| Sicherheit und Hinweise für den Umgang mit Lithiumpolymerzellen (LiPo)
1. Sicherheitsbestimmungen für Lithium-Polymer-Zellen
Allgemein:
Setzen sie ihre LIPO-Zellen erst ein, wenn sie alle Sicherheitshinweise gelesen und vollständig verstanden haben. Dieser Text enthält wichtige Sicherheitshinweise zur Vermeidung potentieller Gefahren, die zu Personen- oder Geräteschäden führen können. Diese Sicherheitsbestimmungen sind unbedingt zu beachten, sonst können wir keinerlei Haftung, Garantie oder Schadenersatz leisten.
Bestimmugen speziell für Lithium-Polymer Akkus:
Kurzschluss vermeiden!
Dei Pole des LiPo Akkus/Akkupacks dürfen weder versehentlich noch vorsätzlich mit Metallgegenständen in Berührung kommen, da dies in der Regel einen Kurzschluss verursacht. Bei Kurzschluss entsteht in Millisekunden ein extrem hoher Strom, welcher zur Überhitzung der Zelle, Auslaufen/Dampfen von Elektrolyt, Explosions- oder Flammentwicklung führen kann.
Beschädigung der Folienummantelung:
LiPo Zellen auf keinen Fall öffnen, Lötfahnen verbiegen oder abreißen, vor Stoß und Fällen schützen, mechanisch nicht verformen oder die Oberfläche eindrücken. Dies kann zu einem internen Kurzschluss führen mit oben beschriebenen Folgen, so einer Beschädigung des Elektrolyts mit einhergehender Kapazitätsverminderung, hoher Selbstentladung. Dringt Sauerstoff in dei Zellen ein, so kann es zur Oxidation von Lithium Ionen kommen und einen dadurch bedingten Kapazitätsverlust.
Laden:
Ausschließlich geeignete LiPo Lader bzw. entsprechende Ladeprogramme verwenden. Niemals bei mehrzelligen Akkupacks ohne Balancer laden. Der max. Ladestrom darf höchstens 1C betragen (d.h. bei einer 900mAh Zelle maximal 0,9A). Die Ladespannung darf 4.2V pro Zelle nicht überschreiten bei 20°C Zellentemperatur. Erwärmt sich die Zelle während des Ladevorgangs stark (über 50°C), bläht sich auf Grund von Gasentwicklung auf oder die Spannung steigt über 4.2V pro Zelle, so ist der Ladevorgang sofort zu beenden. Auf keinen Fall Ladegeräte für NIMH oder NICD Zellen verwenden, Gefahr! Der Ladevorgang muss ständig überwacht werden, d.h. während des Ladens die Zellen nicht unbeaufsichtigt lassen. Laden und lagern sie die Zellen auf einer feuerfesten Unterlage und nicht in Nähe von brennbaren Gegenständen. Grundsätzlich sind LiPo Akkus nur bei einer Fehlbedienung gefährlich, deshalb wird unerfahrenen Benutzern geraten die Zellen auf jeden Fall mit aller notwendigen Umsicht zu handhaben.
Entladen:
Die angegebenen Entladeströme sind unbedingt einzuhalten. Die Impuls oder auch "Burst" - Angaben sind für 5 Sekunden bei 55 Sekunden Pause zwischen den Impulsbelastungen spezifiziert. Keinesfalls dürfen die Zellen darüber hinaus belastet werden. Die Zellenspannung darf dabei nicht unter 3.0V fallen, da sonst die Zelle chemisch beschädigt wird. Ggf. die Entladung abbrechen, bzw. die Anwendung so auslegen, dass keine Überbelastung möglich ist. Bei Nichteinhaltung könne die unter Kurzschluss aufgeführten Reaktionen eintreten. LiPo Zellen sind nicht wie andere Modellbauakkumulatoren vom "Memory" oder Kristallisations - Effekt beeinträchtigt. Somit ist es nicht notwendig, die Zellen regelmäßig zu entladen; ein Entladen kann sogar bei Spannungen unter 3.0V pro Zelle zu irreparablen Schäden führen. Lassen sie aus diesem Grund die Zellen nach Benutzung nicht angeschlossen an den Verbrauchern. Lagern sie die Zellen nicht im Leerzustand, da die Selbstentladung ein Fallen der Spannung unter 3.0 V verursachen kann.
Löten:
Unser LiPo Akkupacks sind grundsätzlich vorkonfektioniert. Sie werden mit einer Lötplatine geliefert. Es wird nicht empfohlen die Akkupacks zu modifizieren. Sollten sie dennoch Änderungen vornehmen wollen, beachten sie bitte, dass sie für die Lötfahnen der Pluspole, welche aus Aluminium sind, eine spezielle Lötpaste benötigen. Beachten sie bitte auch die folgenden Schritte:
- Kurzschlüsse vermeiden. Alle metallischen Gegenstände entfernen, ggf. Lötfahnen mit Isolierband sichern.
- Lötfahnen nicht knicken oder abschneiden und nur kurz erwärmen. Bitte sorgfältig vorgehen.
- Immer nur Zellen des gleichen Typs und Kapazität und Spannung (vor dem Löten bitte die Zellen auf gleiche Spannung prüfen und ggf. auf gleiches Niveau laden) zu Packs verarbeiten. Dies gilt sowohl für serielle als auch bei parallelen Schaltungen.
- Nach dem Löten offene Lötfahnen, Leiterplatten oder Kontaktstellen mit Gewebeband isolieren.
- Zwischen den einzelnen Zellen Kühlzwischenräume schaffen (ggf. mit doppelseitigem Klebeband)
- Defekte oder geruchentwickelnde Zellen müssen sofort entsorgt werden und auf keinen Fall wiederverwendet werden.
WARNUNG:
LiPo Akkus enthalten giftige Substanzen. Werfen sie gebrauchte LiPo Zellen nicht in den gewöhnlichen Hausmüll, sondern entsorgen sie diese nach den entsprechenden Gesetzesbestimmungen bei Ihrer nächsten Werststoffsammelstelle. Kleben sie den Akkupack mit Isolierband ab um einen versehentlichen Kurzschluss zu vermeiden.
Durch die enorme Energiedichte und der hohen Oxidationskraft von Lithium können sich LiPo Zellen bei Beschädigung entzünden oder explodieren. Dies kann durch extreme Überladung, einen Absturz oder mechanische Beschädigung etc. verursacht werden. Es ist deshalb extrem wichtig, den Ladevorgang zu überwachen. Nach einem Absturz sollter der Pack genauestens überprüft werden. Beispielsweise kann der Pack durch einen Absturz beschädigt worden sein, sich aber erst nach einer halben Stunde aufheizen. Im Falle eines Schadens sind die Zellen daher genau zu untersuchen. Im Falle eines Brandes die Zellen möglichst mit sehr viel Wasser oder Sand löschen. Kleine Wassermengen können den Brand beschleunigen.
2. Wissenwertes zu Lithium Polymerzellen:
Die Lithium-Polymer Batterietechnologie basiert auf den materiellen Eigenschaften des Lithiums, dem hellsten Metall mit dem hächsten negative elektrochemischen Potentials jedes festen Materials. Zur Zeit gibt es im Lithium Akkumulator Bereich zwei unterschiedliche Arten von Wiederaufladbaren Batterien:
Die erste Art - Lithiumionenakkumulatoren - benutzen flüssige Elektrolyte in Aluminiumgehäusen und existieren seit ca. 1985 auf dem Markt. Die zweite Art - Lithium Polymer Akkumulatoren - basieren auf Polymer Elektrolyten mit eingebetteten Leitsalzen (LiPF6). Lithium-Polymer Akkumulatoren lassen eine hohe Energiedichte zu als alle anderen momentan erhältlichen Akkumulatoren.
Zur Funktionsweise von Lithium-Polymer-Akkumulatoren:
Grundsätzlich bestehen LiPo Akkus aus einem mehrlagigen Streifen, der auf einem Kern aufgewickelt wird. Dabei handelt es sich um bei der Kathode (der positiven Elektrode) um einen Stromableiter aus Aluminium, auf den Gemisch aus Lithiumcobaltdioxid und Graphit aufgedampft wurde sowie einer Kunststofffasermatte, die einen Abstand zwischen Kathode und Anode gewährleistet. Nach dem Wickeln wir diese mit dem Polymer getränkt, der danach aushärtet. Der Polymer ist an sich nicht leitend, deshalb sind Leitsalze in den Polymer eingearbeitet, die eine Ionenfluss ermöglichen (Lithiumphosphorhexaflourid). Die Anode besteht aus einem Kupferstreifen, der mit Kohlenstoff bedampft wurde und als negative Elektrode dient. Diese zwei Lagen werden (die Rückseiten der der Kupfer- und Aluminiumstreifen sind über eine Isolierschicht verklebt, somit muss nur die Fasermatte in der Mitte eingewickelt werden) zunächst kontaktiert und danach in den gewünschten Maßen auf einen Spulenkörper gewickelt um die gewünschte Form zu erreichen. Diese Wicklung wird dann in den äußeren Kunststoffschutzbeutel gepackt und mit dem Polymer-Elektrolyt verfüllt, vakuumiert und verschweisst.
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