Warum verwenden Drohnen LiPo-Akkus

I. Übersicht über Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Akkus

1.1 Was sind Lithium-Ionen-Batterien (Li-ion)?

• Aufbau und Energiedichte
Lithium-Ionen-Batterien verwenden typischerweise zylindrische oder rechteckige Metallgehäuse, die mit flüssigem Elektrolyt gefüllt sind. Zu ihren Eigenschaften gehören:
Hervorragende volumetrische Energiedichte (Wh/kg)
Hohe strukturelle Stärke und Stabilität
Etwas höheres Gewicht
Geringere Entladeleistung im Vergleich zu LiPo-Batterien
Aufgrund ihrer hohen Energiedichte werden Lithium-Ionen-Batterien häufig eingesetzt in:
Laptops
Elektrofahrzeuge
Drohnen für Luftaufnahmen
Langzeit-Einsatzplattformen

• Wichtige Merkmale von Li-ion
Hohe Energiedichte, die längere Flugzeiten ermöglicht
Lange Zyklenlebensdauer (~300–500 Zyklen)
Kostengünstiger bei gleicher Kapazität
Stabilere Chemie, sicherer im Betrieb
Niedrigere Entladerate, begrenzter Augenblicksstrom
Ideal für:
Drohnen für Luftaufnahmen, Langstrecken-FPV, Vermessungsdrohnen, Starrflügler-Drohnen.

1.2 Was sind Lithium-Polymer-Batterien (LiPo)?

• Aufbau und Flexibilität
LiPo-Batterien verwenden einen gelartigen Polymer-Elektrolyten und eine weiche Beutelverpackung, was folgende Vorteile bietet:
Ultraleicht
Flexible Abmessungen / leicht anpassbar
Niedrigerer Innenwiderstand
Sehr hohe Entladeströme (25C–150C)
Daher dominieren LiPo-Akkus:
Fpv-Renndrohnen
Freestyle-Drohnen
RC-Flugzeuge

• Wichtige Merkmale von LiPo
Extrem starke Entladefähigkeit
Geringer Innenwiderstand mit hervorragender Spannungsstabilität
Leichtgewicht, flexibles Formfaktor
Geringere Energiedichte
Kürzere Lebensdauer und anfällig für Aufquellen
Ideal für:
Anwendungen für Hochleistungs-Drohnen mit schneller Reaktionsfähigkeit.

1.3 Wichtige Unterschiede zwischen Li-Ionen- und LiPo-Akkus

• Vergleich der Energiedichte und des Gewichts
Tabelle 1 — Übersicht Li-Ionen im Vergleich zu LiPo

Li-Ionen = „fliegt länger“
LiPo = „fliegt stärker und schneller“
• Entladerate und Flugleistung
Tabelle 2 — Vergleich der Entladerate

Die extrem hohe Entladeleistung von LiPo ist der entscheidende Grund dafür, dass Renn-Drohnen keine Li-Ionen-Akkus verwenden können.

II. Lebensdauer von Li-Ionen- und LiPo-Akkus

2.1 Vergleich von Lade- und Entladezyklen

• Leistungsfähigkeit der Li-Ionen-Lebensdauer
300–500 Zyklen
Starke Widerstandsfähigkeit gegen Lagerungsabbau
Quillt selten auf
Langsamer Kapazitätsverlust bei niedriger/mittlerer Entladung
Gesamtlebensdauer länger als bei LiPo

• LiPo-Lebensdauerleistung
150–300 Zyklen (variiert je nach Nutzungintensität)
Hochstromentladung beschleunigt die Alterung
Neigung zum Aufquellen
Strenge Anforderungen an Ladung/Lagerung
Hohe Leistung → kürzere Lebensdauer.

2.2 Wichtige Faktoren, die die Batterielebensdauer beeinflussen

• Lade- und Entladeverhalten
Überladen vermeiden (max. 4,2 V/Zelle)
Tiefentladung vermeiden (nicht unter 3,3 V/Zelle)
Ausgleichsladung ist unerlässlich
Lagerspannung 3,75–3,85 V/Zelle
Tiefentladung ist besonders schädlich für LiPo.

• Umgebungsbedingungen
Hohe Temperaturen beschleunigen Alterung/Schwellen
Niedrige Temperaturen verringern die Entladefähigkeit
Langfristiges Vollladen oder Vollentladen erhöht die Alterung
LiPo-Batterien sind empfindlicher gegenüber Umgebungsbedingungen.

III. Faktoren bezüglich der Drohnenleistung

3.1 Energiedichte und Flugzeit

• Ausdauer-Auswirkung
Höhere Energiedichte → längere Flugzeit
Li-ion: Beste Ausdauer
LiPo: Hohe Leistung, aber kürzere Laufzeit
Daher entscheiden sich Drohnen mit großer Reichweite meist für Li-ion.

• Welche Batterie bietet eine längere Flugzeit?
Gewinner: Lithium-Ionen-Batterien
Am besten geeignet für:
Luftaufnahmen
Vermessung
Langstrecken-FPV
Starrflügler-Drohnen
LiPo eignet sich für kurze, aber leistungsstarke Flüge.

3.2 Entladefähigkeit und Ausgangsleistung

• Hochleistungsflug benötigt
Renn-Drohnen erfordern:
Schnelle Beschleunigung
Rollen, Überschläge, scharfe Kurven
Sturzflüge mit hoher Geschwindigkeit
Sofortige Gasannahme
LiPo-Akkus liefern einen starken Momentanstrom.

• Li-Ion vs. LiPo bei Renn-Drohnen
Tabelle 3 — Vergleich der Rennleistung

Renn-Drohnen müssen LiPo-Akkus verwenden.

3.3 Gewichts- und Größenbeeinflussung

• Gewicht und Flugleistung
Leichtere Drohnen profitieren von:
Schnellere Beschleunigung
Höhere Manövrierbarkeit
Bessere Motoreffizienz
LiPo-Softpack-Design → ideal für gewichtsempfindliche Drohnen.

• Vorteile für kleine Drohnen
LiPo kann geformt werden als:
Dünne Beutel
Quadratische/rechteckige Zellen
Maßgeschneiderte Größen
Jede Serien-/Parallelkonfiguration
Ideal für Mikrodrohnen und kompakte FPV-Bauteile.

IV. Sicherheit von Li-Ionen- und LiPo-Batterien

4.1 Häufige Risikoanalyse

• Li-Ion-Risiken
Innerer Kurzschluss
Thermischer Aussetzer
Exposition gegenüber hoher Temperatur
Physischer Schaden
Falsches Laden

• Metallgehäuse → erhöht den Schutz.

• LiPo-Risiken
Die weiche Hülle von LiPo ist zerbrechlicher:
Leichte Ausbeulung
Empfindlich gegenüber Druck/Stich
Überladen = Brandgefahr
Höheres Risiko für thermisches Durchgehen
LiPo erfordert eine sorgfältigere Handhabung.

4.2 Sicherheitsvorkehrungen

• Korrektes Laden und Lagern
Verwenden Sie ein Balancer-Ladegerät
Überschreiten Sie nicht 4,2 V/Zelle
Ladespannung ca. 3,8 V
Verwenden Sie feuerfeste LiPo-Beutel
Laden Sie niemals unbeaufsichtigt

• Tägliche Wartung
Schwellungen vor jedem Flug überprüfen
Fallenlassen/Zerquetschen vermeiden
Akku vor dem Laden abkühlen lassen
Nutzung einstellen, falls beschädigt
Sowohl Li-Ion- als auch LiPo-Akkus können bei sachgemäßer Handhabung sicher sein.

V. So wählen Sie den richtigen Akku für Ihre Drohne

5.1 Am besten für Renn-Drohnen — Warum LiPo gewinnt

Renn-Drohnen erfordern:
Extrem hohe Burst-Leistung
Schnelle Spannungsreaktion
Ultrageringes Gewicht
Flexible Formen
LiPo erfüllt alle Anforderungen → Industriestandard für FPV.

5.2 Bester für Luftaufnahmen — Warum Li-Ion ideal ist

Luftaufnahmen erfordern:
Lange Flugzeit
Stabile Spannungsausgabe
Niedrigerer Dauerstrom
Li-Ion bietet:
Längere Ausdauer
Bessere Lebensdauer
Stabilere Leistung
Viele professionelle Drohnen (z. B. DJI) verwenden Li-Ion- oder hybride LiPo-HV-Systeme.

5.3 Leistung und Lebensdauer ausbalancieren

Wählen Sie LiPo, wenn Sie:
Hohe Leistungsabgabe
Schnelle Gasannahme
Maximale Manövrierfähigkeit
Rennen oder Freestyle
Wählen Sie Li-ion, wenn Sie:
Längere Flugzeit
Langstrecken-Flüge
Effizienter Betrieb mit geringer Leistungsaufnahme
Luftaufnahmen / industrielle Missionen

Endgültiges Fazit: Warum werden LiPo-Akkus häufig in Drohnen verwendet?
LiPo-Akkus dominieren aufgrund folgender Faktoren den Drohneneinsatz:
Extrem hohe Entladungsrate
Leichtbauweise
Geringer Innenwiderstand
Starke Kurzzeitleistung
Geeignet für hochagile Flugmanöver
Li-Ion-Akkus bieten eine längere Flugdauer und eine größere Lebensdauer, können aber nicht den sofortigen Strom liefern, der für Rennen und Freestyle-Flugmanöver benötigt wird, wodurch LiPo-Akkus für FPV-Drohnen unersetzlich bleiben.

Beschreibung： Drohnen verwenden LiPo-Akkus, da sie leicht sind, extrem hohe Entladungsraten bieten und starke Leistungsspitzen für schnelle Beschleunigung und Agilität liefern. LiPo-Zellen weisen einen geringen Innenwiderstand und eine schnelle Spannungsreaktion auf, wodurch sie ideal für den FPV-Rennsport und Hochleistungs-Drohnenanwendungen sind.