Sicherheitsrichtlinien für den Umgang mit Li-Ion-Akkus

Allgemeine Informationen

Damit der Motor mit Propeller die erforderliche Leistung erbringen kann, muss er mit ausreichend Energie versorgt werden. Für lange und effiziente Flüge bieten Lithium-Ionen-Akkus (abgekürzt Li-Ion) ein hervorragendes Verhältnis zwischen Kapazität und Gewicht. Im Gegensatz zu LiPo-Akkus bieten sie eine höhere Energiedichte, sind jedoch für niedrige bis mittlere Entladeströme ausgelegt. Li-Ionen-Akkus unterliegen keinem Memory-Effekt. Sie können aus jedem Ladezustand wieder aufgeladen werden, benötigen keine Einlaufphase und weisen nur eine minimale Selbstentladung auf. Dennoch erfordern Li-Ionen-Akkus eine sachgemäße Pflege.

Die Batteriezelle hat eine Nennspannung von 3,6 V bis 3,7 V (abhängig von der jeweiligen Chemie). Die tatsächliche Spannung hängt vom Ladezustand der Batterie ab. Li-Ionen-Akkus bestehen aus einzelnen Zellen, die in Reihe (oder auch parallel) geschaltet sind – daher die Bezeichnungen 4S (14,4 V), 6S (21,6 V) usw. sowie bei paralleler Konfiguration z. B. 4S2P.

In der Regel finden Sie zwei Anschlüsse am Akku. Den Hauptstromanschluss, über den Sie den Akku an die Drohne anschließen, und einen Ausgleichsanschluss. Der Hauptanschluss ist mit der ersten und letzten Zelle des Akkus verbunden und führt die gesamte Akkuspannung. Der Anschlusstyp wird in der Regel entsprechend der zu erwartenden Stromaufnahme gewählt. Der Ausgleichsanschluss verfügt über mehr Kontakte (Anzahl der in Reihe geschalteten Zellen + 1) und dient zur Überwachung und zum Ausgleich der Spannung der einzelnen Zellen.

Die Kapazität wird in der Regel in mAh (Milliampere-Stunden) angegeben. Die Kapazität gibt den Strom an, den der Akku eine Stunde lang liefern kann. Die angegebene Kapazität ist ein Nennwert. Die tatsächlich nutzbare Kapazität kann je nach Stromaufnahme und Umgebungstemperatur variieren – bei hoher Stromaufnahme tritt ein stärkerer Spannungsabfall auf und die nutzbare Kapazität nimmt ab.

Ein wichtiger Wert ist der maximale Entladestrom. Bei Li-Ionen-Zellen wird dieser häufiger direkt in Ampere angegeben (z. B. maximal 35 A). Wird der Akku kontinuierlich mit dem angegebenen Maximalstrom belastet, kommt es zu einem erheblichen Spannungsabfall und der Akku kann sich erwärmen. Daher ist es notwendig, den Akku ausreichend zu kühlen, beispielsweise durch Luftstrom aus der Umgebungsluft, wenn er in einer Drohne verwendet wird. Bei Li-Ionen-Akkus ist es unerlässlich, diesen Grenzwert nicht zu überschreiten. Extreme Überhitzung verkürzt die Lebensdauer. Der Ladestrom wird vom Hersteller angegeben und ist in der Regel deutlich niedriger als bei LiPo-Akkus.

Verwendung und Sicherheit

Li-Ionen-Akkus müssen ordnungsgemäß gepflegt werden. Bei korrekter Verwendung sind sie sicher. Die Nichtbeachtung der Sicherheitsvorschriften kann zu Akkuschäden, zum Verlust der Drohne oder in extremen Fällen sogar zu einem Brand führen. Der Verkäufer haftet nicht für Schäden, die durch unsachgemäßen Gebrauch der Akkus verursacht werden.

• Verwenden Sie keine beschädigten, verbeulten oder anderweitig defekten Akkus (Zellen in einem starren Gehäuse quellen in der Regel nicht auf, doch mechanische Beschädigungen des Gehäuses sind gefährlich).
• Beachten Sie die richtigen Ladeverfahren.
• Entladen Sie die Akkus bei Temperaturen von 0–50 °C. In den kälteren Monaten muss der Akku vor dem Start auf Betriebstemperatur vorgewärmt werden.
• Überwachen Sie die Mindestspannung. Bei Li-Ionen-Akkus ist es sicherer, unter Last tiefer zu gehen als bei LiPo-Akkus; landen Sie in der Regel bei etwa 2,5–2,8 V pro Zelle. Die zulässige Mindestspannung muss stets entsprechend dem gewählten Akku überprüft werden. Fällt die Spannung unter den Mindestwert, besteht die Gefahr einer dauerhaften Beschädigung der Zellen.
• Überschreiten Sie nicht den maximalen Entladestrom des Akkus. Li-Ionen-Akkus haben keine so steile Entladekurve wie LiPo-Akkus – ein plötzlicher Gasstoß (Freestyle/Sprint) führt zu einem starken Spannungsabfall. Li-Ionen-Akkus sind für sanfte, lange Flüge (Reiseflug) ausgelegt.
• Schließen Sie die Akkuanschlüsse niemals kurz – der Kurzschlussstrom von Li-Ionen-Zellen ist enorm und es besteht die Gefahr, dass Anschlüsse schmelzen oder ein Brand entsteht.
• Trennen Sie den Akku nach dem Flug immer von der Drohne.
• Werfen Sie Akkus nicht ins Feuer.
• Lagern Sie Akkus fern von brennbaren Gegenständen bei Temperaturen bis zu 25 °C. Ein nicht brennbares Etui (LiPo-Beutel oder Metallbox) eignet sich sowohl zur Lagerung als auch zum Laden von Akkus.
• Lagern Sie Akkus (wenn sie länger als 14 Tage nicht verwendet werden) bei einer Lagerspannung von ca. 3,6 V bis 3,8 V pro Zelle.
• Legen Sie Akkus nicht ins Wasser und schützen Sie sie vor Feuchtigkeit.
• Die Batterien dürfen nicht durchstochen, zerlegt oder an ihren Punktschweißnähten verändert werden – es besteht die Gefahr eines Kurzschlusses und einer Entzündung.

Laden von Akkus

Nach jeder Entladung muss der Akku wieder aufgeladen werden. Befolgen Sie für ein sicheres und zuverlässiges Laden die nachstehenden Regeln.

• Laden Sie Li-Ionen-Akkus stets nur mit einem professionellen Ladegerät, das den Li-Ionen-/LiPo-Modus unterstützt. Zellen mit einer maximalen Spannung von 4,1 V werden im Li-Ion-Modus geladen, Zellen mit einer maximalen Spannung von 4,2 V im LiPo-Modus. Wählen Sie die Spannung stets entsprechend der Spezifikation der jeweiligen Zelle aus.
• Halten Sie sich an den empfohlenen Ladestrom. Der übliche Ladestrom für Li-Ionen-Akkus liegt zwischen 0,5C und 1C (z. B. für einen 4000-mAh-Akku bei 2 A bis 4 A). Schnellladen mit hohen Strömen beschädigt Li-Ionen-Zellen und verkürzt deren Lebensdauer.
• Laden Sie Akkus immer mit angeschlossenem Serviceanschluss und verwenden Sie den Balance-Modus.
• LASSEN SIE AKKUS BEIM LADEN NIEMALS UNBEAUFSICHTIGT! Überwachen Sie kontinuierlich die Spannung der einzelnen Zellen und die Temperatur des Akkupacks.
• Laden Sie Akkus auf einer nicht brennbaren Unterlage oder in einem nicht brennbaren Gehäuse.
• Überprüfen Sie vor dem Laden sorgfältig die eingestellte Zellanzahl (S) und den Ladestrom.

Entsorgung von Akkus

Beschädigte oder ausgediente Akkus müssen umweltgerecht entsorgt werden. Li-Ionen-Akkus gehören nicht in den normalen Hausmüll. Ein zur Entsorgung bestimmter Akku sollte vollständig entladen sein. Geben Sie den entladenen Akku an einer Sammelstelle ab oder werfen Sie ihn in die rote Tonne für Elektronikschrott und Akkus.