LiPo-Spannung und Ladestrom: Tabellen für Modellbau-Akkus

LiPo-Spannung und Ladestrom: Tabellen für Modellbau-Akkus führen zwei Werte zusammen, die vor jedem Laden geprüft werden müssen. Bei einem normalen LiPo beträgt die Nennspannung 3,7 Volt je Zelle, die Ladeschlussspannung 4,2 Volt je Zelle und die typische Lagerspannung ungefähr 3,8 Volt je Zelle. Der Ladestrom richtet sich dagegen nach Kapazität und Herstellerfreigabe: 1C entspricht bei 2200 mAh genau 2,2 Ampere, bei 5000 mAh genau 5 Ampere.

Die Tabellen gelten für klassische Modellbau-LiPos mit 4,2 Volt Ladeschlussspannung. LiHV-, LiFe-, Li-Ion- und andere Akkutypen benötigen ihr jeweils passendes Ladeprogramm. Das Akkuetikett und die aktuelle Anleitung des Akkuherstellers haben immer Vorrang.

LiPo-Spannungstabelle für 1S bis 6S

Das „S“ bezeichnet die Zahl der in Reihe geschalteten Zellen. Die Packspannung ergibt sich aus Zellenspannung mal Zellenzahl. Ein 6S-LiPo besitzt deshalb 22,2 Volt Nennspannung, ungefähr 22,8 Volt bei Lagerspannung und 25,2 Volt unmittelbar nach einer vollständigen Ladung. Die folgende LiPo-Spannungstabelle liefert diese Werte für 1S bis 6S.

Wichtig: Die Spalte „untere Orientierung“ ist keine Empfehlung, einen Akku bis genau zu diesem Wert leerzufliegen. Unter Last fällt die Spannung abhängig von Strom, Temperatur und Innenwiderstand ab und erholt sich nach dem Landen wieder. Regler-Cut-off, Telemetriewarnung und Kapazitätsmessung sowie die Flugzeit werden deshalb nach den Vorgaben der eingesetzten Komponenten und mit ausreichender Reserve eingestellt.

Kann man den Ladezustand an der LiPo-Spannung ablesen?

Nur näherungsweise. Eine einzelne Spannungsmessung ist keine exakte Ladezustandsanzeige. Das Ergebnis hängt davon ab, ob der Akku gerade geladen oder belastet wurde, wie warm er ist und wie hoch sein Innenwiderstand ausfällt. Für einen brauchbaren Vergleich wird ein unbelasteter Akku nach einer Ruhephase bei ähnlicher Temperatur gemessen. Im Flugbetrieb sind verbrauchte Kapazität, Flugzeit, Einzelzellenspannung und Spannungseinbruch zusammen aussagekräftiger als eine vermeintlich universelle Prozenttabelle.

4,20 Volt je Zelle bedeuten bei einem normalen LiPo „voll“. Etwa 3,80 Volt je Zelle kennzeichnen den Bereich, den viele Ladegeräte als Storage-Ziel verwenden. Dazwischen verläuft der Zusammenhang von Spannung und Restkapazität nicht linear. Eine Tabelle, die jeder Zehntelvoltzahl einen exakten Prozentwert zuordnet, würde daher eine Genauigkeit vortäuschen, die am realen RC-Akku nicht besteht.

LiPo-Ladestrom-Tabelle: Wie viel Ampere sind 1C?

Für den 1C-Ladestrom wird die Kapazität in Milliamperestunden durch 1000 geteilt. Die Zellenzahl verändert die erforderliche Ladespannung und Ladeleistung, nicht den 1C-Strom. Ein 3S-5000-mAh-Akku und ein 6S-5000-mAh-Akku werden bei 1C jeweils mit 5 Ampere geladen; der 6S-Lader muss dabei jedoch ungefähr die doppelte Ausgangsleistung bereitstellen.

Die 2C-Spalte ist eine Rechenhilfe, keine pauschale Freigabe. Der Akkuhersteller kann einen niedrigeren oder höheren maximalen Ladestrom nennen. Fehlt eine eindeutige Angabe, wird nicht aus einer hohen Entlade-C-Rate auf eine ebenso hohe Laderate geschlossen. Die Ladehinweise von Gens Ace nennen 1C als Obergrenze, sofern die Produktdokumentation keine andere Rate freigibt. Das SkyRC-Handbuch des e450 zeigt ebenfalls die 1C-Rechnung am Beispiel eines 2200-mAh-LiPos.

Ladeschlussspannung, Nennspannung und Entladeschlussspannung

Was bedeutet 4,2 Volt je Zelle?

4,2 Volt je Zelle sind beim klassischen LiPo die Ladeschlussspannung. Ein Balancer-Ladegerät lädt zunächst mit geregeltem Strom und hält anschließend die Zielspannung, während der Strom sinkt. Akkuchemie, Zellenzahl und Ladeprogramm müssen vor dem Start übereinstimmen. Ein LiHV-Programm mit höherer Zielspannung darf nicht für einen normalen LiPo gewählt werden.

Warum steht 3,7 Volt auf dem Akku?

3,7 Volt sind die Nennspannung einer üblichen LiPo-Zelle und kein fester Ladezustand. Sie dient zur Bezeichnung des Packs und zur überschlägigen Energie- und Leistungsrechnung. Die Nennenergie in Wattstunden ergibt sich aus Nennspannung mal Kapazität in Amperestunden: Ein 6S-5000-mAh-Pack besitzt rechnerisch 22,2 V × 5 Ah = 111 Wh.

Wo liegt die minimale LiPo-Spannung?

Es gibt keinen universellen Wert, bis zu dem jeder LiPo im Modell belastet werden sollte. Aktuelle Ladegeräte-Handbücher nennen je nach Gerät und Programm einen Bereich von ungefähr 3,0 bis 3,4 Volt je Zelle als minimale Entladespannung. Im RC-Helikopter wird mit Sicherheitsreserve gelandet, weil die Zellenspannung bei hoher Last deutlich absinken kann. Die konkrete Grenze richtet sich nach Akku, Regler, Telemetrie, Belastung und Herstellerangaben.

C-Rate: Lade-C und Entlade-C nicht verwechseln

Die C-Rate setzt einen Strom ins Verhältnis zur Akkukapazität. Bei 5000 mAh beziehungsweise 5 Ah entsprechen 1C genau 5 A. Eine Angabe wie 30C auf dem Akku beschreibt üblicherweise den vom Hersteller angegebenen Entladestrom, nicht den Ladestrom. Rechnerisch wären 30C bei 5 Ah zwar 150 A, doch Kabel, Stecker, Temperatur, Alterung, Spannungseinbruch und reale Herstellerprüfung begrenzen die nutzbare Leistung.

Für die Auswahl eines RC-Helikopter-Akkus zählen deshalb nicht nur Kapazität und aufgedruckte C-Zahl. Packspannung, Abmessungen, Gewicht, Stecksystem, Schwerpunkt, Reglerfreigabe und die tatsächlichen Logdaten des Antriebs müssen zusammenpassen. Ein Akku, der unter Last stark einbricht oder ungewöhnlich warm wird, wird nicht durch eine höhere C-Zahl auf dem Etikett wieder sicher.

Innenwiderstand eines LiPo richtig beurteilen

Der Innenwiderstand beeinflusst den Spannungsabfall und die Wärmeentwicklung im Akku. Vereinfacht gilt: Je höher der Innenwiderstand bei gleichem Strom, desto stärker sinkt die Spannung unter Last und desto mehr Verlustwärme entsteht. Ein absoluter Milliohmwert ist allein jedoch kein verlässliches Qualitätsurteil. Kapazität, Zellenbauform, Temperatur, Ladezustand, Messverfahren, Kabel und Ladegerät verändern das Ergebnis.

Für eine aussagekräftige LiPo-Innenwiderstandstabelle werden deshalb die eigenen Packs unter wiederholbaren Bedingungen dokumentiert: dasselbe Ladegerät, dasselbe Kabel, ähnliche Zellenspannung und ähnliche Temperatur. Entscheidend sind Trends. Steigt der Wert eines Packs deutlich oder weicht eine Zelle zunehmend von den übrigen ab, folgt eine Prüfung von Zellenspannung, Erwärmung, mechanischem Zustand und Leistung unter Last. Werte verschiedener Ladegeräte werden nicht ohne Weiteres miteinander verglichen.

1. Neuen Akku nach den ersten normalen Zyklen bei definierter Temperatur messen.
2. Innenwiderstand jeder Einzelzelle und den Gesamtwert notieren.
3. Später mit demselben Messaufbau und ähnlichem Ladezustand wiederholen.
4. Zellabweichungen, Spannungseinbruch, eingeladene Kapazität und Temperatur gemeinsam bewerten.
5. Bei Aufblähung, Beschädigung, ungewöhnlicher Erwärmung oder stark abweichender Zelle den Betrieb beenden und Herstellerhinweise befolgen.

Was bedeuten S und P beim LiPo-Aufbau?

In einer Reihenschaltung addieren sich die Zellenspannungen. Ein 6S1P-Pack besteht aus sechs Zellengruppen in Reihe und besitzt 22,2 Volt Nennspannung. Bei einer Parallelschaltung addieren sich die Kapazitäten. Ein 3S2P-Pack hat drei Gruppen in Reihe, wobei jede Gruppe aus zwei parallel geschalteten Zellen besteht. Die Schreibweise beschreibt den internen Aufbau; sie ist keine Anleitung, fertige Packs beliebig parallel oder in Reihe zu laden.

Das Hauptkabel führt den Betriebs- und Ladestrom. Über den Balanceranschluss kann das Ladegerät die Spannungen der einzelnen Zellengruppen überwachen und angleichen. Für einen mehrzelligen Modellbau-LiPo wird deshalb ein passendes Balance-Programm verwendet. Beschädigte Stecker, gequetschte Leitungen oder ein fehlender Balanceranschluss sind Gründe, den Ladevorgang nicht zu starten.

LiPo sicher laden: kurze Prüfreihenfolge

1. Akku identifizieren: Chemie, Zellenzahl, Kapazität und zulässige Laderate direkt vom Etikett beziehungsweise Datenblatt ablesen.
2. Zustand prüfen: Aufblähung, Verformung, Stoßschäden, beschädigte Folie, Kabel und Stecker kontrollieren.
3. Ladeprogramm wählen: LiPo-Balance, richtige Zellenzahl und einen freigegebenen Ladestrom einstellen.
4. Anschlüsse verbinden: Haupt- und Balancerstecker passend zum Ladegerät anschließen; niemals mit Gewalt oder verpolt.
5. Ladeplatz sichern: Nicht im Modell, nicht auf brennbarer Unterlage und nicht unbeaufsichtigt laden.
6. Anzeige kontrollieren: Erkannte Zellenzahl, Einzelspannungen, Ladestrom und Temperaturentwicklung beobachten.

Die aktuellen LiPo-Sicherheitshinweise in der Traxxas-Anleitung zum NiMH/LiPo Fast Charger verlangen ein geeignetes Balance-Ladegerät, die Kontrolle von Akku und Einstellungen sowie einen Ladeplatz fern von brennbaren Materialien. Für das eigene Produkt gelten stets dessen Herstellerunterlagen.

Häufige Fragen zu LiPo-Spannung und Ladestrom

Wie hoch ist der Ladestrom bei einem 5000-mAh-LiPo?

Bei 1C sind es 5 Ampere, bei 0,5C 2,5 Ampere. 2C wären rechnerisch 10 Ampere, dürfen aber nur verwendet werden, wenn der Akkuhersteller diese Laderate ausdrücklich freigibt und das Ladegerät genügend Leistung besitzt.

Welche Spannung hat ein voller 6S-LiPo?

Ein normaler 6S-LiPo erreicht bei 4,2 Volt je Zelle insgesamt 25,2 Volt. Seine Nennspannung beträgt 22,2 Volt und die typische Lagerspannung ungefähr 22,8 Volt.

Welche Spannung hat ein voller 3S-LiPo?

Ein normaler 3S-LiPo erreicht voll geladen 12,6 Volt. Die Nennspannung beträgt 11,1 Volt; ungefähr 11,4 Volt entsprechen 3,8 Volt je Zelle.

Ist 3,7 Volt je Zelle leer?

Nein. 3,7 Volt sind die Nennspannung und kein eindeutiger Ladezustand. Ob ein Pack bald gewechselt werden muss, hängt zusätzlich von Spannung unter Last, verbrauchter Kapazität, Temperatur und den Vorgaben des Systems ab.

Kann man LiPo-Innenwiderstände verschiedener Ladegeräte vergleichen?

Nicht zuverlässig. Messverfahren, Kabel und Kontaktwiderstände können abweichen. Für die Zustandsbeobachtung zählt vor allem die Entwicklung desselben Akkus mit demselben Messaufbau unter ähnlichen Bedingungen.

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