Akku Typen
In der folgenden Beschreibung werden die verschiedenen Vor- und Nachteile der Techniken zur Speicherung von Strom in tragbaren Energiequellen erläutert deren Verwendung im Bereich Elektrische-Softairs Verwendung findet. Wichtig ist eine Mindest-Belastbarkeit um einen elektrischen Motor der verwendeten Größen betreiben zu können.

 
Blei (Pb)
Ladeverfahren: Konstantspannung
Zellenspannung: 2V
Formate: Quaderförmig
Ladezyklen: 300-500 bis Kapazitätsverlust
Energiedichte: bis 35Wh/kg
 
   
+ Geringer Preis
+ Geringer Innenwiderstand
+ Wenig Verlustleistung beim Laden/Entladen
+ Hohe Strombelastbarkeit
+ Hohe Zellenspannung (2V)
+ Vollständig wiederverwertbar 		- Sehr hohes Gewicht
- Lange Ladezeit
- Empfindlich gegenüber Tiefentladung
- Geringe Energiedichte
- Schwermetallhaltig
 
 
Nickel-Cadmium (NiCd)
Ladeverfahren: Konstantstrom
Zellenspannung: 1,2V
Formate: gängige Rundzellen, weitere
Ladezyklen: ca. 300 bis Kapazitätsverlust
Energiedichte: ca. 50Wh/kg
   
+ Schnellade-Fähigkeit
+ Flache Entladecharackteristik
+ 1000-2000 Lade/Entladezyklen
+ Lange Lagerfähigkeit wenn entladen
+ Hochstromfest
+ Kältefest
+ Lange Lagerfähigkeit wenn Entladen

- Memory Effekt
- Hohe Selbstentladung
- Schwermetallhaltig
- Verkauf in der EU verboten nur Restbestände vorhanden
- Geringe Energiedichte
 
 
Nickel-Metallhydrid (NiMh)
Ladeverfahren: Konstantstrom-Puls
Zellenspannung: 1,2V
Formate: gängige Rundzellen, weitere
Ladezyklen: ca. 300 bis Kapazitätsverlust
Energiedichte: ca. 50-80Wh/kg
   

+ Höhere Kapazität als NiCd bei gleicher Größe
+ 1000-2000 Lade/Entladezyklen möglich
+ alle gängigen Akkupack-Formate erhältlich
+ Umweltfreundlich
+ Hohe Energiedichte

 - Geringere Hochtsromfähigkeit gegenüber NiCd
- Schnelle Selbstentladung
- Geringer Memory Effekt
- Eingeschränkter Temperaturbereich
- Empfindlich bei Tiefentladung oder Überladung
- Hohes Gewicht
 
 
Lithium-Polymer/Ionen (LiPo/LiIo)
Ladeverfahren: IU (CCCV) Konstantstrom und Konstantspannung
Zellenspannung: 3,6-3,7V
Formate: meist Quaderförmig, selten Rundzellen
Ladezyklen LiPo: ca. 75-150 bis Kapazitätsverlust
Ladezyklen LiIo ca. 1000 bis Kapazitätsverlust
Energiedichte: bis 130Wh/kg
   
+ Hohe Energiedichte
+ Kein Memory-Effekt
+ Geringes Gewicht
+ Schnellade-Fähigkeit
+ Laden bei beliebigem Kapazitätszustand möglich
+ Geringe Selbsentladung
+ Hohe Zellenspannung
+ Fast beliebige Bauform
+ Auslaufsicherer Polymer-Elektrolyt (nur LiPo) 		- Hoher Preis
- Eingeschränkter Temperaturbereich (0-60)
- Schutzschaltung nötig
- Empfindlich gegenüber Unter- und Überspannung
- Tiefentladung ist schädlich
- Oftmals empfindliches Gehäuse
 
 
Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePo)
Ladeverfahren: IU (CCCV) Konstantstrom und Konstantspannung
Zellenspannung: 3,2-3,3V
Formate: meist Rundzelle, selten Quaderförmig
Ladezyklen: über 1000 bis Kapazitätsverlust
Energiedichte: ca. 100-120Wh/kg
   
+ Hohe Energiedichte (100 bis 120Wh/kg)
+ Kein Memory-Effekt
+ Hohe Anzahl an Ladezyklen ohne Kapazitätsverlust
+ Geringes Gewicht
+ Schnellade-Fähigkeit
+ Laden bei beliebigem Kapazitätszustand möglich
+ Geringe Selbsentladung
+ Hohe Zellenspannung (3,2-3,3V)
+ Fast beliebige Bauform
+ Auslaufsicher
+ Hoher Temperaturbereich (-30 bis 60)
+ Übersteht Tiefentladung
+ Unempfindlicher als LiPo gegenüber Überladung 		- Hoher Preis
- Schutzschaltung nötig
- Oftmals empfindliches Gehäuse
- Wenig Bauformen aktuell verfügbar

 

Gängige Rundzellen Größen
Die Wahl der Akkuzelle ist wichtig für die davon abhängige Größe und Bauform des daraus erstellten Akkupacks. Die Kapazität einer Zelle legt auch die des Akkupacks fest, da alle Zellen in Reihe geschalten werden. Je größer die Zelle desto höher meist auch die Kapazität, wobei NiMh gegenüber NiCd Zellen bei gleicher Größe meist über höhere Kapazität verfügen.
 
Name
Micro
Lady
Mignon
2/3 A
4/5 A
-
4/5
Sub-C
Sub-C
Baby
Mono
ANSI
AAA
N
AA
-
-
A
-
-
C
D
Ø
mm
10,3
12
14,3
17
17
17
23
23
27
35
Höhe
mm
45
30
51
28,5
42,5
50
34
43
50
62
mAh
?
450-500
600-2200
600-1500
?
?
1600-2400
1700-4500
1200-4500
1500-9000

 

Gängige Akkupack Formate
Es gibt drei gängie Formate an Akkupacks die sich durchgesetzt haben, den 8,4V Small Type, den 8,4V Stick Type und den 8,4V Large Type. Die Formate stammen meist ursprünglich aus dem Modellbau, da dort die Anforderungen sehr ähnlich sind. Normalerweise gilt die Regel, je größer das Akkupack desto größer dessen Kapazität. Die Größe des Akkupack wird durch die Anzahl, Größe und der Anordnung der verwendeten Zellen bestimmt. Die Größe des verwendbaren Akkupack wird meist durch den verfügbaren Stauraum innerhalb einer Softair begrenzt. Bei einem aus dem Gehäuse gelegten Kabel, besteht die Möglichkeiten einen Akku extern anzuschließen z.B. in einem Akkubag oder Gehäuse das auf einer Montageschiene befestigt wird.

Micro Type
Zellentyp: Lady (N)
Kapazität bei NiCd: 200mAh
Kapazität bei NiMh: 450-500mAh

Small Type
Zellentyp: 2/3 A
Kapazität bei NiCd: 600mAh
Kapazität bei NiMh: 1000-1500mAh

Stick Type
Zellentyp: 2/3 A
Kapazität bei NiCd: 600mAh
Kapazität bei NiMh: 1000-1500mAh

Medium Type
Zellentyp: 4/5 Sub-C
Kapazität bei NiCd: 1200-1250mAh
Kapazität bei NiMh: 1600-2400mAh

Large Type
Zellentyp: Sub-C
Kapazität bei NiCd: 1200-2400mAh
Kapazität bei NiMh: 1700-4500mAh

 

Akkupack Kapazität
gemessen an einer M120 Feder mit Standard Gears (z.B. Tokyo Marui) und EG1000 Motor
Strom in mAh
600
1100
1500
1700
1900
2000
2400
3000
Abfeuerbahre Schüsse ca.
<500
1000
1400
1800
2400
2600
3100
3800

 

Akkupack Stecker Typen
Bei den gängigen Steckertypen handelt es sich um den Tamiya und den kleineren Kyosho. Darüber hinaus gibt es noch weitere Stecksysteme, wichtig bei der Wahl ist eine möglichst große Kontaktfläche die nicht zu schnell oxidiert.
 
Bezeichnung:
Tamiya (AMP)
Kyosho
Graupner G2
Dean T
Dauerstrom:
15A
10A
15A
36A
Strom <2 min:
30A
15A
30A
50A
Impulsstrom:
60A
30A
60A
70A
Maße Stecker:
L:27mm B:14mm H:10mm
L:23mm B:10mm H:8mm
L:26mm B:11mm H:9mm
L:19mm B:8mm H:13mm
Maße Buchse:
L:27mm B:14mm H:10mm
L:23mm B:10mm H:8mm
L:27mm B:14mm H:9mm
L:16mm B:8mm H:13mm
Kabelquerschnitt:
bis 2,5qmm
bis 0,75qmm
bis 2,5qmm
bis 4qmm

 

LiPo und LiFePo Akkupack Bezeichnungen
Auf vielen Akkupack sind Bezeichnungen zu finden (z.B. 2S1P, 2S2P,..), die angeben wie der Akkupack genau aufgebaut ist, dabei steht die Zahl vor dem "S" (Seriel) für die Anzahl der in Reihe geschaltenen Zellen (zu je 3,7V bei LiPo oder 3,3V bei LiFePo). Die Zahl vor dem "P" (Parallel) steht für die Anzahl der Parallelschaltungen. Die Anzahl der Parallelschaltungen multipliziert die Kapazität der des Akkupacks. Die für den Softair-Bereich geeigneten Bezeichnungen sind Fett markiert. Es gibt natürlich noch viele weitere Kombinationen.
Bezeichnung
Anzahl Zellen in Reihe
Akkupack Spannung
Anzahl Parallelschaltungen
Kapazitätsmultiplikator
LiPo
LiFePo
2S1P
2
7,4
6,6
0
x1
3S1P
3
11,1
9,9
0
x1
4S1P
4
14,8
13,2
0
x1
2S2P
2
7,4
6,6
1
x2
3S2P
3
11,1
9,9
1
x2
4S2P
4
14,8
13,2
1
x2
2S3P
2
7,4
6,6
2
x3
3S3P
3
11,1
9,9
2
x3
4S3P
4
14,8
13,2
2
x3

 

LiPo und LiFePo Spannungsausgleich (Balancing)
Grundsätzlich für alle Akkupacks die aus mehreren Zellen bestehen ist es von Vorteil wenn alle Zellen über die gleiche Spannung bzw. Ladestand verfügen. Bei den bisherigen Akkupacks bestehend aus NiCd- oder NiMh-Zellen fehlt dazu der entsprechende Anschluß bzw. die Abgriffe an jeder Zelle. Gerade damit LiPo und LiFePo die volle Leistung entfalten können verfügen diese über einen Anschluß um einen Ausgleich der Zellen zu ermöglichen. Neben dem Anschluß wird ein Balancer oder ein Ladegerät mit integriertem Balancer benötigt. Der Balancer führt den Spannungsausgleich zwischen den Zellen durch. Das Balancing sollte bei LiPo- und LiFePo-Akkus regelmäßig durchgeführt werden. Folgende Bilder sollten die Verbindung der Anschlüsse gut verdeutlichen.

2 Zellen in Reihe (2S1P) - 7,4 V LiPo - 6,6V LiFePo
3 Zellen in Reihe (3S1P) - 11,1 V LiPo - 9,9V LiFePo

 

LiPo und LiFePo Balancer Anschlüsse
Unter den Herstellern der LiPo und LiFePo hat sicher bisher kein einheitliches Stecksystem für den Anschluß des Balancer etabliert. Um zu wissen welchen Anschluß man hat oder braucht, hier eine Übersicht.

JST EX
JST XH
Polyquest
Flightpower