Силовые аккумуляторы LiPo 22.2V

Современные электронные устройства развиваются очень быстро, а вместе с ними развиваются и аккумуляторные батареи для радиоуправляемых моделей. На смену NiCd и NiMh приходят литиевые аккумуляторы. При схожем весе они обладают большей ёмкостью, а также значительно большими токами разряда. И конечно удобство пользования! Литиевые аккумуляторы можно заряжать как из разряженного состояния, так из частично заряженного.

Существует несколько видов литиевых аккумуляторов: литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Po). Основное отличие - это тип используемого электролита. В Li-Ion применяется гелевый электролит, а в Li-Po специальный полимер, насыщенный литийсодержащим раствором. Сейчас наиболее распространены литий-полимерные аккумуляторы.

Литий-полимерные аккумуляторы при схожем весе могут превосходить по энергоемкости NiCd батареи в 4-5 раз, а NiMh в 3-4 раза. Количество рабочих циклов около 600-1000 в зависимости от производителя и условий эксплуатации. Как и все другие типы аккумуляторов, литиевые батареи подвержены старению и со временем теряют до 20% своей ёмкости. Емкость данного вида аккумуляторов зависит от характеристик каждого элемента, а напряжение от их коллечества.

Литий-полимерные аккумуляторы можно разделить на 2 подвида: обычные и быстроразрядные (Hi-discharge). Главное отличие в максимальном разрядном токе, который способен выдавать аккумулятор. Он указывается или в амперах, или в единицах емкости аккумулятора, обозначаемой букой “С”. Максимальный ток разряда обычных аккумуляторов, обычно не превышает 3С, при этом быстроразрядные аккумуляторы способны выдавать ток разряда до 50С. Отличаются быстроразрадные батареи немного большим весом могут иметь особую маркировку, где в названии после цифр емкости есть буквы HD или HC. Стоимость литий-полимерных аккумуляторов выше стоимости NiMh батарей, но разница в технических характеристиках того стоит.

Использование литий-полимерных аккумуляторов

Использование литий-полимерных аккумуляторов позволяет увеличить время работы модели и снизить вес батареи, что важно в радиоуправляемых самолетах и вертолетах. Особенно незаменимы литиевые аккумуляторы при использовании в сверхмаленьких комнатных самолетах и вертолетах. LiPo аккумуляторы в твердых корпусах применяются во всех современных радиоуправляемых машинах, ведь только они способны обеспечить необходимые токи при использовании сверхмощных бесколлекторных электромоторов.

Зарядка литий-полимерных аккумуляторов

Заряжать Li-Po аккумуляторы рекомендуется с помощью качественных профессиональных зарядников способных точно отслеживать выдаваемые токи и состояние заряжаемого аккумулятора. В целом заряд осуществляется по достаточно простому алгоритму - заряд от источника постоянного напряжения 4.20 вольт/элемент. Заряд считается оконченным, когда ток заряда упадет до 0.1-0.2С.

Для того, чтобы заряжать литиевые аккумуляторы с количеством элементов более 1 (напряжение больше 3.7v) необходимо использовать зарядное устройство с балансиром. Для этого на аккумуляторе кроме толстых силовых, есть отдельные тонкие провода. В течении долгой эксплуатации батареи ее элементы из-за изначального небольшого разброса емкостей становятся несбалансированными - какие-то банки “изнашиваются” раньше других и теряют свою емкость быстрее. При большем числе банок в батарее процесс идет быстрее. Использование балансира, позволяет заряжать каждую банку одинаково, что положительно влияет на ресурс аккумулятора и его рабочие характеристики.

Зарядные устройства также можно разделить на 2 подтипа: первый - это простые, не компьютерные зарядники, с невысокой ценой, второй это дорогие универсальные предназначенные для различных типов аккумуляторов, в том числе и для Li-Po и Li-Ion. К зарядным устройствам предъявляются достаточно жесткие требования по точности поддержания напряжения в конце заряда - не хуже 0.01 на банку.

Простые зарядные устройства обычно имеют светодиодную индикацию заряда. Главное достоинство - цена, а недостаток - не очень высокая точность определения окончания заряда и низкие токи заряда. У более дорогих универсальных зарядников возможности намного шире, большинство из них показывает и напряжение и ток и емкость которую аккумулятор уже получил в процессе зарядки.

Важно! Необходимо правильно выставить на заряднике количество банок в батарее которую Вы заряжаете, а также ток заряда. Обычно он равен 1С. При необходимости и если ваш аккумулятор для этого предназначен, можно заряжать большими токами, но при этом необходимо контролировать температуру аккумулятора. В целом для Li-Po аккумуляторов работает следующее правило, чем больше ток заряда, тем меньше общий ресурс.

Эксплуатация  LiPo  аккумуляторов и важные меры предосторожности

Литий-полимерные аккумуляторы являются самыми требовательными в плане обслуживания и использования. При неправильной или неосторожной эксплуатации такой аккумулятор может загореться или очень быстро “умереть”.

Наиболее опасным для этого типа батарей является:

  1. Заряд до напряжения, превышающего 4.20 вольт/банку.
  2. Короткое замыкание аккумулятора.
  3. Разряд токами, превышающими нагрузочную способность или нагревающими аккумулятор выше 60°С.
  4. Разряд ниже напряжения 3.00 вольта/банку.
  5. Нагрев аккумулятора выше 60°С.
  6. Разгерметизация аккумулятора.
  7. Хранение в разряженном/заряженном состоянии.

Несоблюдение первых трех правил приводит к возгоранию, а остальных  к полной или частичной потере емкости. Для того чтобы исключить возможность возникновения таких ситуаций нужно использовать качественное зарядное устройство и правильно выставлять на нем число заряжаемых банок. Также важно использовать качественные разъемы, исключающие возможность короткого замыкания и контролировать ток, потребляемый мотором на полном газу. При больших зарядных токах, более 2 А,  не стоит использовать тонкие провода от зарядника до батареи, а также подключение “крокодилами”, это приводит к тому, что зарядник раньше переходит в режим стабилизации напряжения, что увеличивает время заряда.

В случае, когда в силу конструктивных особенностей модели, аккумулятор получается закрыт от поступления потока воздуха, стоит предусмотреть специальные каналы для охлаждения. Если ток, потребляемый Вашей моделью превышает 2С, а батарея закрыта со всех сторон, желательно проверить её температуру после 5-6 минут работы мотора. Это необходимо потому, что при нагреве выше 70 градусов в аккумуляторе начинает идти цепная реакция, превращающая его энергию в тепло и аккумулятор буквально растекается, поджигая вокруг все, что может гореть.

Если произойдёт замыкание в разряженном аккумуляторе, то пожара не будет, а просто он тихо умрет из-за переразряда, поэтому всегда отключайте аккумулятор после использования! Разгерметизация является ещё одной возможной причиной выхода литиевых аккумуляторов из строя. Разгерметизация может произойти при повреждении внешнего защитного пакета, в результате удара или повреждения острым предметом.

Есть мнение, что литий-полимерные аккумуляторы нельзя эксплуатировать при отрицательных температурах. Но тут есть своя особенность, в процессе использования внутреннее выделение тепла в аккумуляторе оказывается в данный момент полезным свойством, не позволяющим батарее замерзнуть. Поэтому просто держите батарею в тепле до момента использования.

Хранение Li-Po аккумуляторов

Хранить следует в заряженном на 40-50% состоянии (3.7 вольта на банку) и в прохладном месте.