Lipo Akku bei Kälte im Winter betreiben: LiPo richtig aufwärmen

von Johannes | Letzte Aktualisierung

LiPos sind die bevorzugten Energieträger bei Drohnen. Problematisch ist, dass LiPos bei Kälte träger werden und damit der Innenwiderstand ansteigt. Die Leistungsfähigkeit geht also bei niedriger Temperatur zurück. Gleichfalls sinkt die C-Rate (Entladerate). Wie du deine LiPos im Winter richtig betreiben kannst, soll dieser Ratgeber dir zeigen.

Was Du in diesem Artikel erfährst?

  • Welche Auswirkung Kälte auf LiPo Akkus hat
  • Wie man einen LiPo Akku bei Kälte richtig aufwärmen kann
  • Wie man einen Heizkoffer selbst bauen kann
  • Worauf du beim Kauf eines Heizkoffers achten solltest

Auswirkung von Kälte auf LiPo Akkus

LiPos sind recht kälteempfindlich. Dieses Problem haben übrigens nahezu alle wiederaufladbaren Akkus. Wie eingangs erwähnt, steigt bei Kälte der Innenwiderstand und die Leistung lässt mit fallender Temperatur nach. Eine sinkende Entladerate (C-Rate) ist die Folge. Wenn du etwa eine Drohne bei nur 10 Grad Celsius fliegen möchtest, liegt die Entladerate in diesem Fall schon bei weniger als 50 %. [1,2]

Du solltest daher bei Temperaturen unter 18 Grad Celsius die LiPos vor dem Betrieb immer aufwärmen. Ideal erweisen sich Temperaturen zwischen 35 und 40 Grad, was allgemein als handwarm gilt. Die Aufwärmdauer sollte wenigstens 90 Minuten betragen. Nur so kann sich die Wärme im Inneren des LiPos gleichmäßig verteilen. Ebenfalls raten Experten dazu, nur etwa 70 % der Nennkapazität zu entnehmen.

Beim Laden von LiPos solltest du den Ladestrom nicht auf die maximale C-Rate einstellen. Sollte etwa die Laderate mit 4C vom Hersteller angegeben sein, solltest du im Winter nur 2C bis 3C wählen. Die sinkende Leistungsfähigkeit wird häufig bei tiefen Temperaturen übersehen. Daher kann es schnell zu einer Überlastung, genauer gesagt zu tiefen Spannungseinbrüchen kommen. Wenn du hier nicht aufpasst, schadet dies der Lebensdauer der LiPos. Ein weiteres Phänomen bei Tieftemperaturen ist, dass wegen der mangelnden Leistungsfähigkeit auch die Flugzeit deiner Drohne abnimmt. Die Kapazität reicht dann nur noch für die Sender- und Empfängerleistung, nicht jedoch mehr für den Antrieb.

LiPo Akku aufwärmen

Du solltest aufpassen, wenn du einen LiPo Akku bei Kälte betreiben möchtest. Recht praktisch wäre also eine entsprechende Akku Heizung. Es gibt aber auch weitere Alternativen. Wenn du nur gelegentlich bei Frost fliegen möchtest, dann kannst du notfalls auch eine kleine Kühlbox nehmen und dort eine Wärmflasche hineinlegen. Packe deinen LiPo hierzu in einen Zippo-Beutel zum Schutz und lege diesen dann ebenfalls in die Kühlbox. Das Innere der Box wird sich schnell aufwärmen, vorausgesetzt, du hast den Deckel richtig zugemacht.

LiPos fühlen sich bei 45 Grad Celsius am wohlsten. Vermeide unbedingt eine zu hohe Hitze, da dies wiederum zulasten der Standzeit und Zyklenzahl geht. Wenn du keine langen Anfahrtswege hast, kannst du die Lipos auch in einem sauberen Tuch im Fußraum deines Autos legen und dabei die Heizung aufdrehen. Im Winter reicht es manchmal schon aus, wenn du die LiPos in der warmen Hosentasche mitführst. In diesem Fall werden diese ebenfalls schonend angewärmt.

Vorsichtig solltest du bei sehr hohen Temperaturen sein. Je nach Modell kann sich bei einer Temperatur von mehr als 60 Grad Celsius eine Gasbildung bemerkbar machen. Im Inneren befindet sich eine chemische Flüssigkeit. Der LiPo kann bei starker Hitze aufblähen. Dies ist nur dann nicht problematisch, wenn der LiPo sich danach wieder vorsichtig abkühlen kann. Einen regelmäßig aufgeblähten und sich fest anfühlenden LiPo solltest du aber entsorgen. In diesem Fall ist meist die Hülle beschädigt und der LiPo bzw. das Innere zersetzt sich.

Das Video wird von Youtube eingebettet. Es gelten die Datenschutzbestimmungen von Google.

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LiPo Heizkoffer Bausatz

Minusgrade sorgen also für einen starken Leistungsverlust deiner LiPos. Insofern kann dir ein beheizbarer LiPo Koffer weiterhelfen. Dabei musst du dir diesen noch nicht einmal fertig kaufen, sondern kannst diesen auch als Bausatz bekommen. Fertigmodelle können schnell um die 100 € aufwärts kosten. Wenn du dir diesen selbst bastelst, wird es günstiger.

Für ein solches Projekt kannst du einen LiPo Sicherheitskoffer* oder einen kompakten, leeren Werkzeugkoffer aus dem Baumarkt verwenden. Ich bevorzuge einen leeren Alu-Werkzeugkoffer*. Je nach Ausführung musst du den innenliegenden Samtbezug sowie ggf. die Schaumstoffpolsterung vollständig entfernen. Da der Bezugsstoff festgeklebt ist, musst du diesen herausreißen. Das Innere des Alu-Koffers sieht dann größtenteils nicht mehr so schön aus.

Danach besorgst du dir ein Temperaturmodul*. Dieses befindet sich auf einer quadratischen oder rechteckigen Platine und ist mit einer Digitalanzeige für die Temperatur versehen. Da dieses Modul später in den Kofferdeckel kommen soll, musst du ggf. das Relais und die Steckerleiste zunächst auslöten. Ansonsten ist das Bauteil für den Deckel zu dick. Verwende später kurze Kabelstücke für den elektrischen Anschluss. Im Kofferdeckel schneidest du eine rechteckige Aussparung für die Digitalanzeige. Zum Einstellen des Moduls musst du darunter noch drei Löcher bohren. Durch diese passen später die Drucktaster des Temperaturmoduls.

Alukoffer

Zuletzt bohrst du noch ein Loch für das Stromkabel. Ziehe das Stromkabel nach innen durch das Loch und mache dann einen Knoten als sogenannte Zugsicherung. Anschließend klebst du von innen passgenau eine Styroporplatte* über die Elektronik. Achte dabei auf einen richtigen Styroporkleber (UHU-Por)*, damit sich das Styropor nicht auflöst. Versehe auch den übrigen Innenraum des Koffers mit etwa 2 cm dicken Styroporplatten. Mit einem Cutter lassen sich die Styroporteile passgenau ausschneiden und einpassen.

Ziehe nun den Temperatursensor innen durch das Styropor. Schneide am besten eine kleine Aussparung in die Styroporfläche im Deckel, sodass der Sensor nicht frei herumschwingt. Auf dem Boden des Koffers (der Boden ist ebenfalls mit Styropor ausgekleidet) klebst du eine ausreichend große Heizfolie*, die an den Anschlüssen mit dem Temperaturmodul verbunden wird.

Jetzt kannst du über ein Netzteil das Temperaturmodul mit Strom versorgen. Stelle die Temperatur auf etwa 36 Grad Celsius ein. Dies reicht vollkommen aus. Der Stromverbrauch liegt bei etwa 4 Ampere. Dank des Temperatursensors geht die Heizung aus, wenn die gewünschte Temperatur erreicht ist. Sie schaltet sich automatisch wieder ein, wenn es zu kalt wird. Auf diese Weise hast du mit einfachen Mitteln einen Heizkoffer gebaut, der insgesamt weniger als 60 € an Materialkosten verursacht. Mittlerweile sind die Preise jedoch etwas gestiegen. Dennoch ist der Eigenbau immer noch günstiger als ein fertiger Heizkoffer.

Teileliste:

  • Aluminiumkoffer für rund 25 €
  • Temperaturmodul 12 Volt für rund 15 €
  • Heizfolie 12 Volt 35 Watt für rund 20 €
  • Styropor-Reste aus alten Verpackungen, kostenlos
  • Kabel und Stecker sind meist vorhanden
Drohne im Winter fliegen

LiPo Heizkoffer kaufen

Natürlich kannst du dir auch gleich einen fertigen Heizkoffer kaufen*. Neben dem Koffer mitsamt der enthaltenen Elektronik solltest du vielleicht noch einen optionalen Zigarettenanzünder-Adapter für das Auto denken. Dann kannst du den Koffer auch auf der Hinfahrt zum Einsatzort betreiben.

Heizkoffer gibt es in verschiedenen Größen. Im Grunde sehen diese Koffer ähnlich aus, wie das selbstgebastelte Modell. In aller Regel handelt es sich um einen Aluminium-Koffer, der mit einer mechanischen Heizregulierung ausgestattet ist. Auch hier kannst du die Temperatur auf rund 36 bis 38 Grad Celsius einstellen. Im Gegensatz zum Eigenbau befindet sich meist noch eine Temperatursicherung an Bord. Damit wird verhindert, dass sich der Koffer auf mehr als 65 Grad Celsius aufheizen kann. Das Innere besteht aus einer nicht elektrisch leitenden Pulverbeschichtung. Nur an den Seiten wird eine schmale Polsterung verwendet. Die Betriebsspannung liegt bei 12 bis 14 Volt sowie einer Leistung von rund 50 Watt. Abhängig von der Größe und Leistung kann ein solcher Koffer zwischen 100 und 300 € kosten.

Letzte Aktualisierung: 8. Februar 2023 um 6:06 . Angezeigte Preise können sich geändert haben. Alle Angaben ohne Gewähr. Preis inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten.
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Häufige Fragen & Antworten

Was ist die optimale Betriebstemperatur von LiPo Akkus?

Abhängig vom verwendeten LiPo wird eine Betriebstemperatur zwischen 30 und 35 Grad Celsius als optimal angesehen.

Was ist die optimale Lagertemperatur von LiPo Akkus?

Wenn du deine LiPos nicht im Einsatz hast, solltest du diese an einem kühlen, trockenen Ort bei einer Raumtemperatur von etwa 20 Grad Celsius lagern.

LiPo Akku bei Kälte: Fazit

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Quellen & Einzelnachweise:
[1] https://www.ehelis.de/diverses/faq/206-lipo-akkus
[2] https://www.elektromodellflug.de/lipo-leitfaden-faq.html