesgeschäft.
Ich stimme dem Geschriebenen von Gerd Giese und BZFrank zu 100% zu und gehe sogar noch einen Schritt weiter.

Grundsätzlich hängt die Stabilität des Akkus für Langzeitlagerung bei höheren Spannungen von der chemischen Zusammensetzung ab. Wir sollten jedoch immer davon ausgehen dass die chemische Zusammensetzung unserer Modellbau LiPo's ehr preislich als auf Lebensdauer/Sicherheit optimiert sind. Das Argument dass ein vollgeladenes Elektroauto auch viele Tage oder sogar Wochen unbenutzt herumsteht und es keine Gefahr oder auch Lebensdauereinschränkungen gibt, liegt daran, dass im E-Auto dem Kunden bei einem typischen Ladezustand von 75-80% "vorgespielt" wird die Batterie sei voll. Ähnliche Einschränkung gibt es für "Batterie Leer" was meistens einem Ladezustand von 25-30% entspricht. Das ist der wesentliche Grund warum LiXxx Akkus in E-Autos 8-Jahre und mehr Lebensdauer haben … gibt natürlich noch viele andere Faktoren.

Bezüglich Lebensdauer und Sicherheit kann ich jedem nur raten die noch (teil)vollen LiPo's am Modellflugplatz auf Lagerspannung (3,75~3,8V/Zelle) zu entladen. In den meisten Fällen wird nach dem letzten Flug das Modell noch auseinander gebaut, verladen und noch ein paar Worte mit den Clubkameraden gesprochen. Diese Zeit nutze ich für die Entladung auf Lagerspannung, sowie ich bei der Ankunft als erstes das Ladegerät anschließe und den ersten Akku lade.

Die meisten Akkus können mit bis zu 2C geladen werden. Aus meiner Erfahrung stresst das laden mit 2C den Akku weniger, als jedes mal bis zur möglichen Ladeendspannung (4,22V) zu laden. Ich lade meine Akkus mit 1,5C und auf max. 4,15V/Zelle. Ich habe vor ca.1-Jahr einen LiPo (LiPolice Greenline 4S 4.000mAh 25C) aus 2014 entsorgt, der dokumentiert mehr als 300 Ladezyklen auf dem Buckel hat. Und ich habe diesen nur deswegen entsorgt, weil eine Zelle schrittweise bis 0,035V niedriger war als die anderen. Sicherheitsdenken, da ich in Graz (2.Wohnsitz) in einem Hotel lebe und nicht schuld an einem Zimmerbrand seien will.

Was passiert eigentlich wenn ein LiPo vollgeladen gelagert wird?
Simpel ausgedrückt … die im Akku stattfindenen Prozesse zerstören die festen Komponenten und es entstehen in deren Oberfläche Nano Risse. In diesen Nano Rissen springen kontinuierlich Funken, welche Temperaturen von 1.000grd haben. Das sich dort befindliche Elektrolyt verdampft und kondensiert nicht zurück. Der Prozess beschleunigt sich über die Zeit und irgendwann fangen die Zellen an sich aufzublähen. Was viele nicht glauben ist, dass ein lagernder LiPo der oben beschriebene Defekte hat ohne geladen oder entladen zu werden plötzlich einen Runaway hat. Irgendwo hat jemand hier bei RCN davon berichtet (LiPo abends in den Bastelkeller gelegt und Nachts schlug der Rauchmelder Alarm). Ich habe einen Freund der wg einem LiPo Brand in seiner Wohnung schwerste Verbrennungen erlitten hat und mehrere Wochen auf der Intensivstation um sein Leben gekämpft hat (3x reanimiert).

Jeder soll es so halten wie er es für richtig hält ohne dabei andere zu gefährden. Die mit Abstand am meisten geschriebenen Kommentare in diesem Thema sind zum Glück eindeutig … so bald wie möglich auf Lagerspannung entladen … sehr verantwortungsvoll.

Lieber Gruß aus Graz
Volker
 
Deutlich besser als die, die ihr teures Ladegerät ohne Widerstand einen halben Tag lang quälen um ein paar hundert mah zu entladen.
Das eine ist blöd, das andere auch. Wobei ich das, was du machst noch für deutlich sinnbefreiter halte. Die Ladegeräte sind ja extra dafür ausgelegt, auch Akkus entladen zu können. Und man verbruzelt die Energie ja auch nicht einfach im Ladegerät, sondern nutzt das regeneraive Entladen.
 

BZFrank

User
Da kann ich aber nicht herauslesen was passiert wenn ich den Akku für ein paar Tage voll geladen lagere. Mich interessiert da gerade weniger der Sicherheitsaspekt, sondern der Einfluss auf die Lebensdauer.

Der Hauptmechanismus für die Zellalterung bei der Lagerung bei hohen Spannungen ist der irreversible Lithiumverlust. Er basiert auf zwei Mechanismen, nämlich:

1. Anwachsen der Elektrolytgrenzflächenschicht (SEI) durch Elektrolytzersetzung.

2. Nebenreaktion von Lithiumionen mit zersetzten Elektrolytverbindungen.

Der Verlust von recycelbaren Lithiumionen an der Anode durch weiteres Anwachsen des SEI ist ein Hauptfaktor für die Verringerung der reversiblen Kapazität. Wenn diese Schicht anwächst, wird Lithium bei der Reaktion verbraucht (entsp. Kapazitätsverlust) und die erhöhte Dicke der Schicht hemmt zusätzlich den Li+ -Transfer - also wie "gut" Lithium Ionen durch die Schicht tunneln können - messbar als irrversible Erhöhung des elektrischen Widerstands der Zelle.

Diese Prozesse führen auch ggfs. zu einer Freisetzung von CO2 (Zelle wird "weich"/"bläht").

Wie hoch der Effekt ist hängt von verschiedenen Faktoren ab:

- Zusammensetzung des Elektrolyts und welche Additive zugesetzt sind.

- Wie hoch die Lagertemperatur ist. Je höher desto schlimmer.

- Wie lange die Lagerung andauert. Je länger desto schlimmer.

- Und natürlich: Wie hoch die Lagerspannung ist. Je höher desto schlimmer - nicht linear, sondern gegen 4.2V (resp. HV Limits) stark ansteigend.

Den ersten Faktor hat man nicht unter Kontrolle - er wird bei der Herstellung festgelegt - die drei letzteren schon.

Und leider nein, es sprühen keine "Funken" durch Nano-Risse - ist zwar eine nette Stroy fürs Lagerfeuer aber entspricht nicht der Realität. Mechanische Schäden (Risse) können zwar an der Kathode passieren, aber werden inbe. durch Überlast hervorgerufen und sie führen zwar über einen Zwischenmechanismus zu obigem 2., aber nicht zu Entladungseffekten durch Stoßionisation, das ist unter den innerhalb der Zelle vorliegenden chemisch-physikalischen Bedingungen unmöglich.
 
...Volker, danke für diese super infos !

...Volker, danke für diese super infos !

Gelten diese Angaben bezüglich Sicherheit und Lebensdauer für alle Lithium-Bauarten ? Frage deshalb, weil ich meine Lifepo4 =A123 bisher auch schon mal geladen im Keller gelagert habe, die üblichen Lipos aber wie von Dir empfohlen behandelt habe. Ups, BZFrank danke auch Dir hab ich erst jetzt gesehen aufm Tablet.
 

BZFrank

User
Gelten diese Angaben bezüglich Sicherheit und Lebensdauer für alle Lithium-Bauarten ? Frage deshalb, weil ich meine Lifepo4 =A123 bisher auch schon mal geladen im Keller gelagert habe, die üblichen Lipos aber wie von Dir empfohlen behandelt habe. Ups, BZFrank danke auch Dir hab ich erst jetzt gesehen aufm Tablet.

Gerne doch...

Zu deiner Frage:

Im Prinzip ja, aber LiFePo4 sind schon von ihrer Chemie her deutlich unempfindlicher gegen Alterungseffekte bei Lagerung bei hohen Zellspannungen. Schau dir einfach mal die flache Entladekurve an, da geht die Spannung bei voller Zelle auch nicht so signifikant hoch.

Allerdings haben sie eine Achillesferse - hohe Lagertemperaturen führen bei ihnen zu einer Freisetzung von metallischem Eisen aus der Kathode (das "Fe" im Namen), welche dann die Zelle "vergiftet" und ihre Leistungsfähigkeit stark einschränkt/sie unbrauchbar macht. Daher sind Temperaturen über 40 Grad C zu vermeiden, sowohl im Betrieb als auch insbesondere bei der Lagerung.
 

wst

User
Hallo,

hole den Fred mal hoch….

Wenn ich „Das kleine „LiPo ABC" für den Alltag“ richtig durchgelesen habe, ist auch für HV-Lipos eine Lagerspannung von 3,70V - 3,75V geeignet/Sinnvoll ….

1.) Welche Lagerspannung verwendet ihr bei HV-Lipos, am Pulsar3+ sind 3,8V voreingestellt ?
2.) Mit welchen max. „Entlade/Ladestrom“ soll/kann man das Store-Programm starten ?
3.)Wenn die Lagerspannung unter 3,65V fällt und nicht nachgeladen wird, brauch ich keine Angst haben das ein Brandschaden im Fehlerfall passieren kann, nur das der Akku selbst Schaden nimmt, oder ?
4.) Es ist auch die Rede davon das der Energiegehalt ab 3,8V/Z derart hoch, dass im Fehlerfall (Supergau) des Akkus mit einer totalen Selbstzerstörung zu rechnen ist, was ist genau mit Fehlerfall gemeint und kann dieser auch ohne Fremdeinwirkung passieren ?

Danke Vorab für die Antworten!

Werner
 

BZFrank

User
1.) Welche Lagerspannung verwendet ihr bei HV-Lipos, am Pulsar3+ sind 3,8V voreingestellt ?

Identisch zu "normalen" Lipos.

2.) Mit welchen max. „Entlade/Ladestrom“ soll/kann man das Store-Programm starten ?

Bei übichen Ladern, die im Bereich einstelliger C-Raten entladen können und warmen Zellen relativ egal.

Wichtig ist aber bei sehr kalten Zellen (einstellige Celsiusgrade und tiefer) niedriger C-Raten auch zur Entladung zu wählen, nicht mehr als 1C bei solchen Temperaturen. Und nein - solche kalten Zellen "per hoher Entladerate auf Betriebstemperatur aufzuheizen" ist ein sicherer Weg sie kaputt zu bekommen, weder beim Entladen am Lader noch im Flugbetrieb.

3.)Wenn die Lagerspannung unter 3,65V fällt und nicht nachgeladen wird, brauch ich keine Angst haben das ein Brandschaden im Fehlerfall passieren kann, nur das der Akku selbst Schaden nimmt, oder ?

Brandgefahr durch einen zu tiefentladenen Lipo betrifft übrlicherweise nicht die Lagerung desselben in diesem Zustand. Er kann zwar bei extrem tiefer Entladung (< 2.0 V/ Zelle) durch übermässige Gasentwicklung platzen und Elektrolyt ausfliessen, aber die Energie reicht normalweise nicht mehr zur Entzündung. Diese konkrete Gefahr besteht allerdings sobald man so einen mittel/langfristig tiefentladenen Akku wieder aufläd.

4.) Es ist auch die Rede davon das der Energiegehalt ab 3,8V/Z derart hoch, dass im Fehlerfall (Supergau) des Akkus mit einer totalen Selbstzerstörung zu rechnen ist, was ist genau mit Fehlerfall gemeint und kann dieser auch ohne Fremdeinwirkung passieren ?

Siehe: https://www.elektromodellflug.de/lithium-akku-technologie.php -> Seite 44+
 
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Reaktionen: wst
Ich fliege noch Lipos die sind von 2013.

Rezept:
Nicht überlasten,
im Winter nicht mit kalten Akkus fliegen,
immer mit 1C laden (Chemie braucht Zeit),
am Abend konsequent Storage-laden,
maximal bis 20% entladen (Dazu braucht man eine Telemetrie oder man fliegt sehr konservativ).

Zum Entladen/Storage-Laden habe ich einen Bleiakku und ein Ladegerät, das die Energie vom Lipo in die Bleibatterie schieben kann. das geht deutlich schneller und die Energie ist nicht verloren.
Was heißt 20% entladen genau-so dass man bei einem 350mah Akku 280mah reinladen muss? Oder bis 3,5V? Im Auslieferzustand (3,72V) musste ich bei solchen lipos schon 330mah rein laden.
 

Hans J

Vereinsmitglied
Moin,
hier mal wieder ein kurzer Bericht aus der Praxis:
Meine 12 Stück 5S 4000er-Akkus mußten aufgrund persönlicher Umstände völlig unvorbereitet - also nur normal leergeflogen - ab September in die Winterpause gehen. Wie bei mir üblich wurden die Akkus in der Mun-Kiste draussen auf der Terrasse gelagert und nicht weiter beachtet oder behandelt (Frost hin oder her).

Heute morgen hab ich die Akkus nach über 7 Monaten Lagerdauer ans Ladegerät gehängt - sofort nach dem Ladestart zeigte mein Quadro-Lader bei allen Einzelzellen 3,83 bzw. 3,84 Volt an. Selbst die ältesten Zellen aus 2017 zeigten keine anderen Werte. Eingeladen wurden zwischen 2800 und 2900 mA. Damit ist für mich deutlich das es auf die exakte Lagerspannung nicht ankommt, normal "leerfliegen" reicht.
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
Exakt, denn im LiPo-Leitfaden schrieb ich schon: 😉
>>>Langzeitlagern: Bei längerer Lagerung (ab zwei Tagen), ist eine Zellenspannung von >3,65V bis 4,0V aus Sicht des LiPos völlig in Ordnung. Das ist auch der Grund, warum immer wieder die (mittleren) 3,80V bis 3,85V pro Zelle zu lesen sind. Energietechnisch sind die (hier wären es 40% bis 50%) aber nicht ganz unproblematisch, dabei gilt: ...<<<
Weiteres hier: https://www.elektromodellflug.de/lipo-leitfaden-faq.html
 
ich lagere meine Akkus nach jedem Flugtag bei 3,72V
... es ist m.M.n. alleine für das sichere Gefühl Zuhause ein riesen Zugewinn.
 

Hans J

Vereinsmitglied
Wäre halt auch interessant, auf wieviel V das bei dir ist 😁
Moin Karl,
weis ich leider nicht, ich meß nicht nach den Flügen. Die Akkus kommen sofort nach Rückkehr vom Platz in die Mun-Box auf die Terrasse. Da ich fast ausschließlich das F3A-Sportprogramm des DMFV fliege und dabei regelmäßig 2400 bis 2600 mA "verbrauche", also ca. 60 % der Nominalkapazität entnehme, gehe ich von ca 3,8 V pro Einzelzelle aus (Schätzung).
 
Hallo,

ich bringe meine Akkus seit Jahren nach dem Fliegen auf 3,8 V Lagerspannung. Meist noch auf dem Flugplatz aber spätestens abends am selben Tag.

Da ich den Spannungsalarm am Sender auf 3,5 V/Zelle eingestellt habe ist die Spannung nach der Landung immer so um die 3,6 bis 3,7V.

Die Akkus haben auch nach Jahren noch eine gute Leistung und sind von der Form her noch kantig und knackig, nicht aufgeblasen oder rund.

Trotzdem habe ich eine Frage, was ist eigentlich die ideale Spannung zum Lagern?

Gruß Hans
 
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