Airsoft en accu’s / batterijen

Airsoft en accu’s/batterijen 101 beginners guide. Door Airsoftlipo.com

Dit is een guide waarin we je zoveel mogelijk willen vertellen over Nimh’s, Lipo’s etc. zonder je al teveel te verwarren.

Ikzelf ben van jongs af aan geïnteresseerd geweest in elektronica en techniek. Ik ben op jonge leeftijd begonnen met het vliegen van RC helikopters (geen speelgoed maar modellen van 1500-2000 euro). Je zou het misschien niet op het eerste gezicht zeggen maar, daar komt zeer veel techniek en kennis bij kijken. In de afgelopen jaren heb ik dan ook veel geleerd over elektriciteit, accu’s, elektromotoren en alles wat daarbij komt kijken. Graag zou ik de kennis die ik vergaard heb met jullie delen, omdat ik zie dat er vaak veel onduidelijkheden zijn in de airsoftwereld over accu’s, laders en elektriciteit.

 

Legenda

V= Volt = Spanning, bepaalt de Rate of fire’’
A= Ampère = Stroom, bepaalt de kracht die geleverd kan worden, merkbaar in Rate of fire en triggerresponse
C= Ah = Capaciteit in Ampère per hour = Maatstaf voor hoe lang de accu meegaat tot hij leeg is
W= Watt= Vermogen

Standaard worden de meeste AEG’s met een Nimh accu geleverd, dat is een accu opgebouwd uit meerdere metalen cellen. Vaak zijn het 8,4V of 9,6V accu’s. Laten we daar maar gelijk op inhaken: het voltage dat aangegeven word bij een accu noemen we het nominale voltage. Een volgeladen accu zit hier een klein beetje boven: een nominaal 7,4V lipo geeft 8,4V als hij vol is. Een hoger voltage zorgt voor een hogere Rate of fire/vuursnelheid, dus ook meer belasting voor je internals van de gearbox. De triggerresponse wordt echter vaak bepaald door hoeveel stroom (Ampère) de accu kan leveren. Nimh accu’s leveren veel minder stroom dan bijvoorbeeld een Lipo accu, maar Nimh accu’s zijn weer steviger dan een Lipo.

Lipo en Nimh accu’s hebben geen geheugen effect, dus ze hoeven niet eerst leeggetrokken te worden alvorens ze te herladen. Lipo accu’s mag je in ieder geval nooit helemaal leegtrekken, daar vertel ik later in deze guide meer over.

 

Nimh’s Laden

Het laden van een Nimh accu gaat vaak met de standaard lader die meegeleverd wordt. Nimh accu’s laadt men meestal met niet meer dan 1C, dat is dus 1x de capaciteit (het aantal mAh’s). Mocht je niet weten met hoeveel Ampère je de accu mag laden dan kijkt men eerst naar de capaciteit van de accu. Bijvoorbeeld bij een 9,6V 1500mAh Nimh accu is de capaciteit dus 1500mAh dat staat gelijk aan 1,5Ah (de ‘m’ in ‘mAh’ staat voor milli). Dus deze accu laadt men met 9,6V en 1,5Ah max. Er zijn Nimh’s die met meer of minder geladen mogen worden maar dat staat dan vaak aangegeven in de handleiding/verpakking/website van de fabrikant. Verder is het goed om de delta peak stand aan te zetten op de lader als de lader die functie heeft.

Voordelen Nimh accu:

•  Stevig

Nadelen Nimh accu:

•  Levert weinig stroom (langzamere triggerresponse)
• Voltage kakt relatief snel in
• Hoge interne weerstand
• Lange laadtijden
• Groot formaat
• Kan minder goed tegen lage temperaturen

 

Generaties lipo’s

Er zijn een aantal generaties lipo’s:
De eerste generaties die zeer gevoelig waren voor mishandeling en nog niet heel krachtig, klein etc. waren. Deze zie je bijna nooit meer.

Dan is er de huidige/verouderende generatie lipo’s. Deze lipo’s Laadt men met maximaal 1C meestal en zijn redelijk qua prestaties(ontlading, duurzaamheid). Toch komt t vaak voor dat deze lipo’s na bijvoorbeeld 40 laad/ontlaad-cyclus al bol gaan staan en minder worden in kracht en capaciteit.

Gelukkig is er nu een nieuwere generatie lipo’s die vaak tot 5C maximaal geladen kan worden en een zeer hoge ontladingskracht heeft(aangegeven met discharge C op de lipo, bijv 30C continu 60C piekvermogen). Deze lipo’s zijn wat robuuster qua elektrische mishandeling (per ongeluk te ver ontladen o.i.d.).

Het is dus goed om onderzoek te doen naar wat voor lipo’s er aangeboden worden bij winkels. Vaak vragen winkels en webshops hoge prijzen voor oudere generatie lipo’s die minder presteren.

 

De LithiumPolymeer-accu (lipo)

De lipo is een mooie uitvinding die vanuit de hybride autowereld de RC wereld is binnengekomen en nu dus ook de airsoftwereld binnentreedt. Lipo accu’s zijn echt topdingen, ze leveren zeer veel stroom: gemiddeld 30x zoveel de capaciteit (C), dat resulteert dus in een snelle triggerresponse. Ze hebben een lagere interne weerstand en houden hun voltage goed vast gedurende ontlading. Dat resulteert erin dat je de 8,4V of 9,6V Nimh van je AEG prima kan vervangen door een 7,4 lipo zonder te merken dat de accu iets minder voltage heeft. Vaak zeggen mensen dat een AEG verscheidene upgrades nodig heeft voordat er een Lipo in kan. Dat is dus niet het geval wanneer men een 7,4V lipo gebruikt ongeacht de capaciteit en C rating. Wanneer men echter een hoger voltage zoals de 11,1V lipo’s gaat gebruiken zijn er wel upgrades (MOSFET, betere gears etc.) nodig vanwege de hoge rate of fire en vermogen dat er gebruikt wordt.

LET OP! Omdat Lipo’s meer stroom kunnen leveren kan het voorkomen dat de standaard tamiyastekker die aan veel AEG’s zit warm wordt en zelfs smelt of verkoold. Dit is mij een keer op een skirm gebeurd en natuurlijk zeer vervelend wanneer men geen back-up AA heeft. Gelukkig heb ik toen een accu direct aan de AA gesoldeerd maar om te voorkomen dat zoiets vaker zou gebeuren heb ik andere stekkers op mijn AA en accu’s gesoldeerd.

Hoewel het niet per se een must is, is het zeker aan te raden betere stekkers op je AA te zetten. Tamiyastekkers hebben namelijk een hogere weerstand dan bijvoorbeeld deans of xt60 stekkers waardoor ze warm worden als er veel stroom langs gaat. Dit is vooral het geval wanneer men lipo’s of lifepo’s gebruikt. Deans en xt60-stekkers kunnen hogere stromen en spanningen aan dan tamiyastekkers waardoor zij een betere keus zijn.

 

Gevaren

Het is vanzelfsprekend dat men een accu niet hoort te mishandelen als in: met teveel ampères of volt laden, beschadigen of penetreren met een scherp voorwerp. Bij een lipo is dit extra gevaarlijk omdat deze dan kan exploderen of in de brand vliegen, er komt een grote vlam vanaf. Voorbeeld van wat er kan gebeuren bij incorrect gebruik:

Wanneer men de lipo correct behandeld is de kans op zoiets echter zeer klein. Men kan de lipo tijdens het laden bijvoorbeeld in een brandwerende lipozak stoppen waardoor laden in de huiskamer wat veiliger is. Laden kan bijvoorbeeld ook in de tuin op een tegel waar verder niks brandbaars omheen staat, men dient dan echter wel goed in de gaten te houden of er geen vocht door bijvoorbeeld regen in de buurt van de laadopstelling komt.

Verder is er nog het puntje ontladen; een lipo mag niet te ver ontladen worden ander gaat hij kapot en wordt hij bol door gasvorming (waterstofgas, zeer explosief). Het beste is om te stoppen met schieten wanneer men merkt dat de Rate of fire omlaag gaat van de AA, want de cellen van een Lipo mogen eigenlijk niet onder de 3,2 Volt komen. Het beste is om de lipos tot maximaal 80% van de capaciteit te ontladen. Dat wil zeggen dat wanneer men een 1000mAh lipo heeft, men er niet meer dan 800mAh uit zou moeten trekken. Het bepalen van hoeveel mAh er gebruikt is kan echter eigenlijk alleen met een digitale lader, die aangeeft hoeveel mAh er weer terug in de lipo geladen wordt. Dan weet men hoeveel mAh men gebruikt heeft, maar in de praktijk is het dus prima om door te schieten tot men merkt dat de Rate of Fire begint omlaag te gaan. Dat is wel het moment dat men gelijk moet stoppen met verder ontladen van de accu.

Sommige oudere generaties lipo’s kunnen door deze doorschiet methode misschien alsnog schade oplopen, maar dat geldt in ieder geval niet voor de nieuwe generatie lipos die bijvoorbeeld ook met 5c(dus 5x de capaciteit) geladen kunnen worden. Deze lipos zijn van betere kwaliteit en kunnen iets meer ‘’elektrische mishandeling’’ aan.

Nadelen lipo’s:

•  Kunnen minder mishandeling aan
• Speciale lader nodig

Voordelen lipo’s:

• Vaak goedkoper dan Nimh’s
• Leveren meer stroom
• Snellere laadtijden
• Absoluut geen geheugen effect
• Houdt voltage lang vast tijdens ontlading
• Kleiner formaat voor hetzelfde aantal mAh(geen peqboxes of cranestocks meer nodig)
• In verschillende vormen en maten verkrijgbaar
• Kunnen beter tegen lage temperaturen

 

Lipo’s laden

Lipo’s kunnen niet zomaar met elke lader opgeladen worden. Er is een speciale lipolader voor nodig, het liefst een digitale lader met een balancer erin. Aan elke lipo zitten minimaal 2 stekkers, een laad- en ontlaadstekker: voor aan de lader en voor aan de AA, maar er zit ook nog een balance-stekker aan. Deze stekker wordt door de balance-functie van een lader gebruikt om alle cellen in balans te houden tijdens het laden.

 

 

Zoals ik al zei, zijn Lipo accu’s zeer gevoelig voor mishandeling dus ook voor teveel laden. Daarom is het belangrijk dat men een lader heeft die:

•  Verschillende soorten accu’s kan laden (lipo, lifepo4, Li-ion)
• Op tijd stopt met laden
• Een balancer heeft die alle cellen in balans houdt (max 4,2V per lipo cel)
• Accuraat is qua voltage en Amperage
• Beveiliging tegen ompolen (omdraaien plus en min) heeft

Veel goedkope Chinese laders zoals Turnigy, Imax, Bantam etc. hebben inaccurate weerstanden in de lader zitten. Deze weerstanden worden gebruikt bij het bepalen van de laadstroom en spanning. Dit geldt ook voor de kleine analoge laders zonder schermpje en dergelijke. De levensduur van een accu kan dus achteruit gaan of de accu kan kapot gaan door deze inaccuraatheid.  Bijvoorbeeld omdat hij een van de cellen van een 2cell 7,4V lipo constant laadt tot 4,25V in plaats van de 4,2V wat normaal hoort.

Wanneer men de juiste lader heeft en de lipo op de juiste manier is aangesloten (laadstekker + balance-stekker aangesloten) kan het laden beginnen. We nemen een voorbeeldlipo van 7,4V 1000mAh 25C ontlaadstroom en 5C max laadstroom.

Het is belangrijk dat de juiste soort accu op de lader geselecteerd wordt, in dit geval lipo dus. Een lipo kan met 1c geladen worden afhankelijk van de soort/merk/generatie. Vaak staat het aangegeven op de lipo hij met meer C opgeladen kan worden. De voorbeeldlipo mag met 5C geladen worden dus 5* de capaciteit(1000ma=1A)= 5A. Dit is echter het maximum en het is beter voor de levensduur van de accu als je daaronder zit. We stellen de lader dus in op 7,4 Volt lipo 3A balance charge in dit geval. Als het goed is kun je nu op start drukken en zal de lader de lipo opladen tot dat hij vol is, dan zal hij een signaal geven en stoppen met laden. Op dat moment kan men zien hoeveel mAh er terug in de lipo is gegaan en dus met hoeveel mAh men de lipo ontladen had tijdens het gebruik.

 

Andere lithiumaccu’s

Hoewel er ook hardcase lipo’s zijn zie je die niet vaak, er is echter een soort lithiumaccu die je wat vaker ziet en dat is de lifepo4. Deze heeft cellen van 3,3V per cel ten opzichte van de lipo die cellen van 3,2V heeft. De lifepo4 kan wat meer mishandeling aan, mede door de hardcase, maar de lipo kan nog steeds meer stroom leveren/sneller opgeladen worden dus die wordt vaker gebruikt en is praktischer. Verder is er nog de Li-ion accu, maar afgezien van gebruik in mobiele telefoons zie je die bijna nooit gebruikt worden in de RC of airsoftwereld.

Welke Lipo heb jij nodig?

•  Voor airsoft raad ik lipo’s van minimaal 15C aan (de meeste lipo’s zitten hier ruimschoots overheen)
• Minimaal 800 mAh om lang genoeg te kunnen spelen zonder steeds accu’s te wisselen. Meer mAh = langer spelen, maar let er wel op dat je accu wel past in je AA en dat het niet te zwaar wordt
• Om een 8,4V/9,6V Nimh te vervangen door een lipo zou ik een 7,4V lipo kiezen, omdat deze even goed, zo niet beter is dan een 8,4V/9,6V Nimh. Men heeft dan ook geen upgrades nodig aan de internals, behalve t vervangen van de stekkers (optioneel)

En 11,1V 3cel lipos dan? Of een nog hoger voltage?

Met een hoger voltage heb je dus een hogere Rate of fire, MAAR: Met een standaard AEG raad ik af om 3 cel of meer lipo’s te gebruiken omdat deze dusdanig veel van de AEG vragen dat hij waarschijnlijk zeer snel kapot zal gaan. Om een dergelijke lipo te gebruiken moet men wat upgrades uitvoeren, namelijk een MOSFET-unit inbouwen. Deze MOSFET kan veel meer stroom en spanning aan dan de standaardcontacten in je AEG. Daarbij is het ook noodzakelijk om te zorgen dat de gearbox goed genoeg geüpgrade is met alle onderdelen die daarvoor nodig zijn (sterke gears, pistonupgrade, shimjob etc.)

 

Disclaimer

Het gebruik van alle airsoftproducten, accu’s, laders en elektronica is volledig op eigen risico en er kunnen geen rechten verleend worden aan deze guide. Snap je iets niet? Vraag het dan eerst aan iemand die het weet voordat bijv. je huis afgebrand is omdat je niet wist hoe je lader werkte. Vragen kunnen ook onder dit artikel in een reactie geplaatst worden. De schrijver van dit stuk, Airsoftdb.nl en airsoftlipo.com zijn niet aansprakelijk voor eventuele schade of letsel opgelopen door onkundig gebruik, fabrieksfouten etc.