Crazyflie 2.1 - Happy Hacker Bundle

Crazyflie 2.1 ist die neueste Version der erfolgreichen Crazyflie - Entwicklungsplattform. Sie bietet verbesserte Flugleistung, Haltbarkeit und eine optimierte Userbility.
Zusammen mit einem sehr umfangreichen Ökosystem an Software- und Deckerweiterungen, ist die Plattform ideal für Bildung, Forschung, Ausbildung, Schülerlabore, Universitäten, Sommerschulen und Kurse rund um das Thema Coding.

Das "Happy Hacker Bundle" bietet alles, was Sie für den Einstieg in die Software-, Firmware- und Hardwareentwicklung benötigen. Mit dem Debug-Adapter können Sie über das Crazyradio PA erweitertes Debugging sowie Echtzeit-Protokollierung und Parametereinstellung durchführen. Beginnen Sie mit der Hardwareentwicklung, indem Sie zuerst Ihre Hardware auf einer Prototyp-Platine aufbauen und, sobald Sie mit dem Design zufrieden sind, die Komponenten auf das Prototyping-Deck löten und abheben! Fügen Sie einen letzten Schritt hinzu und erstellen Sie Ihr eigenes PCB-Design ausgehend von unserer Deck-Vorlage auf GitHub.

Die Crazyflie 2.1 ist eine vielseitige Open-Source-Entwicklungsplattform für das Fliegen, die nur 27 g wiegt und in Ihre Handfläche passt. Crazyflie 2.1 ist mit Radio mit geringer Latenz / großer Reichweite sowie Bluetooth LE ausgestattet. Dies gibt Ihnen die Möglichkeit, unsere App herunterzuladen und Ihr Mobilgerät als Controller zu verwenden oder in Kombination mit der Crazyradio PA Ihren Computer zum Anzeigen von Daten und Fliegen mit einem Gamecontroller zu verwenden. Weitere Informationen zum Crazyflie 2.1 finden Sie auf der Crazyflie Website.

Die Features im Überblick
-Langlebiges Design
-Einfach zu montieren und kein Löten erforderlich
-Unterstützt Erweiterungsdecks mit automatischer Erkennung
-Unterstützt das Fliegen von iOS und Android mit Bluetooth LE sowie von Windows / Mac OSX / Linux mit Crazyradio oder Crazyradio PA
-Mit dem Crazyradio PA auf eine Sichtweite von mehr als 1 km (LOS) getestet
-Drahtlose Firmware-Updates
-On-Board-Aufladung über Standard-UUSB
-Dual-MCU-Architektur mit dediziertem Radio- / Power-Management-SoC für erweiterte Anwendungen
-Echtzeit-Protokollierung, Grafik und variable Einstellungen zusätzlich zur vollständigen Nutzung der Erweiterungsdecks bei Verwendung eines Crazyradio oder Crazyradio PA und eines Computers

• Startgewicht: 27g
• Größe (BxHxT): 92x92x29mm (Motor-zu-Motor und einschließlich Motorhalterungsfüße)
• 2,4 GHz ISM-Band-Radio
• Erhöhte Reichweite mit 20 dBm Funkverstärker, getestet auf> 1 km Reichweite LOS mit Crazyradio PA (umweltabhängig)
• Bluetooth Low Energy-Unterstützung mit iOS- und Android-Clients verfügbar
• Doppelantennenunterstützung mit integrierter Chipantenne und U.FL-Anschluss
• Hauptanwendungs-MCU STM32F405 (Cortex-M4, 168 MHz, 192 KB SRAM, 1 MB Flash)
• nRF51822 Funk- und Energieverwaltungs-MCU (Cortex-M0, 32 MHz, 16 KB SRAM, 128 KB Flash)
• UUSB-Anschluss
• Integriertes LiPo-Ladegerät mit den Modi 100 mA, 500 mA und 980 mA verfügbar
• USB-Geräteschnittstelle mit voller Geschwindigkeit
• Teilweise USB-OTG-Fähigkeit (USB-OTG vorhanden, aber kein 5-V-Ausgang)
• 8 KB EEPROM
• 3-Achsen-Beschleunigungsmesser / Gyroskop (BMI088)
• Hochpräziser Drucksensor (BMP388)
• Flugzeit mit Standardbatterie: 7 Minuten
• Ladezeit mit Standardbatterie: 40 Minuten
• Maximal empfohlenes Nutzlastgewicht: 15 g
• Unterstützte Clients / Controller Win / Linux / OSX-Python-Client
• Die von der Xbox 360 und der Playstation 3 verwendeten Gamepads werden als Referenz-Controller verwendet
• Jedes Gamepad / Controller mit mindestens 4 analogen Achsen
• Android-Mobilgerät
• iOS-Mobilgerät
• VCC (3,0 V, max. 100 mA)
• GND
• VCOM (ungeregelter VBAT oder VUSB, max. 1A)
• VUSB (sowohl für Ein- als auch für Ausgabe)
• I2C (400 kHz)
• SPI
• 2 x UART
• 4 x GPIO / CS für SPI
• 1-Draht-Bus zur Identifizierung der Erweiterung
• 2 x GPIO an nRF51 angeschlossen

Version: 1.0 Datum: 01.04.2023

Änderungsprotokoll:
Datum Seite Änderung

Disclaimer: die folgenden Hinweise sind Veröffentlichungen der Bundesanstalt für Materialforschung, Umweltbundesamt und weiteren offiziellen Quellen entnommen.

Achtung:

Öffnen Sie keine Lithium-Batterien; die enthaltenen Elektrolyte und Leitsalze sind giftig. Es besteht elektrische Gefährdung sowie Brandgefahr.

Verwenden Sie nur passende Ladegeräte. Ladegerät nach erfolgter Ladung entfernen. Eine Überladung kann zu einer gefährlichen Reaktion der Lithium-Batterie führen.

Verhindern Sie Schläge, Stöße oder sonstige Beschädigungen der Batterie, denn sie können einen Brand auslösen oder gar zur Explosion führen.

Setzen Sie die Lithium-Batterie nicht der Hitze aus, z.B. vergessen Sie Ihr Handy nicht im Auto und stellen Sie E-Scooter / E-Bikes möglichst in den Schatten.

Ist die Batterie zu heiß zum Anfassen, obwohl gerade nicht geladen wird, oder treten Gase aus, dann ist sie gefährlich.

Wenn möglich, lagern Sie Lithium-Batterien nicht in der Nähe von Zündquellen.

Durch verformte, schon ausgasende und rauchende kleine Lithium-Batterien droht akute Brandgefahr. Legen Sie sie am besten in einen Behälter mit sehr viel Wasser, um sie abzukühlen. Aber Vorsicht: Die austretenden Gase sind giftig! Bei großen Lithium-Batterien (wie von E-Bikes), die ausgasen, rufen Sie ggf. die Feuerwehr.

Wenn es sicher möglich ist, lassen Sie bei einem brennenden Gerät die Batterie ganz ausbrennen, um ein erneutes Entzünden zu einem späteren Zeitpunkt zu vermeiden.

Lassen Sie Ihren Akku nur von einem autorisierten Händler reparieren: Werden andere Zellen eingebaut, ist der neu zusammengesetzte Akku nicht mehr sicherheitsgeprüft. Ein Transport ist rechtlich nicht mehr zulässig.

Entsorgen Sie Ihre Lithium-Batterien nie über den Hausmüll, sondern nur über dafür vorgesehene Rücknahmestellen im Handel oder Wertstoffhof.

Lithiumbatterien sind Gefahrgut. Daher gelten immer gesetzliche Vorschriften und Kennzeichnungspflichten beim Versenden.

Gewusst wie

Lithiumhaltige Batterien und Akkus haben im Vergleich zu Batterien und Akkus der älteren Generation viele Vorteile. Sie zeichnen sich besonders durch hohe Energiedichten (hohe Zellspannungen und Kapazitäten), eine kaum wahrnehmbare Selbstentladung bei normalen Raumtemperaturen und lange Lebensdauern aus. Zu ihrer Charakteristik zählt auch, dass der unvorteilhafte Memory-Effekt, der jahrelang für einen verringerten Gebrauchsnutzen im Bereich der Nickel-Cadmium-Akkus verantwortlich war, nun nicht mehr auftritt.
Nachteilig ist die Brandgefahr, die bei unsachgemäßer Verwendung von lithiumhaltigen Batterien und Akkus ausgehen kann. Der richtige Umgang während der Nutzungsphase sowie die richtige Entsorgung am Ende ihrer Lebensdauer sind daher von besonderer Bedeutung.

Lithiumhaltige Batterien und Akkus erkennen: Man findet sie regelmäßig in Notebooks, Laptops und Tablets, Smartphones und Handys, Kameras, in Fernsteuerungen und -bedienungen, kabellosen (in-ear-)Kopfhörern sowie oft auch deren Lade-Case, im Modellbau, in Spielzeug, in Werkzeugen, Drohnen, Haushalts- und Gartengeräten, E-Zigaretten sowie in medizinischen Geräten. Zudem sind sie in der Regel die Hauptenergiequelle der Elektromobilität in E-Autos, E-Bikes, Pedelecs oder E-Scootern. Enthält das Produkt bereits einen integrierten Akku, handelt es sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um einen Lithium-Ionen-Akku. Lithiumhaltige Batterien und Akkus sind oftmals an der freiwilligen Kennzeichnung "Li" oder "Li-Ion" für Lithium zu erkennen.

Lithiumhaltige Batterien und Akkus gibt es in vielen diversen Bauformen und Baugrößen. Li-Batterien sind z.B. in zylindrischer Form der Größe AA, als 9-Volt-Blockbatterien und Knopfzellen erhältlich. Li-Ion Akkus hingegen werden regelmäßig sehr individuell – in Abhängigkeit vom Gerät, in dem sie verbaut werden – gestaltet. Durch maßgeschneiderte Formen und Größen soll ein Höchstmaß der spezifischen Charakteristika der Geräte berücksichtigt werden. Allerdings kann die beschriebene Vielfalt die Beschaffung von Ersatzakkus, bereits nach kurzer Nutzungsdauer, erschweren. Beim Produktneukauf sollte dies daher in die Kaufentscheidung einbezogen werden. Wir gehen davon aus, dass mit zunehmender Digitalisierung und Elektrifizierung des Alltags, weiterhin auch die Vielfalt der batterie- und akkubetriebenen Anwendungen sowie der dazugehörigen Energiespeicher steigen wird.

Sorgsamer Umgang wichtig! Wegen des hohen Gefahrenpotenzials ist der bewusste und sorgsame Umgang während der Nutzungsphase besonders relevant. So können mechanische Beschädigungen, thermische Einwirkungen oder eine unsachgemäße Lagerung und Aufbewahrung zu inneren und äußeren Kurzschlüssen mit schwerwiegenden Folgen führen. Sofern gasförmige oder flüssige Stoffe austreten, können diese umweltschädlich und gesundheitsgefährdend (u. a. stark reizend) sein. Ein Kurzschluss, beispielsweise durch Kontakt der äußeren Batteriepole (Metall auf Metall) verursacht, kann zum Brand oder zur Explosion führen.

Vorsorgemaßnahmen beim Laden umsetzen: Das Gefahrenpotenzial ist während des Ladevorgangs besonders hoch. Verwenden Sie deshalb nur Ladegeräte- und Ladekabel, die für den Akku oder das entsprechende Gerät vorgesehen sind. Laden Sie Ihre Geräte möglichst an einem Ort mit Rauch- bzw. Brandmelder und achten Sie darauf, dass sich in der unmittelbaren Nähe keine brennbaren Materialien und Gegenstände befinden. Bleiben Sie beim Laden in der Nähe und laden Sie nicht während Sie schlafen. Mögliche Gefahren können so nicht rechtzeitig erkannt werden.

Weitere Sicherheitshinweise beachten:

• Gehen Sie sehr sorgsam mit ihren lithiumhaltigen Batterien und Akkus um. Bewahren Sie sie so gut wie möglich vor mechanischen Beschädigungen bspw. durch Stöße, Schläge und Herunterfallen.
• Nehmen Sie beschädigte, verformte, aufgeblähte oder "ausgegaste" bzw. ausgelaufene lithiumhaltige Batterien und Akkus aus dem Gerät. Bringen Sie diese umgehend – am besten mit abgeklebten Polen und zur eigenen Sicherheit in einem Transportbehältnis (Schraubdeckelglas) – zu einer der vielen Sammelstellen (bspw. im Handel).
• Lagern und laden Sie Akkus nicht im ⁠Außenbereich⁠, nicht in feuchten Räumen sowie an Orten, an denen sehr hohe Temperaturen zu erwarten sind (bspw. im Gartenhaus oder hinter der Windschutzscheibe im Auto). Neben der Verringerung von Gefahrenlagen können Sie hierdurch gleichzeitig die Lebensdauer der Akkus verlängern. So sollten Sie beispielsweise auch Ihr Pedelec oder Ihren E-Scooter nicht der prallen Sonne aussetzen. Parken Sie sie stattdessen vorausschauend in möglichst schattigen Bereichen.

Verhalten im Brandfall: Brennende lithiumhaltige Batterien und Akkus können stark reizende, ätzende sowie giftige Dämpfe und Substanzen freisetzen. Daher ist das Gefahrenpotenzial bei einem Brand hoch. Für die Feuerwehr können daher entsprechende Hinweise zum Brandereignis enorm nützlich sein. Brände dieser Art werden häufig mit enormen Wassermengen erfolgreich gelöscht.

Lithium-Batterien sind brennbar. Der sichere Umgang mit ihnen ist deshalb besonders wichtig!
Quelle: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)

Lebenszeit verlängern: Sie können die Lebensdauer Ihres Lithium-Ionen-Akkus mit folgenden Maßnahmen wirksam verlängern:

• Setzen Sie ihre Akkus weder der Hitze noch Kälte aus. Hohe Temperaturen, besonders oberhalb von +50 °C, und sehr niedrige Umgebungstemperaturen im Minusgradbereich, vor allem unterhalb von -20 °C, können die Lebensdauer Ihres Akkus stark verkürzen.
• Lagern Sie Akkus bzw. die Geräte am besten in einem Temperaturbereich von 10-25 °C. Typische ungünstige "Lagerstätten" sind sonnig gelegene Gartenschuppen, Ablageflächen hinter der Windschutzscheibe im Auto oder sonnige Fahrradstellflächen. Bitte lagern Sie Akkus wegen möglicher Kondenswasserbildung nicht im Kühlschrank.
• Vermeiden Sie das vollständige Ent- und Aufladen des Akkus. Laden Sie ihren Akku stattdessen frühzeitig nach und nur bis ca. 90 % der maximalen Lademenge.
• Nach der Aufladung eines Akkus sollte man das Ladegerät vom Netz trennen: Lebensdauerverluste durch unnötige Wärmeeinwirkungen können so vermieden werden.
• Ein dauerhafter Netzbetrieb von Geräten mit nicht entnommenen Akkus verringert, insbesondere auch aufgrund von Wärmeeinwirkungen, die Lebensdauer der Akkus. Dies ist beispielsweise bei Laptops der Fall, die größtenteils an der Steckdose angeschlossen sind.
• Bei längerer Lagerung, bspw. bei der Überwinterung der Akku-Gartengeräte, empfehlen die Hersteller einen Akku-Ladestand von ca. 40 - 50 %. Im Verlauf der Lagerdauer wird sich der Akku schrittweise selbst entladen. Achten Sie darauf, den Akku gegebenenfalls rechtzeitig wieder auf 50 % aufzuladen und vermeiden sie so eine lebensdauerverkürzende Tiefentladung.

Richtig entsorgen: EndnutzerInnen sind gesetzlich verpflichtet, sämtliche Altbatterien und Altakkus, auch beschädigte sowie Knopfzellen, an den eingerichteten Sammelstellen zurückzugeben – bspw. in Altbatterie-Sammelboxen im Handel. Es ist demnach verboten, Altbatterien im Hausabfall oder gar achtlos in der Umwelt zu entsorgen. Auf die getrennte Sammlung bzw. darauf, dass Altbatterien nicht in den Hausmüll gehören, weist das Symbol der durchgestrichenen Abfalltonne auf Batterien oder der Verpackung gezielt hin.

Im Gegenzug müssen Sammelboxen für EndnutzerInnen überall dort verfügbar sein, wo Batterien verkauft werden. Vertreiber (Händler) von Batterien sind nach dem Batteriegesetz verpflichtet, Altbatterien vom Endnutzer an oder in unmittelbarer Nähe des Handelsgeschäfts unentgeltlich zurückzunehmen. Die Rücknahmeverpflichtung beschränkt sich auf Altbatterien der Art (Geräte-, Fahrzeug, oder Industriebatterien), die der Vertreiber als Neubatterien in seinem Sortiment führt oder geführt hat, sowie auf die Menge, derer sich EndnutzerInnen üblicherweise entledigen. Sammel- und Rücknahmestellen sind auch an dem einheitlichen Logo "Batterierücknahme" zu erkennen.

Die getrennte Sammlung hält insbesondere Schadstoffe aus dem Hausabfall und der Umwelt fern, verringert die Brandrisiken während der Entsorgungsphase und sichert die Führung wertvoller Metalle bzw. Stoffe im Kreislauf. Was viele nicht wissen: Gesammelte Altbatterien werden ausschließlich dem Recycling zugeführt. Werthaltige Metalle wie Nickel, Kobalt, Lithium, Mangan, Kupfer, Eisen, Aluminium und sogar Silber können zurückgewonnen und als Sekundärrohstoffe erneut eingesetzt werden.

Ausgediente größere Lithium-Ionen-Akkus (Hochenergie-Akkus) – beispielsweise aus E-Bikes, Pedelecs und E-Scootern – gelten als Industriebatterien und werden kostenfrei von den Vertreibern dieser Batterieart zurückgenommen. Möglicherweise ist das ein Händler von E-Bikes, sofern er Ersatz-Akkus für E-Bikes vertreibt. Auch ausgewählte kommunale Sammelstellen (Qualifizierte Sammelstellen) nehmen neben Gerätebatterien auch Industriebatterien kostenfrei zurück. Informieren Sie sich im Vorfeld der Rückgabe, ob Ihr Wertstoffhof diese Art der Batterien kostenfrei entgegennimmt. Altakkus aus Elektrowerkzeugen, Gartengeräten und Haushaltsgeräten wie Staubsaugrobotern werden hingegen den Gerätebatterien zugeordnet und daher von Gerätebatterie-Vertreibern und kommunalen Sammelstellen zurückgenommen.

Kleben Sie bei lithiumhaltigen Altbatterien und Altakkus vorher die Pole ab, um einen äußeren Kurzschluss zu vermeiden. Bei der Entsorgung von Elektroaltgeräten, welche Batterien oder Akkus enthalten, sollten diese – soweit möglich – vorher entnommen werden.

"Es gibt ein zurück! Machen Sie alte Batterien und Akkus wieder glücklich!"
Mit diesen Slogans macht die Öffentlichkeitskampagne Batterie Zurück im Auftrag der Rücknahmesysteme für Geräte-Altbatterien auf die richtige Entsorgung von verbrauchten Batterien und den hohen Stellenwert der Batteriesammlung und des Batterierecyclings aufmerksam. Auf der Internetseite zur Kampagne findet man vor allem nützliche Informationen rund um das Thema Batterierückgabe. Darüber hinaus werden sehr ansprechende Kommunikations- und Downloadmaterialen bereitgestellt.

Beschädigte und ausgelaufene Li- Altbatterien und Altakkus: Lithiumhaltige Altbatterien und Altakkus, die aufgebläht, verformt, ausgegast bzw. "ausgelaufen" sind, einen "schmierigen Film" oder äußere Ablagerungen im Bereich der Pole aufweisen, sind defekt und sollten keinesfalls weiterverwendet oder gar geöffnet werden. Das Gefahrenpotenzial ist zu diesem Zeitpunkt erhöht. Das Versagen von Sicherungsmechanismen kann dazu führen, dass spontane Selbstentzündungen oder Explosionen ausgelöst werden.

Entsorgen Sie sie daher umgehend, den eingerichteten Sammelstellen (bspw. im Handel oder auf dem Wertstoffhof) und vorsorglich so, dass sie von Mitarbeitenden entgegengenommen werden. Sprechen Sie das Fachpersonal an und weisen auf die Beschädigung hin. Bei Hochenergie-Akkus ist diese Vorgehensweise umso wichtiger. Für ihren Transport der Altbatterien und Altakkus zur fachgerechten Entsorgung empfehlen wir Boxen/Dosen/Eimer/Gläser, die man verschließen und auch mit Sand füllen kann. Die Pole sollten abgeklebt werden, um äußere Kurzschlüsse zu vermeiden.

Lagern Sie Batterien und Akkus nicht im Kühlschrank bzw. dort wo sie der Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Kommt Lithium mit Wasser in Kontakt, kann das ebenfalls zu Beschädigungen führen.

Fassen Sie "schmierige" oder ausgelaufene Batterien und Akkus möglichst nicht ohne schützende Handschuhe an. Sollten Sie mit den ausgelaufenen Komponenten in Kontakt gekommen sein, waschen Sie sich gründlich die Hände. Wischen Sie die Reste des "schmierigen Films"/Elektrolyten feucht auf und entsorgen Sie sicherheitshalber das genutzte Wischtuch.

Weitere zusammenfassende Hinweise beim Umgang mit Li-Ionen Akkus

 Ladung 

Die Ladeschlussspannung beträgt typischerweise 4,0–4,2 V, teils auch 4,3 V, was etwas höhere Kapazitäten ermöglicht, aber auf Kosten einer reduzierten Zykluszahl. Da Li-Ion-Akkus keinen Memory-Effekt kennen und auch nicht formiert werden müssen, werden sie immer auf die gleiche Art geladen: Zuerst wird mit konstantem Strom geladen, der bei den meisten handelsüblichen Zellen 0,6 bis 1 C nicht übersteigen darf. Schnellladefähige Zellen vertragen je nach Typ aber auch 2 C, 4 C oder gar 8 C.Generell ist es möglich, Li-Ion-Akkus mit einem geringeren Ladestrom als dem Nennstrom zu laden; meist erhöht sich dadurch auch die erreichbare Zyklenzahl etwas. 

Entladung 

Die Spannung des Li-Ion-Akkus sinkt während der Entladung zunächst recht schnell von der erreichten Ladeschlussspannung auf die Nennspannung (ca. 3,6 bis 3,7 V) ab, sinkt dann aber während eines langen Zeitraums kaum weiter ab. Erst kurz vor der vollständigen Entladung beginnt die Zellenspannung wieder stark zu sinken.Die Entladeschlussspannung beträgt je nach Zellentyp um die 2,5 V; diese darf nicht unterschritten werden, sonst wird die Zelle durch irreversible chemische Vorgänge zerstört. Viele Elektronikgeräte schalten aber schon bei deutlich höheren Spannungen, z. B. 3,0 V, ab. 

Es ist empfehlenswert, Li-Ionen-Akkus „flach“ zu (ent-)laden, da sich deren Lebensdauer so verlängert. Wenn ein Li-Ionen-Akku immer von 100 % Ladezustand auf 0 % entladen wird, bevor er wieder geladen wird, erreicht er nur die minimale Zykluszahl. Besser ist es, je nach Typ, z. B. 70 % Entladetiefe anzuwenden. Dies bedeutet, dass der Akku noch 30 % Restkapazität enthält, wenn er wieder geladen wird. 

Lagerung /Selbstentladung 

Der Akku altert schneller, je höher seine Zellenspannung ist, daher ist es zu vermeiden, einen Li-Ion-Akku ständig 100 Prozent geladen zu halten. Der Ladezustand sollte 55–75 % betragen, kühle Lagerung ist vorteilhaft. Ältere Quellen nennen eine Selbstentladung bei 5° Celsius von etwa 1-2 % pro Monat, bei 20° Celsius etwa 30 % pro Monat.Aktuelle Angaben geben eine Selbstentladung von 3 %/Monat auch bei Zimmertemperatur an. Hersteller empfehlen eine Lagerung bei 15 °C bei einem Ladestand von 60 %. Ein Akku sollte etwa alle sechs Monate auf 55–75 % nachgeladen werden. Lithium-Ionen-Akkumulatoren dürfen sich auch bei Lagerung nicht unter 2,5 V pro Zelle entladen. Eventuell flüssige oder gelförmige Elektrolyte in der Zelle dürfen nicht gefrieren, was einer Mindesttemperatur um −25 °C entspricht. 

Überladung 

Bei einem Überladungsversuch wird bei einem Akku mit integrierter Überwachungselektronik die Zelle von den äußeren Kontakten getrennt, bis die zu hohe Spannung nicht mehr anliegt. Danach kann er meist ohne Probleme wieder verwendet werden. Nicht alle auf dem Markt erhältlichen Akkus enthalten eine solche Überwachungselektronik. Bei Überladung verschiedener Li-Ion-Akkus kann sich metallisches Lithium an der Anode ablagern und/oder es wird Sauerstoff aus der Kathode freigesetzt. Letzterer gast bestenfalls durch ein Sicherheitsventil aus, oder reagiert mit Elektrolyt oder Anode. Dadurch heizt sich der Akkumulator auf und kann sogar in Brand geraten. Andere Lithium-Ionen-Akkus, wie der LiFePO4-Akku sind thermisch stabil, werden aber bei Überladung ebenfalls irreversibel geschädigt. 

Tiefentladung 

Bei einer Tiefentladung von Zellen schaltet eine eventuell vorhandene interne Sicherung oder ein BMS den Akku, meist nur temporär, ab. Es liegt dann an den externen Kontakten des Akkupacks überhaupt keine Spannung mehr an, das heißt er kann nicht noch weiter entladen werden. Manche Ladegeräte weigern sich, einen derartig defekt anmutenden Akkumulator wieder zu laden, da in diesem Fall an den externen Kontakten keine Spannung messbar ist. Der Akku wird jedoch von seiner Schutzelektronik meist wieder an die Kontakte geschaltet, sobald eine äußere Spannung anliegt. In solchen Fällen kann es helfen, ein anderes Ladegerät zu verwenden. Wenn eine Zelle auf unter 1,5 V entladen wurde, sollte sie nicht mehr verwendet werden, denn mit hoher Wahrscheinlichkeit haben sich Brücken ausgebildet, die zu einem Kurzschluss führen. Die Zelle wird instabil und erhitzt sich stark. Es kann Brandgefahr bestehen. 

Ladegeräte 

Herkömmliche Li-Ionen-Akkus dürfen nur mit einer speziellen Ladeschaltung geladen werden. Die Elektronik steuert den ladungsabhängigen Ladestrom und überwacht insbesondere die exakt einzuhaltende Ladeschlussspannung. Auch bei vorhandener interner Schutzschaltung sollte nur mit passenden Geräten geladen werden. Schnell-Ladegeräte sollten immer unter Aufsicht und möglichst nicht in der Nähe brennbarer Materialien benutzt werden. 

Gefahren beim Umgang mit Lithium-Ionen-Akkus: Folgende Risiken sind bekannt: 

Mechanische Belastung 

Mechanische Beschädigungen können zu inneren Kurzschlüssen führen. Die hohen fließenden Ströme führen zur Erhitzung des Akkumulators. Gehäuse aus Kunststoff können schmelzen und entflammen. Unter Umständen ist ein mechanischer Defekt nicht unmittelbar zu erkennen. Auch längere Zeit nach dem mechanischen Defekt kann es noch zum inneren Kurzschluss kommen. 

Chemische Reaktionen 

Lithium ist ein hochreaktives Metall. Zwar liegt es in Lithiumbatterien nur als chemische Verbindung vor, allerdings sind die Komponenten eines Li-Ionen-Akkus oft leicht brennbar. Ausgleichsreaktionen beim Überladen, zum Beispiel die Zersetzung von Wasser zu Knallgas wie bei anderen Akkus, sind nicht möglich. Li-Ionen-Akkus sind hermetisch gekapselt. Dennoch sollten sie nicht in Wasser getaucht werden, insbesondere in vollgeladenem Zustand. Brennende Akkus dürfen daher nicht mit Wasser, sondern sollten zum Beispiel mit Sand gelöscht werden. In den meisten Fällen besteht im Falle eines Brandes lediglich die Möglichkeit, auftretende Folgebrände zu löschen und den Akkumulator kontrolliert abbrennen zu lassen. Die Elektrolytlösung ist meist brennbar. Ausgelaufene Elektrolytlösung eines Li-Ionen-Akkus kann fern vom Akku mit Wasser abgewaschen werden. 

Thermische Belastung, Brandgefahr 

Bei thermischer Belastung kann es bei verschiedenen Lithium-Ionen-Akkus (→Lithium-Polymer-Akkumulator) zum Schmelzen des Separators und damit zu einem inneren Kurzschluss mit schlagartiger Energiefreisetzung (Erhitzung, Entflammung) kommen. Neuartige Akkuentwicklungen (LiFePO4) oder keramische, temperaturbeständigere Separatoren gewähren eine erhöhte Sicherheit, haben sich allerdings noch nicht umfassend durchgesetzt. Interne Schutzschaltungen oder Batteriemanagementsysteme (BMS) mit Temperatursensoren, eine Spannungsüberwachung und Sicherheitsabschaltungen sollen bei Überladung oder Überlastung eine Erhitzung bzw. Entzündung verhindern. 

WICHTIG!!! : 

Li-Ionen-Akkus dürfen, wie andere Akkumulatoren auch, nicht kurzgeschlossen werden. Durch Kurzschluss (auch mit Metallschmuck oder Werkzeugen) können durch die hohen Ausgleichströme Feuer oder Verbrennungen verursacht werden. 

Sicherheitshinweise für Lithium Ionen Akkus 

Risiken/Gefahren 

Bei unsachgemäßer Verwendung von Lithium Ionen Akkus (Zerlegen, Zerbrechen, Überhitzen) können diese explodieren oder Brände verursachen. Lithium Ionen Akkus enthalten brennbare und/oder ätzende Lösungen und Lithiumsalze, welche im Falle des Auslaufens zu Irritationen der Haut, der Augen und der Schleimhäute führen können. Wenn Lithium Ionen Akkus entlüften, können austretende Dämpfe eine Gefährdung der Gesundheit darstellen. 

Umgang 

- Von Hitze, offenem Feuer und ätzenden Flüssigkeiten fernhalten. 

- Nicht beschädigen oder verbrennen. 

- Beschädigte Lithium Ionen Akkus sind sofort in entsprechenden Behältnissen zu entsorgen. 

Persönlicher Schutz bei Unfällen 

- Entsprechende Schutzkleidung tragen (Handschuhe, Schutzbrille etc.). 

- Wenn das Risiko besteht, dass Dämpfe austreten, schweren Atemschutz sowie Ganzkörperschutz tragen. 

Austritt von Flüssigkeit 

- Bereich isolieren, Lithium-Ionen-Akku abkühlen und Dämpfe entweichen lassen. 

- Haut- und Augenkontakt sowie das Einatmen von Dämpfen vermeiden. 

- Ausgetretene Flüssigkeiten mit Absorptionsmittel aufnehmen und entsprechend Entsorgen. 

Brandbekämpfungsmaßnahmen 

- Löschmittel - Da sich in einem Lithium-Ionen-Akku i.d.R. kein metalisches Lithium befindet, können gebräuchliche Löschmittel (z.Bsp. ABC-Pulverlöscher, CO2-Löscher oder Wasser) verwendet werden. Der Einsatz des Löschmittels ist allerdings abhängig vom brennenden Material (z.Bsp. Öl, Plastik, etc.). 

- Spezielle Brandbekämpfungshinweise - Wenn möglich, Akkus aus dem Brandbekämpfungsbereich entfernen. Wenn eine Erhitzung über 125 °C eintritt, können die Zellen Feuer fangen bzw. explodieren. 

- Brandbekämpfungsausrüstung - Schweres Atemschutzgerät und Ganzkörperkleidung tragen. 

- Gefährliche Abbauprodukte - Die Zellen selbst sind nicht entzündbar, allerdings die im Innern befindlichen organischen Materialien (Lösungsmitte auf alkoholischer Basis (Brandklasse B oder ggf. C) sowie der Kunststoff der Umhüllung bzw. die Polymerfolie (Brandklasse A). Hier sind auch die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen für Kunststoffbrände (giftige Gase etc.) zu beachten und die Methoden zur Löschung solcher Brände zu verwenden. Verbrennungsprodukte beinhalten u.a. Fluorwasserstoff, Kohlenstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid. 

Erste Hilfe 

Im Fall des Kontakts mit freiwerdenden Elektrolyten, Gasen oder Brandnebenprodukten eines Lithium Ionen Akkus, sind folgende Erste Hilfe Maßnahmen zu beachten: 

- Augen - Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich für mindestens 15 Minuten mit Wasser spülen. Augenlieder dabei aufhalten, um die komplette Spülung des Auges zu gewährleisten! 

- Haut - Kontaminierte Kleidung ausziehen und Haut unter kaltem Wasser für mindestens 15 Minuten abspülen. 

- Atemwege - Frischluftversorgung sicherstellen. Wenn notwendig, Erste-Hilfe-Maßnahmen durchführen. 

- Im Anschluss in jedem Fall einen Arzt konsultieren. 

Abfallentsorgung 

- Entsorgung in Übereinstimmung mit den vorgeschriebenen Bestimmungen. 

- Geöffnete Zellen sollten als Sondermüll behandelt und entsprechend entsorgt werden.

Quellenangaben:

Bundesanstalt für Materialprüfung
Umweltbundesamt

Links LiPo24:

Altbaterienentsorgung

Produktsicherheitsverordnung

Impressum
Verantwortliche im Sinne von § 18 Abs. 2 MStV

Janny Wilke
FlyingMachines
Markgrafenstr. 22a
10117 Berlin
Deutschland

Umsatzsteuer-Identifikationsnummer gemäß § 27 a Umsatzsteuergesetz: DE309452964
UID FR238690_01KFQV
Plattform der EU-Kommission zur Online-Streitbeilegung: https://ec.europa.eu/consumers/odr

Wir sind zur Teilnahme an einem Streitbeilegungsverfahren vor einer Verbraucherschlichtungsstelle weder verpflichtet noch bereit.

WEEE-Reg.-Nr. DE87341684

• 1x Crazyflie 2.1-Steuerkarte

• 1x 250mAh LiPo Akku (Ersatzteil)

• 5x 7 mm kernloser Gleichstrommotor (1 Ersatzmotor) (Ersatzteil)

• 6x 7mm Motorhalterungen (2 Ersatzteile) (Ersatzteil)

• 1x Schaumstoff-Batteriepad

• 5x CCW-Propeller (3 Ersatzpropeller) (Ersatzteil)

• 5x CW-Propeller (3 Ersatz) (Ersatzteil)

• 1x Batteriehalterdeck (Ersatzteil)

• 2x kurze Steckverbinder (Ersatzteil)

• 2x lange männliche Deckverbinder (Ersatzteil)

• 1x Micro-USB-Kabel (48 cm) (Ersatzteil)

• 1x CrazyRadio PA USB Dongle

• 1x Debug Adapter

• 1x Breakout Deck

• 1x Prototyping Deck

• 1x Spare Male Header