Heizkoffer zum Aufwärmen von Lipo- Akkus

Gerade in der kalten Jahreszeit kommen in vielen Foren wieder Fragen zum Thema LiPo Heizkoffer auf um den geliebten LiPo Akkus so richtig Dampf zu machen.

    Warum muss man Lipo- Akkus vorheizen?

    Wie die meisten anderen Akkus auch, sinkt auch die Stromabgabebereitschaft der im Modellbau verwendeten Akkus mit der Temperatur. So mancher kennt vielleicht den Trick, eine leere Batterie für eine viertel Stunde in der Hosentasche aufzuwärmen, um ihr noch ein letztes bisschen Energie zu entlocken. Das funktioniert durchaus und das hat mit der Abhängigkeit des Akku- Innenwiderstandes von der Temperatur zu tun. Mit abnehmender Temperatur steigt der Innenwiderstand im Akku und die "Stromabgabewilligkeit" sinkt. Mit anderen Worten - ein tiefgekühlter Akku bringt keine Leistung. Das ist auch ein Grund, warum Autobatterien typischerweise im Winter schlapp machen.

    Je höher der Innenwiderstand eines Akkus ist, umso größer ist der Spannungsabfall bei steigender Stromabgabe.

    Kalter Akku = hoher Innenwiderstand = größerer Spannungsabfall bei Stromabgabe = weniger Leistung!

    Ein guter Grund also, den Akkus vor dem Flug etwas einzuheizen.

    Auf welche Temperatur soll man den Akku vorheizen?

    Der Innenwiderstand von Li- Zellen sinkt bei steigender Temperatur. Bei etwa 60°C wird das Minimum des Innenwiderstandes erreicht und der Akku hat die besten Voraussetzungen, um auch höchste Ströme bei geringst möglichem Spannungseinbruch abgeben zu können.

    Den Akku nun auf 60°C aufzuheizen wäre dennoch falsch. Die folgenden Gründe sprechen dagegen:

    • Der Innenwiderstand wird bei der erhöhten Temperatur zwar geringer, aber gleich Null ist er trotzdem nicht - und das führt zu einer weiteren Erwärmung des Akkus unter Belastung. Egal wie warm der Akku schon ist - bei starker Belastung erwärmt er sich noch mehr.
    • Eine erhöhte Temperatur bringt auch negative Effekte. Die Alterung der Zellen wird dadurch deutlich beschleunigt.
    • Li- Zellen sollten also erst kurz vor der Benutzung geladen und auf Temperatur (Thermokoffer) gebracht werden und nur so kurz wie möglich einer erhöhten Temperatur ausgesetzt werden.

    Es gilt also, einen Kompromiss zu finden, um nicht die Nachteile des Vorheizens zu stark in den Vordergrund zu rücken.

    Eine Temperatur im Heizkoffer zwischen 35 und 40°C ist im normalen Anwendungsfall vollkommen ausreichend. Wenn man davon ausgeht, dass viele Piloten im Sommer die Akkus gar nicht aufheizen, sollte hier sogar eine Temperatur von 25 bis 30°C ausreichen. Für die Lagerung von LiPo Akkus sind niedrige Temperaturen gut. Am besten werden sie bei Kühlschranktemperaturen gelagert.

    Wie lange soll der Akku im Heizkoffer bleiben?

    Das ist wohl die am schwierigsten zu beantwortende Frage zu diesem Thema. Die Zeitdauer des Aufheizens vor dem Flug ist stark abhängig von der Größe und Bauform des Akkus. Der Akku soll ja nicht nur außen warm sein, sondern auch im Kern. Daher kann hier auch keine generelle Empfehlung gegeben werden. Länger als eine Stunde, bei vorgeheiztem Koffer ist jedoch selbst zum Aufheizen größerer Akkus, wie 6S oder 12S 5000mAh nicht nötig. Hier gilt trotzdem, probieren geht über studieren.

    So einfach funktioniert ein Heizkoffer

    Die Funktionsweise eines Lipo Heizkoffers ist schnell erklärt. Ein elektrisches Heizelement im Inneren des Koffers, heizt die eingelegten Akkus entweder direkt durch Kontakt oder indirekt, indem es die Umgebungsluft aufheizt. Bei letztgenannter Arbeitsweise ist noch ein Lüfter im Inneren des Heizkoffers von Nöten, der die aufgewärmte Luft umwälzt. Nur auf diese Weise ist eine gute Wärmeverteilung gewährleistet. Ein solcher Heizkoffer ist in der Regel gut wärmeisoliert, damit das Innere auch bei kalten Außentemperaturen nicht auskühlt. Meist werden Lipo- Heizkoffer von einer externen Quelle mit Spannung versorgt. Im Allgemeinen ist an den Koffern ein Anschluss für eine KFZ Steckdose vorhanden. Aber auch Netz- oder Akkubetrieb ist manchmal möglich. 

    Damit die Temperatur im Inneren nicht unkontrolliert bleibt, sorgt ein Temeraturregler dafür, dass ein voreingestellter Temperaturbereich eingehalten wird. 

    Heizkoffer gibt es fertig zu kaufen, aber auch ein Selbstbau eines solchen Koffers ist mit geringen finanziellen Mitteln zu bewerkstelligen. Etwas handwerkliches Geschick ist von großem Vorteil.

    Heizkoffer für Lipos selbst bauen

    Der Selbstbau eines Heiz- Koffers ist kein Hexenwerk. Das Hauptbauelement ist der Koffer, der die äußere Hülle darstellt und die Wärme im Inneren isoliert. Dazu kann ein handelsüblicher Koffer verwendet werden, der so bemessen sein muss, dass er neben den vorzuwärmenden Akkus auch noch eine Isolationsschicht an den inneren Wandungen aufnehmen kann. Außerdem muss etwas extra Platz für die Temperaturregelung eingeplant werden.

    Im Boden des Koffers befindet sich eine Heizplatte bzw. Heizfolie, die auf der Isolierung angebracht ist. Diese wird mit 12 Volt Gleichspannung aufgeheizt. Die Temperaturregelung sorgt dafür, dass eine voreingestellte Temperatur auch eingehalten wird. Man kann den Koffer auch mit Haltegurten oder Klettbändern ausstatten, an denen die Akkus befestigt werden.

    Die Kosten für einen solchen Koffer liegen meist unter 100 EUR. Der Preis ist natürlich von vielen Faktoren abhängig.

    Andere Methoden zum Aufwärmen von Lipo- Akkus

    Man liest und hört von kuriosen Methoden, die einfallsreiche Modellflieger zum Aufwärmen ihrer LiPo Akkus anwenden.

    Manche wickeln die Akkus in elektrische Heizdecken ein, andere wiederum lagern die Akkus vor dem Flug für einige Stunden auf der Heizung. Wieder andere legen die Akkus zum Aufheizen vor den Warmluftaustritt des Armaturenbrettes ihres Autos.

    Dem Akku selbst ist es ziemlich egal was ihm die Wärme spendet, aber die Sicherheit hat hier oberste Priorität. 

    "Dumme Ideen" können schnell gefährlich werden. Sicherheit geht immer vor!