Lipo’s en hun gebruiksproblemen……..

Mijn test met betrekking tot de veiligheid van lipo's en wat ermee kan gebeuren als je ze mishandeld. Dit is enkele jaren geleden gedaan en geplaatst in de modelbouwaktueel.


Tijdens het indoor seizoen 2000 kwamen de eerste lipo’s in beeld. Dick van der Vecht had de hand weten te leggen op dit soort accu’s en gebruikte die in zijn indoor modellen. Later is Rudy Roesinck deze gaan importeren en werden ze bij vele modelbouwers snel in gebruik genomen. Ik kocht ook al snel deze accu’s omdat ze vele malen lichter in gewicht waren dan de tot dan toe gebruikte accu soorten. We waren met een aantal mensen toen al aan het experimenteren met de lion accu’s van die tijd welke net als de nicad’s en de nimh’s nog in een metalen huls zaten. Deze lion accu’s waren gevaarlijk en bleken heel snel kapot te gaan in het gebruik of bij het laden. In het ergste geval ontploften ze bij het laden en dat ging dan gepaard met een mooie vuurzee. De lipo’s waren een heel stuk veiliger en de lipo laders waren toen al vele malen makkelijker te gebruiken dan de lion laders welke meestal zelf moetsen worden omgebouwd met alle gevolgen van dien. De eerste lipo’s die ik kocht waren de Kokam 1020 of 1050 cellen welke Rudy Roesinck toen importeerde. Deze cellen heb ik vorig jaar pas uitgerangeerd omdat ze niet meer de capaciteit en de power hadden. Direct na die Kokam cellen kwamen de eerste cellen van een ander merk bij mij in gebruik en die cellen heb ik nu nog steeds in gebruik. Dit zijn cellen van het merk Etec. De capaciteit van deze cellen gaat nu ook merkbaar achteruit, maar ze zijn nog goed genoeg om als accu te dienen voor kleinere motoren. Alle andere lipo’s die ik nu gebruik worden netjes verzorgd en niet te zwaar belast. Alleen mijn indoor lipo’s worden soms tot het randje of er net overheen belast en doen het nog steeds zonder problemen. Wel gaat de capaciteit er in een indoor seizoen behoorlijk op achteruit. Ik moet er wel bij zeggen dat ik ze in de zomer ook gebruik in de diverse shockflyers of andere modellen en ze worden dan ook niet echt netjes gebruikt volgens de voorschriften. Ik heb daar dan ook ingecalculeerd dat ze niet zo lang zullen meegaan als de andere grotere accu’s. In al deze jaren dat ik lipo’s nu gebruik is pas een pakketje opgezwollen. Dit gebeurde vrijwel direct aan het aansluiten aan de lipo lader. Dit was een pakketje wat in een vliegboot heel zwaar overbelast was en behoorlijk mishandeld was (teveel stroom er uit trekken, te diep ontladen, noem maar op). Niet gek dus dat deze lipo dan ook eens een keer opzwelt.

Maar nu naar de kern van mijn verhaal. Ik moet iets schrijven hier over het gebruik en de gevaren van de lipo’s, en over de regels die de fabrikanten op de lipo’s zetten waar we ons aan moeten houden.

Vrijwel alle fabrikanten zetten nu op een sticker op de cellen met een hele waslijst met voorschriften waar je als gebruiker rekening mee moet houden.
Vroeger met de nicad’s en nimh’s deed men dat niet, terwijl daar in de begin fase ook dezelfde problemen mee waren als welke we nu hebben met onze lipo’s. In 1979 was ik bezig met rc-auto’s en wel de electroauto’s. Omdat toen geen goede goedkope laders waren werd er veel geladen met laders met een tijdklokje, of nog erger, met een weerstandsdraad. Met beide manieren van laden zijn bij mij diverse accu’s kapot gegaan en je wil er beslist niet bij zijn als een nicad accu uit elkaar klapt. Ook de auto accu ging regelmatig kapot waardoor ik weer eens een beroep moest doen op de wegenwacht om weer thuis te kunnen komen. Omdat dit toen niet zo snel in de modelbouwwereld verspreid werd als nu met het moderne internet was dat minder bekend bij de gebruikers. Ook dachten de mensen die dit overkwam dat dit alleen bij hun het geval was en zij wel ergens iets fout deden. En ja eigenlijk was dat dan ook wel het geval. Een andere optie was dat de klokjeslader niet goed werkte en niet op tijd afsloeg en op vol vermogen bleef doorladen.
De tekst van de gemiddelde sticker op de lipo’s bestaat uit waarschuwingen in de trend van:
  • Never use anything except a lipo approved charger.
  • Never use trickle charge or allow to discharge below 2.5 volts.
  • Always charge on a concrete surface where there are no flammable objects within 10 feet (3 meters) off the charging area.
  • Never allow battery temperature to exceed 140 degrees Fahrenheit (60 degrees Celsius) while charging.
  • Never disassemble or modify pack whiring in any way or puncture cells.
  • The maximum discharge rate or load must never be exceeded.
  • Always keep out of reach of pets and children.
Wij modelbouwers lezen dit lijstje natuurlijk nooit en te nimmer. Wij nemen die accu’s zo snel mogelijk in gebruik en kijken niet of er iets veranderd is in de tekst. Eventuele wijzigingen in het gebruik zien we dan ook niet direct, die krijgen we toch wel via het internet te lezen of te zien.

Voor het veilig gebruik van lipo’s zijn enkele belangrijke regels waar we ons aan moeten houden. Zo moeten we niet vergeten dat wij eigenlijk deze accu’s ver buiten hun eigenlijke specificaties gebruiken. Dat dit tot nu toe nog steeds goed gaat is te danken aan de fabrikanten van de lipo’s die er toch maar weer steeds voor zorgen dat de accu’s veel meer aan kunnen dan ze eigenlijk zouden moeten kunnen. De modelbouwwereld kun je dan misschien ook wel zien als een testkeuken voor de fabrikanten. Doordat wij steeds meer power willen uit een steeds kleiner accu pakketje moeten de fabrikanten wel aan de slag om dat voor ons mogelijk te maken. De uiteindelijke winnaar is de gewone consument die met powertools (accu boor machines en andere gereedschappen) werkt en de professionele accu gebruiker.

De meest belangrijke regels zijn:
  • Dat we de cellen niet verder dan 3 volt onbelast (2,5 volt belast) mogen ontladen.
  • Met laden mogen we ze niet overladen, een volle lipos meet 4,2 volt. Ga je hier overheen dan loop je het risico dat er ongelukken gebeuren.
  • Tijdens het gebruik mag de temperatuur van de cellen niet boven de 60 graden komen.
  • De cellen mogen niet zwaarder belast worden dan wat de fabrikant aangeeft.
    • In de praktijk willen we tot maar 80% van die waarde gaan om lekker veilig te zitten. De fabrikant geeft dat aan in een C-getal. Dit getal betekend dan x keer de capaciteit van de cel. Als er op staat 15C dan mag je de lipo met 15 keer de capaciteit belasten. Bij een 1000 mAh pakket is dat dan 15 ampère.
  • Nooit een lipo opwarmen voor gebruik.
    • Ik heb zelf problemen gehad met een lipo van een bepaald merk. Volgens opschrift zou het een 25 C cel zijn en in het gebruik bleek dit een 18C cel. Toen ik verhaal ging halen bij de fabrikant kwam deze aan met het gegeven dat ik de cellen moest voorverwarmen tot 30 graden en dat hij dan de opgegeven waarde wel zou halen. In mijn ogen ben je dan totaal verkeerd bezig en vraag je om problemen. Voor mij dus een reden om geen lipo’s meer te kopen van deze fabrikant.
  • Voor het langere tijd opslaan dient de lipo opgeladen te worden tot 60% van zijn capaciteit.
  • Bij elke nieuwe set-up dien je het stroom verbruik te meten en eigenlijk ook op te schrijven. Je hebt dan gelijk een mooi logboek met gegevens van je motoren en hun set-ups.
  • Nooit onbeheerd laden. Altijd laden onder “direct” toezicht.
  • Zorg ervoor dat in de directe omgeving van de laadplek geen brandbare dingen zijn opgeslagen.

Omdat ik nog geen slechte ervaringen heb in het gebruik van lipo’s ben ik te rade gegaan bij verschillende modelvliegende kennissen welke dit soort accu’s ook gebruiken. Bij een modelvlieg vriend bleek de garage te zijn uitgebrand. Het vermoeden is dat dit kwam doordat een lipo bij het laden in brand is gevlogen. De gehele laadtijd was er toezicht, alleen op het laatste niet meer. Toen de gebruiker zag dat de laadstroom heel laag was dacht hij even snel te kunnen gaan douchen. Toen hij onder de douche vandaan kwam stond zijn garage al in lichterlaaie. Al zijn modelbouwspullen zijn in vlammen opgegaan.

Van een aantal modelvlieg vrienden kreeg ik oude uitgerangeerde lipo pakketen om te testen wat er gebeurd als je laad fouten maakt of als een cel doorboord wordt en meer van dat soort zaken.

Als eerste heb ik eens een lipo open gemaakt om te kijken wat erin zit. Het “metalen” zakje is zo kapot en kun je dan vrij gemakkelijk verwijderen van de cel. Dan blijkt dat er een heel dun vliesje inzit welke aan beide zijden is bekleed met een zwart plaatje. De spullen die erin verwerkt zijn ga ik niet verder op in. Ik ben geen chemicus en heb totaal geen verstand van dit soort zaken. De onderdelen zijn niet giftig of gevaarlijk voor de gezondheid, althans dat is wat mij gebleken is uit het zoeken op internet. Tijdens het openmaken heb ik een multimeter aangesloten op de cel om te kijken wat er zou gebeuren. De cel was bijna vol geladen toen ik hem openmaakte. Eenmaal open bleek de spanning nog steeds constant te blijven. Bij het afrollen bleef de spanning contant tot bijna op het einde (zie de foto’s). Omdat voor mij de eerste test geslaagd was dacht ik om snel op te ruimen om de hele boel bij elkaar te proppen en toen ik dat deed bleek het materiaal iets op te warmen. Ook liep toen gelijk de spanning weer op. Het opwarmen was niet erg veel maar wel merkbaar. Omdat ik even twijfelde over dit gebeuren heb ik het gehele bundeltje aan de kant gelegd en een paar minuten later was de warmte weg en alles weer normaal, en er bleef nog een klein beetje spanning op staan.

Omdat ik ook wel eens wilde weten of en hoe ik een lipo in brand kon krijgen met laden maar eens een oude reflex lader opgezocht. Ik ben toen een 1500 mAh pakket gaan laden op de nicad stand op 4 ampère. Dit duurde een hele tijd, en omdat ik mijn twijfels had over de lader heb ik deze weer weggeruimd en vervangen door een oude nicad lader. Deze Hitec lader werd ingesteld op vol vermogen en opgestart. Ook deze heb ik weer na een tijdje weggehaald omdat ik het laadproces niet echt goed kon volgen. Ik heb toen maar de gok genomen en mijn moderne allround lader genomen. Deze heb ik ingesteld op Nicad en op 4 ampère laden en netjes opgestart. Na ongeveer 15 minuten stopte de lader omdat deze dacht dat de accu vol was. Omdat ik niet tevreden was heb ik de lader weer opgestart en na 10 minuten stopte hij weer. Dit gehele spelletje heeft anderhalf uur geduurd voordat er uiteindelijk iets gebeurde met de lipo. De lipo werd warm en bolde op. Door steeds maar weer opnieuw de lader te starten en alle waarschuwingen te negeren ontplofte de lipo uiteindelijk om met behoorlijk grote vlammen te verbranden. De 3 cellen ontstaken een voor een en de hitte die ervan af kwam was behoorlijk. Ook sprongen er kleine stukjes weg welke brandplekken veroorzaakten op de spullen waar ze op terecht kwamen.

Daarna laden op een verkeerde cel aantal en een verkeerd ingestelde inhoud. Een 3 cellen pakket van 1500 mah werd ingesteld op een 5 cellen pakket en met 2 ampère geladen. Na 10 minuten laden wordt de lipo iets warmer. 20 minuten later is de warmte er nog steeds. Na 35 minuten begint de lipo iets op te zwellen. Na 40 minuten is de lipo dik en zit er een klein gat in de naad van een cel. Je kan de cellen ruiken, een weezoete framboos achtige geur. Na ruim 50 minuten laden stopt de lader met de boodschap dat de lipo vol is. Meer dan het opbollen en dat kleine gaatje is er niets gebeurd. Omdat er een gat in een cel zat het pakket voor de zekerheid in een emmer water gegooid.

Het doorboren van een cel. Enkele cellen heb ik met een schroevendraaier doorboord om te kijken wat er zou gebeuren. Bij de eerste cel gebeurde er niets, dus nog maar eens die schroevendraaier erin geprikt. In de cel zag je een klein rood puntje wat warm werd, maar verder gebeurde er niets. Deze cel heb ik toen ook maar in een emmer water gegooit en daar bleef dat rode puntje in het gat zichtbaar en er bleven bubbels vanuit het gat naar boiven komen. Er was dus een chemische reactie aan de gang, maar verder gebeurde er niets wat kon wijzen op gevaar. Daarna nog maar eens een cel doorboord en ja hoor, nu was er wel een aardige reactie. De cel begon snel behoorlijk te roken. Omdat ik dit in de tuin deed en de wind in de verkeerde richting stond heb ik deze cel snel in die emmer water gegooid om het proces te stoppen. Ook hier bleef de cel bubbels afgeven. Later op de dag ben ik op het vliegveld nog eens an het spelen geweest met het doorboren van lipo’s en uiteindelijk leidde dit bij de 4de cel tot een kleine lipo brand. Ook nu bleek dat de brand behoorlijk fel was. Nadat de brand uit zich zelf gestopt was heb ik de inhoud bekeken en het bleek dat alles nog redelijk in orde was alleen behoorlijk verkoold.

Zoals jullie zien heb ik behoorlijk wat moeite moeten doen om 2 maal tot een lipo brand te komen. In mijn ogen zijn de lipo’s dan ook behoorlijk veilig en zijn de verhalen over grote branden en ontploffingen uitzonderingen of verhalen die we moeten nemen met een flinke korrel zout. Dit wil natuurlijk niet zeggen dat je veilig onbeheerd kan laden of dat je kan doen wat je wil met lipo’s want dan vraag je om problemen. Zolang je jezelf ,maar dwingt om je aan de regels te houden en dit consequent te blijven doen is het risico op brand of wat dan ook minimaal. Als het dan toch misgaat heb je meer dan genoeg tijd om in te grijpen voordat het eindigt in een afgebrand hobbyhok.

Op het internet zwerven ook de nodige tips rond over het veilig opbergen en het opbergen tijdens het laden. Zo zijn er nog steeds mensen die hun lipo’s in een stalen kist opslaan of in die stalen kist de lipo’s doen laden. Als de deksel van die stalen kist te vast zit is dat een groter probleem dan die ontbrandende lipo. Tijdens het laden de lipo in een liposack opbergen is een goede optie, het laden in een oude keramieken bloempot en dan afgedekt met een plastic zakje zand is ook heel goed. Bij een mogelijke brand smelt het plastic zakje en dekt het zand de lipo af waardoor het vuur geen zuurstof meer krijgt en uitgaat.

Een aanvulling die misschien wel belangrijk is in ons hobbyhok is een goede brandblusser en een branddeken.

TIP: Een lipo-sack is ook gemakkelijk te maken van een oude branddeken.

Ps. Dit gehele verhaal over het onbeheerd laden van lipo’s geld natuurlijk ook voor andere accu types. Nooit, maar dan ook nooit onbeheerd accu’s laden.

Dan nog een laatste opmerking van mijn kant uit. Doe de testen die ik uitgevoerd heb niet na. Dit is allemaal onder gecontroleerde omstandigheden gedaan en na doen kan tot ongelukken leiden.



De bij de tekst horende foto's plaats ik zo snel mogelijk.

 
Mooi verhaal, al snap ik je probleem met voorverwarmen niet. Zeker is de winter is het erg belangrijk om je lipo's op temperatuur te brengen voor je ze gaat belasten. Wanneer je een ijskoude lipo zwaar gaat belasten dan sloop je hem.
Er zijn dan ook verwarmde koffertjes te koop waarin je de accu's gecontroleerd op kan warmen. Voordat ik ga vliegen verwarm ik mijn accu's tot zo'n 35 graden.
 
Emanuel, dit verhaal stamt al uit 2008, toen was opwarmen van lipo's nog niet gebruikelijk. Nu doe ik dat met mijn lipo's voor mijn F5B wedstrijdkisten wel. Voor de andere lipo's die nooit tot de max belast worden doe ik dat nog niet, ik zie er dan nog geen noodzaak in.

Voor het pakketje uit de test waarop dit van toepassing was, dit zou niet tot de max belast gaan worden. Echter bij de 18c klapte de spanning al behoorlijk in waardoor dit pakket voor mijn doel onbruinbaar was. Het was toen de enigste lipo die in dat model paste........ Ook bij diverse zoektochten op internet bleek dat die cellen door de fabrikant overrated waren. Diverse mensen hadden bij testen geconcludeerd dat die cellen maximaal 18 c waren en soms nog minder.........
 
Emanuel, dit verhaal stamt al uit 2008, toen was opwarmen van lipo's nog niet gebruikelijk. Nu doe ik dat met mijn lipo's voor mijn F5B wedstrijdkisten wel. Voor de andere lipo's die nooit tot de max belast worden doe ik dat nog niet, ik zie er dan nog geen noodzaak

Geld dit ook voor hardcase auto lipo's?
 
Interessant verhaal. Al zijn delen, zoals je zelf al aangeeft met het verhaal over het opwarmen, inmiddels wat achterhaald. De huidige Li-Ion cellen zijn ook zeker niet meer gevaarlijker dan een LiPo, daarnaast is LiFePo4 ontstaan, wat nog robuuster in gebruik is.

Dit stuk geeft ook veel nuttige info: wat-een-lipo-en-hoe-gebruik-je-die
 
Laatst bewerkt door een moderator:
klopt, dat voorverwarmen is in feite voor sommige achterhaald, maar voor jan met de pet ben ik er geen voorstander van. Zolang je de lipo's (en ook andere type's accu's) niet tot hun maximale c waarde (of erover) belast is dat niet direct noodzakelijk. Pas als je het onderste uit de kan wil halen zoals met F5b waar we met stromen van 200 ampere en meer werken heeft het voordelen.

Of het voor hardcase lipo's werkt met voorverwarmen weet ik niet, hangt van de dikte van de case af. Waarschijnlijk zul je dan veel energie kwijt zijn in het voorverwarmen om de interne temperatuur op ongeveer 38 graden te krijgen.......
 
Het heeft ook voordelen bij micro heli's. Ik heb een paar 120 mAh 25C accu's voor mijn Solo Pro, maar als ik die niet eerst op ca lichaamstemperatuur breng bij vliegen rond het nulpunt, dan is het na een minuut al over. Voorverwarmd zijn 6 minuten haalbaar. Om te kunnen vliegen is ca 1 A voldoende, en in theorie kunnen de accu's meer dan 2.5 a leveren. Belasting is dan minder dan 50%, maar toch heeft voorverwarmen zeker zin.

Hangt ook van de grootte van een lipo af, zo'n mini accu koelt sneller af dan een grote, en zal er dus meer last van hebben. Met hardcase zal de lipo ook minder snel afkoelen door de rij- of vliegwind, dus heeft voorverwarmen waarschijnlijk minder zin. Zo zijn er wel verschillende uitzondering voor en tegen te vinden, denk ik.
 
dat voorverwarmen..

vaak zie je (bij lood en bij nicd/nimh) dat het voltage een beetje zakt als de accu afkoelt, en dat het voltage een beetje omhoog gaat als de accu warm wordt
Als je een accu extreem zou verwarmen, zou dan een accu niet over zijn bovenvoltage heen gaan?

En ik vermoed dat als we het over verwarmen hebben, dat we het wel echt warm maken..
een lipo in je binnenzak houden om de chemie een beetje op gang te houden zal echt geen probleem geven. Of je moet je polen niet goed geisoleerd hebben, dan krijg je een warme binnenzak :mrgreen:
Op het moment dat de accu gebruikt wordt, zal deze door de ontlading ook nog enige warmte ontwikkelen.

Het gaat erom dat je een accu niet 2 tellen voor een vlucht (in mijn geval) ff in de oven gooit om hem op 35 graden af te bakken.
of na een vlucht meteen in de vriezer om hem af te koelen.
 
Voorverwarmen doe ik in een koffertje waarvan de temperatuur te regelen is. Ik stel die in op 40 graden. De accu's liggen er een uurtje van de voren in en komen er aangenaam warm uit. Ze presteren dan ook in de winter goed. Een ijskoude lipo flink belasten kan je de lipo kosten. De inwendige weerstand is dan te hoog waardoor hij zeer snel intern op zal warmen en daardoor te heet wordt. Tegen de tijd dat hij helemaal is doorgewarmt staat hij aardig bol.
 
klopt..
De C waarde wordt door de kou gewoon veel lager
Ik heb er geen onderbouwing voor, gewoon gevoel en wat ik in de heli zie

En als je de C overschrijd, sloop je de accu..
Daarom houdt ik ze lekker in mn zak
En ook 1 van de redenen dat 3s mn grootste maat lipo is ;-)
 
Voorverwarmen is bij wedstrijden met auto's verboden, dit alleen om ervoor te zorgen dat men geen extreme laadtechnieken gaat gebruiken. In de handel zijn wel middelen te vinden om je LiPo te verwarmen.

Hoewel de gedachte speelt dat Lithium accu's vandaag de dag erg veilig zijn komen er ook nog genoeg verhalen uit het veld dat het fout gegaan is, van zelfs simpele ontvangeraccu's tot aandrijfaccu's dus is het nog steeds raadzaam om alle veiligheid in acht te nemen.
 
Back
Top