Lithium-Polymer-Akkus (LiPo) werden aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Energiedichte und ihrer flexiblen Formfaktoren in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Diese Akkus sind in zahlreichen Branchen beliebt, darunter Unterhaltungselektronik, Drohnen, ferngesteuerte Autos (RC) und sogar in spezielleren Bereichen wie medizinischen Geräten und Elektrofahrzeugen. Hier ist ein kurzer Überblick über einige wichtige Anwendungen von LiPo-Akkus:

UAVs und Drohnen: LiPo-Akkus sind für die Stromversorgung von Drohnen im Privat- und Industriebereich unverzichtbar. Ihre hohe Energiedichte sorgt für längere Flugzeiten und ermöglicht höhere Nutzlasten. Damit sind sie ideal für Luftbildfotografie, Vermessungsarbeiten und Lieferdienste. Durch das kompakte Design sind Drohnen leichter und wendiger, was die Flugstabilität verbessert.

RC-Fahrzeuge: LiPo-Akkus werden häufig in ferngesteuerten Autos, Booten und Flugzeugen verwendet und liefern die nötige Leistung für einen lang anhaltenden Hochleistungsbetrieb. Ihre hohen Entladeraten ermöglichen eine schnelle Beschleunigung und schnelle Reaktion, was für Wettkampfrennen oder Hobbyaktivitäten unerlässlich ist.

Unterhaltungselektronik: LiPo-Akkus werden aufgrund ihrer schlanken und flexiblen Formfaktoren in Smartphones, Tablets, Laptops und Wearables verwendet. Sie bieten eine leichte, effiziente Stromquelle, die die Akkulaufzeit des Geräts verlängert und sie ideal für tragbare Elektronik macht.

Elektrofahrzeuge: Lithium-Polymer-Batterien werden auch in Elektrofahrzeugen (EVs) verwendet, insbesondere in kleinen Anwendungen wie E-Bikes, Rollern und Skateboards. Sie liefern effiziente, lang anhaltende Energie und behalten dabei eine kompakte Größe bei, die für die Fahrzeugleistung entscheidend ist.

Medizinische Geräte: Im medizinischen Bereich versorgen Lithium-Polymer-Batterien Geräte wie Hörgeräte, tragbare medizinische Geräte und sogar einige moderne Prothesen mit Strom. Aufgrund ihrer Zuverlässigkeit, langen Lebensdauer und ihres geringen Gewichts sind sie ideal für solche empfindlichen und tragbaren Anwendungen.

Lithium-Polymer-Akkus (LiPo) bestehen aus mehreren Schlüsselkomponenten, die zusammen eine effiziente, leichte und energiereiche Stromquelle bilden. Hier ist eine Aufschlüsselung der Hauptteile:

Anode (negative Elektrode): Die Anode besteht normalerweise aus Graphit und speichert Lithiumionen während des Entladevorgangs der Batterie. Sie spielt eine entscheidende Rolle für die Gesamtleistung und Kapazität der Batterie.

Kathode (positive Elektrode): Die Kathode besteht meist aus Lithium-Metalloxid oder Lithium-Eisenphosphat. Sie gibt beim Entladen Lithium-Ionen ab und bestimmt maßgeblich die Spannung und Kapazität der Batterie.

Elektrolyt: LiPo-Akkus verwenden einen gelartigen Polymerelektrolyten, der es Lithiumionen ermöglicht, zwischen Anode und Kathode zu wandern. Das Gelformat macht den Akku flexibler und sicherer als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus.

Separator: Der Separator ist ein dünnes, poröses Material, das den Kontakt zwischen Anode und Kathode verhindert, gleichzeitig aber den Durchgang von Lithiumionen ermöglicht. Er hilft, Kurzschlüsse zu verhindern und sorgt für einen sicheren Betrieb der Batterie.

Gehäuse: LiPo-Akkus sind normalerweise in einem weichen, flexiblen Beutel aus Aluminium oder Kunststoff eingeschlossen. Das Gehäuse ermöglicht ein leichtes Design und seine Flexibilität ermöglicht es, den Akku für verschiedene Anwendungen zu formen.

Batteriemanagementsystem (BMS): Obwohl es nicht Teil der Batterie selbst ist, ist das BMS oft in Lithium-Polymer-Batterien integriert. Es überwacht die Spannung, Temperatur und Ladezyklen der Batterie, um die Sicherheit zu gewährleisten und Überladung oder Tiefentladung zu verhindern.

Das Batteriemanagementsystem (BMS) in Lithium-Polymer-Batterien (LiPo) spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit, Lebensdauer und Leistung der Batterie. Es überwacht und schützt die Batterie, indem es mehrere wichtige Funktionen erfüllt:

Überladeschutz: Das BMS verhindert, dass die Batterie über ihre sichere Spannungsgrenze hinaus aufgeladen wird. Überladung kann zu Batterieverschlechterung, Überhitzung und sogar zu Feuer führen. Daher stoppt das BMS den Ladevorgang, wenn die Spannung einen voreingestellten Schwellenwert erreicht.

Überentladungsschutz: Es verhindert außerdem eine Tiefentladung der Batterie, die die Batterie beschädigen und ihre Lebensdauer verkürzen kann. Das BMS unterbricht die Last, wenn die Spannung unter einen bestimmten Wert fällt.

Überstromschutz: Das BMS überwacht den Strom und verhindert übermäßigen Strom, der zu Überhitzung oder internen Schäden führen kann. Es stellt sicher, dass die Batterie nur innerhalb sicherer Stromgrenzen betrieben wird.

Temperaturüberwachung: Das BMS überprüft die Temperatur der Batterie während des Ladens und Entladens. Wenn die Temperatur über oder unter dem Sicherheitsgrenzwert liegt, stoppt es den Lade- oder Entladevorgang, um die Batterie vor thermischen Schäden zu schützen.

Auswuchten: Bei einem LiPo-Akku mit mehreren Zellen sorgt das BMS durch Überwachung der Spannungspegel dafür, dass alle Zellen im Gleichgewicht bleiben. Es stellt sicher, dass keine Zelle im Vergleich zu den anderen überladen oder überentladen wird, was die Leistung verbessert und die Lebensdauer des Akkus verlängert.

Kurzschlussschutz: Das BMS erkennt einen Kurzschluss innerhalb der Batterie und unterbricht sofort die Stromzufuhr, um Schäden oder Brandgefahr zu vermeiden.