In einer elektrisch betriebenen Airsoft-Waffe ist ein „Li-Po“-Akku Standard. Was früher der NiMh-Akku war, ist heute der Li-Po. Aber was ist mit einem Li-Ion-Akku? Besser, schlechter oder gleich gut? In diesem Tutorial erklärt dir REX die Unterschiede.
Basics
Der Abschnitt ist dahingehend wichtig, um den Unterschied zwischen einem LiPo und einem LiIon zu verstehen. Grundsätzlich hat ein Akku mehrere Maßeinheiten, die verglichen werden können.
- V = Volt = Spannung
- mAh = Milliampere pro Stunde = Strom
- C-Rate = Entladestrom in Bezug auf die Kapazität
Spannung
„Volt“ sollte ja jedem klar sein! Anfänger- und Sub-0,5er-Modelle haben einen „7-4er“ und stärkere Modelle einen „11-1er“. Die Werte beziehen sich immer auf die Spannung des Akkus, also bspw. 7,4 Volt oder 11,1 Volt.
Die Spannung ist immer ein Vielfaches von 3,7 Volt, da eine einzelne Akku-Zelle immer diese Spannung hat. Wenn man einen 7,4 Volt Akku hat, dann kann man zu 100% davon ausgehen, dass der Akku zwei Zellen (also 2* 3,7V) hat. Ein „11-1er“ besteht aus drei Zellen (3* 3,7V).
Trivia: Normalerweise gibt man bei einem Akku nicht die Spannung an, sondern die Zellenanzahl. Ein 11-1er wäre korrekterweise ein 3S-Akku und ein 7-4er ein 2S-Akku. Die Zahl steht für die Anzahl an Zellen und das „S“ für „Serial“, also in Reihe (Addierung der Spannung). Im Airsoft ist aber die Bezeichnung „ein 11-1er“ geläufiger (warum auch immer).
Strom
Die Stromabgabe wird bei einem Akku jeglicher Art in mAh, also „Milliampere pro Stunde“ angegeben. Bei größeren Akkus – bspw. in Autos – wird auf das „Milli…“ verzichtet und die Stromabgabe in Ah, also Ampere pro Stunde angegeben. Info: 1.000 mAh = 1 Ah.
Konkret gibt der Wert an, wie viel Milliampere der Akku in einer ganzen Stunde abgeben kann, bevor er leer ist. Somit kann bspw. ein 1.000-mAh-Akku, 1.000 bzw. 1,0 Ampere über den Zeitraum einer ganzen Stunde abgeben. Jetzt zieht der Motor der Knifte aber nicht 1,0 Ampere, sondern vielleicht eher 60 Ampere. Entsprechend der Leistung (Watt) des Motors geht die Nutzungsdauer des Akkus runter, bis er leer ist. Entsprechend dem Beispiel (Akku: 1,0 Ah; Motor: 60 A) könntest du „rein rechnerisch“ 1 Minute Fullauto geben, dann wäre der Akku leer.
C-Rate (Entladestrom bezogen auf die Kapazität)
Die Akkus haben (meist) einen weiteren Wert aufgedruckt, der C-Rate nennt – bspw. „25C“. Teils findest du auch zwei unterschiedliche C-Rate-Werte auf deinem Akku – bspw. „25C/50C“. Der niedrigere Wert steht für die konstante Stromabgabe und der höhere Wert für die kurzfristige, maximale Stromabgabe (kurzfristig = unter einer Sekunde). Aber erstmal kurz die Erklärung, was die C-Rate ist und wie sie berechnet wird.
Beispiel: Auf deinem Akku steht „25C/50C“. Somit ist die konstante Stromabgabe „25C“ und die maximale „50C“.
Die Zahl ist immer der Multiplikator der Strom-Kapazität (engl. Capacity, daher das „C“). Also wenn der Akku 1.400 mAh hat, daher dann 1,4 Ah, rechnest du die „Ah“ mal der Zahl vor dem C. Das Ergebnis ist die konstante Stromabgabe, was dein Akku leisten kann.
Akku = 1.400 mAh = 1,4 Ah
C-Rate (konstant) = 25C
Konstante Stromabgabe = 25 * C = 25 * 1,4 Ah = 35 A(mpere)
Info: Wenn nur ein Wert aufgedruckt ist, dann kannst du davon ausgehen, dass das der Wert für die konstante Stromabgabe ist. „In der Regel“ ist der Wert für die kurzfristige, maximal Stromabgabe bei Li-Po-Akkus immer das Doppelte.
Li-Po (Lithium-Polymer)
Der oben gezeigte Standard-Akku hat folgende Werte aufgedruckt:
- Spannung: 7,4 Volt
- Kapazität: 1.200 mAh = 1,2 Ah
- Entladerate (C-Rate): 25-50C
Hier siehst du wunderbar die zwei Entladeraten – konstant (25C) und maximal (50C). Rechnest du die Werte aus, so kann der Akku konstant 30 Ampere und kurzfristig, maximal 60 Ampere abgeben.
Li-Ion (Lithium-Ionen)
Die oben gezeigte Akku-Zelle meines Selbstbau-Akkupacks hat keine konkreten Werte aufgedruckt. Dazu muss man einen Blick ins Datenblatt des Akkus werfen.
- Spannung: 3,7 Volt
- Kapazität: 2.500 mAh = 2,5 Ah
- Entladestrom konstant: 20 Ampere
- Entladestrom Puls (<1 Sek.): 100 Ampere
Jetzt fragst du dich vielleicht, wo hier die C-Rate zu finden ist. Bei einzelnen Akkuzellen wird (meist) nicht die C-Rate, sondern direkt die Ampere angegeben. Direkter Unterschied, den du anhand den Werten feststellen kannst: Konstant zu kurzfristig ist beim LiPo im Verhältnis 1:2 (kurzfristig das Doppelte); beim LiIon hingegen ist das Verhältnis 1:5 (kurzfristig das Fünffache)!
Wichtige Info: Ein Li-Ion-Akku „geht nicht hoch“! Er ist an sich bzgl. seines Aufbaus sicherer, als ein Li-Po!
Kurze Erklärung zur Spannung: Eine Zelle hat (wie oben in den Basics erklärt) 3,7 Volt. Wenn ich drei Zellen davon in Reihe schalte, also engl. „serial“ betreibe, so komme ich auf 11,1 Volt für den Akkupack.
Trivia: Die oben gezeigt Li-Ion-Zelle hat die Größenbezeichnung „18650“ und wurde früher in Laptops verbaut. Heute findest du diesen Zellentyp im Elektroauto der Marke Tesla wieder! Der 85-kWh-Akkupack des Teslas hat in der Summe 7.104 Zellen des 18650-Typs verbaut! WTF! (Quelle: electrek – Tear down of 85 kWh Tesla battery pack (ext. Link))
Unterschied semi und fullauto
In Deutschland dürfen Airsoft-Waffen, die über 0,5 Joule Mündungsenergie haben, nicht Fullauto (Dauerfeuer) schießen.
Wenn du jetzt mal eine Standard-Waffe mit einem 11,1er und einer EFCS nimmst, dann kommst du auf eine Zyklenzeit unter 100 Millisekunden, also die Dauer, bis ein Schuss komplett abgegeben wurde. Der Motor wird nach jedem Schuss elektrisch durch einen Kurzschluss gestoppt („active break“). Nach dem Stopp zieht der Motor dann auch kein Strom mehr vom Akku und somit hat dieser wieder Zeit „durchzuatmen“. Das Verständnis ist wichtig für das folgende Fazit!
Bei Fullauto dreht der Motor ununterbrochen, solange, bis du den Abzug wieder loslässt. In dieser Zeit wird auch konstant der Akku belastet.
Li-Po oder Li-Ion?
Ja. Spaß beiseite – es ist abhängig anhand der Waffe, bzw. ob sie Fullauto schießt oder nur Semi. Grundsätzlich ist es gut, wenn die benötigten Ampere deines Motors kennst! Aber als grobe Richtlinie gilt folgendes:
Wenn die Waffe Fullauto schießt…
…dann ist es wichtig, dass der Akku einen hohen, konstanten Entladestrom aufweist!
Wenn die Waffe semi-only schießt…
…dann ist es besser, wenn die kurzfristige, maximale Stromabgabe hoch ist!
Motor-Datenblatt
Hast du genauen Daten deines von dir verwendeten Motors vor dir, dann ist es deutlich entspannter, den richtigen Akku zu wählen!
Der verlinkte Motor – Begadi Mamba rot – hat eine maximale Stromaufnahme von 32,54 Ampere laut Datenblatt. Das bedeutet, dass dein Akku mindestens 33 Ampere (aufgerundet) liefern muss! Bei Fullauto-Waffen im Bereich der konstanten Stromabgabe und bei Semi-Only-Waffen im Bereich der maximalen, kurzfristigen Stromabgabe.
Fazit: Was ist besser?
Da wir in Deutschland ansässig sind und somit dem deutschen Waffenrecht unterliegen, schießen unsere „großen“ Waffen nur Semi-Only. Das bedeutet, dass bei der Akkuwahl die kurzfristige, maximale Stromabgabe entscheidend ist.
Wenn ich jetzt meine E&L AK-74UN mal als Beispiel nehme, spiele ich da einen AMAX-LiPo-Akku mit 11,1V und 1.300 mAh. Leider passt kein Li-Ion rein. Der AMAX-Akku hat eine konstante C-Rate von 25C. Ich nehme mal an, dass die kurzfristige, maximale Stromabgabe das Doppelte beträgt, also 50C, somit kann der Akku kurzfristig, maximal (50 * 1,3 Ah =) 65 Ampere abgeben. Ich würde aber lieber gerne einen Li-Ion-Akku verwenden. Warum? Die oben genannte Akkuzelle hat eine Kapazität von 2.500 mAh – also fast das Doppelte!
ARGOS hingegen hat einen von mir selbstgebauten Li-Ion-Akku im Einsatz in seinen AR-15-Modellen. Er profitiert von einem knackigeren Ansprechverhalten, sowie einer höheren Kapazität des Akkus. Wenn ich den Li-Po-Akku wechseln muss, dann ist sein Li-Ion-Akku noch halb voll. Das ist halt ein extremer Vorteil bei großen Events!
Also… Wenn die Waffe semi-only ist und ein Li-Ion-Akkustick rein passt, dann immer Li-Ion! Die Vorteile liegen auf der Hand: Sicherer, knackigeres Ansprechverhalten und mehr Kapazität!
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