Bleiakku vs. LiFePO4

Forum - Technik & Flugzeuge
  • Hallo,

    da mein 12V/7Ah Bleiakku mit einem Gewicht von ca. 3 kg langsam seinen Geist aufgibt, bin ich auch auf der Suche nach einem neuen Akku. Der LiFePo4 Akku mit rund zwei kg weniger Gewicht ist schon interessant. Ich hoffe, dass der Ausfall des Akkus von MCRider wirklich nur ein  Ausreißer war. MCRider halte uns bitte auf dem laufenden wie es mit dem ausgetauscheten Akku weitergegangen ist. Hat sonst noch jemand Erfahrungen mit den LiFePo Akkus gemacht?

    Gruß Bernd 

  • In der DULV Zeitschrift Ausgabe Juli / August 2011  wurde einer unserer LiNANO Starterakkus durch Herrn Brenner getestet und vorgestellt.

    Wir verwenden günstige, aber sehr leistungsfähige 8Ah Headway Zellen dafür und richtig fette vernickelte Kupferverbinder. Die Zellen sind geschraubt und nicht mit meist zu dünnen Nickelbändern angepunktet, die dann leicht auch als Sicherung wirken und das scheint mir die Ursache dieses vorher beschriebenen Akkuausfalles gewesen zu sein.

    Noch eine Info: Die A123 Zelle 26650, die in vielen kleinen Lifepo4 Akkus eingebaut werden,
    haben in der Regel maximal 2300mAh und nicht, wie in dem verlinkten Webangebot angegeben, 5,5Ah bei der Konfiguration 4s2P. Rechnerisch komme ich dabei auf nur 4,6Ah maximal.
    Selbst die nagelneuen A123 Zellen ANR266650M1B, die bei uns ab sofort lieferbar sind,  haben nur 2,5Ah, was maximale 5Ah ergeben würde.

    Ein aus diesen A123 2,5Ah Zellen gebauter Akku sollte eher 7,5 Ah haben, um eine hohe Lebensdauer und ein noch besseres Startverhalten, auch bei Kälte, zu bekommen.
    Eine zu kleine Akkukapazität streßt den Akku doch zu sehr, auch wenn er es gut schafft, den Motor gut zu starten. Diese doch relativ teurer Anschaffung sollte sich ja nicht in ein paar Jahren schon wieder wegen Überlastung verabschieden.
    Ein Austausch des bisherigen Bleiakkus gegen einen leichten Lifepo4 Akku ist im Übrigen die günstigste Lösung, ohne große Umbauten im Verhältnis am einfachsten Gewicht zu sparen bei gleichzeitig deutlicher Verbesserung des Startverhaltens.

    Wir statten unsere Starterakkus auch immer mit unseren LiNANO Lastmodulen zum Balancieren der Zellen aus.
    Das ist wichtig, damit die Zellen auch im Betrieb immer gleichmäßig geladen sind und keine der Zellen im Normalfall eine schädliche Überspannung erreichen kann.

    Da die sonst verwendeten Starterakkus mit Bleitechnik meist größer sind als unsere Lifepo4 LiNANO Starterakkus, ist genügend Platz für solche Schutzelektroniken vorhanden.

    Servus

    Karl-Heinz

  • Es erscheint uns als Lieferant des aeroakku LFP12-5.5 wichtig, aufgrund der hypothetischen Vermutungen eines Wettbewerbers den vorgenannten Beitrag einmal sachlich richtig darzustellen:

    Der genannte Akku hat sehr wohl eine Kapazität von 5,5Ah, da nicht wie behauptet A123 26650er Zellen, sondern A123 APR18650M1 verarbeitet werden, die in der entsprechenden Zusammenstellung die Kapazität einwandfrei erreichen!!! Die Kapazität ist aufgrund der Leistungsfähigkeit der Zellen ausreichend um als Starter- und Pufferakku zu funktionieren. Die Darstellung, es wäre arg knapp mit der Kapazität, entspricht nicht den Erfahrungen den unsere Kunden unter anderem mit dem Vorgängertyp mit 4,6Ah gemacht haben. Selbst dieser Typ arbeitet inzwischen in einer größeren Anzahl von ULs seit ca. 2,5 Jahren einwandfrei ohne Schwächen. Für den Laien möchten wir erwähnen, das die Kapazität unserer LiFePO4 Akkus ein C1 Wert ist, also die Kapazität die im Bezug in 1h entnommen werden kann, ganz im Gegensatz zu Bleiakkus die entweder C10 oder C20 Werte angeben, also die Kapazität die in 10 oder 20h entnommen werden kann!!! Beispiel: Bleiakku 10Ah (C20) kann rechnerisch nur 0,5 A pro Stunde liefern oder 10A in 0,5 h !!

    Wir können beim aeroakku LFP12-5.5 auf die Verwendung von Lastmodulen verzichten, da die verarbeiteten Zellen vor der Konfektionierung genauestens selektiert werden und eine extrem geringe Varianz, auch nach vielen Lade-/Entladezyklen aufweisen. Selbst eine Ladespannung von  bis zu 14,8 - 15V beschädigt die Zellen nicht. Dies wurde explizit in Testreihen nachgewiesen.
    Desweiteren wurde auf konsequenten Leichtbau des bruchsicheren Gehäuses mit massiven Polanschlüssen Wert gelegt. Wir bieten keine Akkupacks im Schrumpfschlauch an, die aussehen als seien sie durch einen Hobbybastler entstanden. Ein gutes Handling für den Endnutzer ohne großes "..hier und da aufpassen und kontrollieren.." ist unsere Maxime. Der Test in der DULV Zeitschrift "Flügel" war unseres Erachtens ein Schritt in die richtige Richtung was das Verständnis für LiFePO4 Akkus anbetrifft.
    Allerdings ist das dort beschriebene Handling eher was für Freaks, als geeignet dem durchschnittlichen UL Piloten eine sichere Leistungssteigerung und eine Gewichtsreduzierung schlüssig klarzumachen.

    Das beschriebene Problem von MCRider ist gelöst worden, es bestand in einer nicht vorhersehbaren Materialkonsistenzschwäche im Zellverbinderbereich. Dieses Problem ist beseitigt worden. Wir möchten desweiteren klarstellen, dass die Zellverbindungen nicht mit minderwertigen Materialien hergestellt werden! Viele zufriedene Kunden können nicht irren.

    Die Firma Headway liefert als kleinste Zellen die 8Ah Variante die ebenfalls hohe Ströme liefern kann. Ein gutes Produkt wie auch wir meinen. Allerdings ist die Varianz größer,  auch bei selektierten Zellen, somit ist der Einsatz eines Lastmoduls angebracht. Auch wir werden in nächster Zeit einen LiFePO4 Starterakku mit Headway Zellen auf den Markt bringen, der dann auch in einem für den Nutzer gut einsetzbarem Gehäuse zu Verfügung gestellt wird.

    Beste Grüße
    fliegermaxe

  • Ich kann auf jeden Fall bestätigen, dass der defekte Akku schnell und problemlos umgetauscht wurde. Der Praxistest steht noch aus - ist halt nicht die beste Jahreszeit zum Fliegen...

    MCRider
  • Hallo Fliegermaxe.

    Dann hätte ich noch eine Frage:
    Wenn die A123 18650 Zellen mit 1,1Ah verwendet werden und laut Text in dem Angebot davon nur 8 Stück:
    "bestehend aus erprobten LiFePO4 A123 Hochleistungszellen (8 Stück integriert)"

    wie kommt man dann auf 5,5Ah ?

    4 Zellen benötige man schon, um auf 12,8V zu kommen (oder 13,2V je nach Spannungsdefinition der Lifepo4 Zellen), somit bleiben nur noch je 2 Zellen übrig, um die Kapazität zu erhöhen.
    Bei 5,5Ah müssten demnach 4s5p verbaut sein, also 20 Zellen mit 1,1Ah 18650.
    Bei 8 Zellen wären es nur 2,2Ah Gesamtkapazität bei 12,8V

    Nur dann stimmt die Rechnung.

    Die A123 ANR26650M1B und auch die ältere ANR26650M1A ist deutlich hochstromfester als die ANR18650M1, deshalb hätte ich nicht vermutet, daß diese 1,1Ah Zelle in Starterakkus verbaut wird.
    Hier ein vergleichender Testbericht:
    http://www.elektromodellflug.de/oldpage/akku-test/26650-x.htm

    Nach unserer langjährigen Erfahrungen und vielen Kundenzuschriften, die vom Wettbewerb Lifepo4 Akkus ohne Balancer erhalten haben,  ist es sehr wohl notwendig, auch bei Verwendung perfekt selektierter Zellen einen Balancer eingebaut zu haben.
    Speziell im Lichtmaschinenbetrieb mit der permanenten Gesamtspannungsladung kann es nicht ausgeschlossen werden, daß einzelne Zellen überladen werden und andere nicht ganz voll werden.
    Es mag sein, daß diese Tatsache bei der nur kurzen Stromentnahme für den Startvorgang zunächst nicht relevant ist und auffällt.

    Wir verbauen in unseren Akkus immer selektierte Zellen, die nach Ri (Innenwiderstand) ausgesucht sind
    und idealerweise den gleichen Inenwiderstand aufweisen.

    Aus dem Bereich Motorrad-Starterakkus gehen nun sogar Verfechter der unbalancierten Akkus dazu über, den Kunden anzuraten, so ab und an einen Balancerlader zum Ausgleich eventueller Debalancierung
    zu benutzen.
    Dazu benötigt man einen vorhandenen Balanceranschluss, den unsere Akkus immer haben.

    Wir bieten unseren Kunden auch Akkus im Gehäuse an, auf Wunsch.
    Da die Lifepo4 Akkus im Allgemeinen weniger Platz benötigen als Bleiakkus, muss der Lifepo4 Akku entsprechend im vorhandenen Akkuhalter sowieso ausgepolstert werden.
    Um einen Wärmestau im Gehäuse zu vermeiden, der bei der Aktivität der Balancer entstehen kann, ist es meist besser, kein Gehäuse zu verwenden, damit die Lastmodule ungehindert Wärme abgeben können.
    Oder wir verwenden dazu, wenn schon mit Gehäuse gebaut wird, extern angebrachte Kühlflächen
    oder bauen die Lastmodule außen an das Gehäuse an.

    Ich möchte keinen Streit vom Zaun brechen, aber auf Grund meine langjährigen Erfahrungen, speziell mit Lifepo4 Akkus verschiedenster Verwendungszwecke kann ich nur raten, immer einen ausreichend dimensionierten Balancer zu benutzen oder zumindest einen Balanceranschluss zur sporadischen Kontrolle der Einzelzellen vorzusehen.
    Ein mehrzelliger Lithium Akku, egal welcher Chemie ohne Balanceranschluss und ohne regelmäßige Kontrolle und Nachbalancieren der Zellen bei Bedarf, ist langfristig nicht unproblematisch
    und wird die erwartete Lebensdauer nicht erreichen können.

    Headway liefert auch kleinere Zellen als 8Ah, wie in unserem Shop zu sehen ist, diese 6Ah 20C Zellen eignen sich durch die Länge von ca. 135mm sehr gut für kleinere Akku-Bauräume, z.B. für das UL CT, das mit einem zu schwachen Bleiakku ausgestattet ist.

    Servus
    Karl-Heinz
  • Hallo Karl-Heinz,

    Also der Aufbau des aeroakku 12-5.5 ist definitiv ein 4S5P mit 5,5Ah! Die Hochstromfähigkeit für den gedachten Einsatzzweck als Starterakku für 2- und 4-Takt Motoren ist einwandfrei nachgewiesen.

    Der Akku ist sicher und langlebig so wie er aufgebaut ist, auch nach mehreren hundert Zyklen. Das wurde in einem Prüflabor eines großen Akkuystemherstellers in Deutschland nachgewiesen und kann belegt werden.

    Die verwendeten Zellen sind selektiert auch nach Ri .

    Wenn man es genau nimmt, wäre es in der Theorie angebracht auch in Bleiakkus Ausgleichsschaltungen einzubauen, denn auch diese bestehen aus einzelnen Zellen. Aus wirtschaftlichen Gründen verzichtet man darauf, gleiches gilt für sehr robuste LiFePO Starterakkus, die im Normalfall nie so tief entladen werden sollten wie Speicherakkus aus denen alles rausgeholt wird was geht. Diese besitzen deshalb zum Schutz ein integriertes BMS (Batteriemanagementsystem) das Tiefentladungen vermeidet. Wird ein Akku nie dauernd tiefentladen wie es eben bei Starterakkus der Fall sein sollte und wieder geladen kann er auch nicht zu weit "auseinanderlaufen" was die Zellen betrifft. Genau hier verzichtet man aus wirtschaftlichen Gründen auf großartige Schaltungen. Kurz gesagt, der Starterakku verkraftet den Normalbetrieb problemlos.

    Grundsätzlich sollte jeder Luftfahrzeugbetreiber an Eines denken, wenn ein Triebwerk nicht anspringt und ewig der Anlasser durchgedreht wird, somit der Starterakku am Ende ist (egal ob Blei oder LiFePO4), dann sollte man sich Gedanken machen woran das liegt. Sicher gibt es viele Gründe warum das Triebwerk nicht startet. Zum Beispiel eine nicht optimale Treibstoffzuführung, unterkühlter Motor, schlechte Synchronisation von Vergasern, schlecht eingestelltes Gemisch, Zündungsprobleme - da vor allem kleine Korrossionsstellen innerhalb des Zündsystems durch Witterungseinflüsse (Kälte, Feuchtigkeit). Diese Sachen gilt es aufzuspüren und zu eleminieren. Dann ist bei einem entsprechenden Einstellregime jedes Triebwerk bereit nach 2-3 kurzen Umdrehungen auch in der kalten Jahreszeit anzuspringen.

    Das sind Erfahrungen die wir immer wieder machen. Und genau damit schont man auch einen Starterakku egal ob Blei oder LiFePO4 und verschafft ihm ein langes Leben.

    Wie auch immer, der aeroakku LFP 12-5.5 fliegt europaweit -sicher- in etlichen ULs und wird zukünftig auch ab Werk in ULs ausgeliefert. Die Testreihen dazu wurden erfolgreich abgeschlossen.

    Beste Grüße

    fliegermaxe

  • Hallo Fliegermaxe.

    somit sind wir wieder beieinander.

    Es sind demnach doch mehr als 8 Zellen verbaut :-)

    Einen Balanceranschluss würde ich aber in einer künftigen Serie mit vorsehen.
    Damit kann man im Bedarfsfall leicht nachbalancieren, wenn die Zellenunterschiede doch mal zu groß werden sollten, was sicher irgendwann mal eintrifft.

    Leider ist es ja so, daß beim Selektieren nach RI nur der aktuelle Zellenszustand geprüft werden kann,
    da sich aber im Laufe der Zeit doch Unterschiede durch Alterung ergeben, ist es gut, wenn man nachladen,
    bzw. nachbalancieren könnte.
    Ewig werden die Zellen deshalb auch nicht halten, aber schon einiges länger.

    Was die Reglerhersteller tun könnten, wäre die 13,8V Ausgangsspannung der Lichtmaschine besser einzuhalten.
    Das täte nicht nur dem Lifepo4, sondern auch den Bleiakkus gut.
    Wir haben es ja hier mit einer Ladung im Pufferbetrieb zu tun,
    hierfür empfehlen 12V Bleiakkuhersteller 13,8V ebenso wie die Lifepo4 Hersteller max. 3,45V / Zelle (Floating Voltage oder auch Erhaltungsladespannung).
    Nur bei Ladung mit Abschaltung sind die 14,4V (3,65V bei Lifepo4/ Zelle) oder höher ok.

    Dann müsste man elektronisch nicht so große Klimmzüge machen wie derzeit.
    Anderseits: wir wollen ja auch mal wieder einen Ersatzakku verkaufen :-)


    Servus
    Karl-Heinz

  • Ich verstehe nicht viel von dem was sich die beiden Hersteller/Lieferanten hier um die Ohren hauen. Ich weiß nur eins: Alles Neue wird immer mit viel Vorschußlorbeeren in den Markt gedrückt. Wir erinnern uns an Dinge wie Energiesparlampen (8000 Std Betriebsauer, haha) oder NiCd Akkus (1000  mal wieder aufladbar, hahaha). Die Wirklichkeit sieht in der Regel anders aus. Die Probleme stellen sich immer erst später raus wenn das Produkt in nennenswerten Zahlen in Betrieb ist. Meistens macht sich dann eine gewisse Ernüchterung breit! Und die LiFePo-Starterbatterie wird da keine Ausnahme sein. Es ist halt wie immer: Das Produkt reift beim Kunden! Also, liebe Hersteller, macht eure Werbung wo anders und lasst die Benutzer hier von ihren Erfahrungen berichten.
  • Hallo Hörst,

    ich bin nicht der Meinung dass das hier Werbung ist, vielmehr eine Diskussion über Machbarkeiten und Erfahrungen. Und warum sollen die UL Flieger nicht von Innovationen profitieren? War doch in der UL-Fliegerei immer so. Ansonsten würden wir immernoch Skywalker fliegen :)

    Beste Grüße

    fliegermaxe

  • Ach nochwas, allen UL Fliegern und den anderen Fliegern natürlich auch, wünsche ich einen guten Rutsch ins neue Jahr!

    Euer fliegermaxe  

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