Czym komórki bakteryjne różnią się od komórek roślinnych? Komórki bakteryjne różnią się od komórek roślinnych

Bez normalna operacja Bateria traci cały sens urządzenia mobilnego. Użytkownik zostaje przywiązany do sieci energetycznej i nie może się z nim skontaktować podczas ruchu. W firmie „Magazin-Details.RU” możesz kupić baterię litowo-polimerową i rozwiązać problemy z szybkim rozładowaniem urządzenia.

Jak zamówić baterię litowo-polimerową na Magazin-Details.RU

Chcesz szybko kupić akumulatory Li-Pol i nie czekać na dostawę części zamiennych? Skontaktuj się z naszym sklepem. Jesteśmy dostawcami wiodących centra serwisowe i sklepy z częściami zamiennymi, preferują nas także odbiorcy detaliczni z całego kraju.

Nasza firma od kilku lat zajmuje się sprzedażą i bezpośrednią współpracą z producentami sprzętu. Specjalizujemy się w dostarczaniu oryginalnych części zamiennych Wysoka jakość. Gwarantuje to klientowi nieprzerwaną pracę baterii.

Również tutaj znajdziesz akumulatory Li-Ion do laptopów, smartfonów, telefonów i tabletów.

Nasza firma dąży do maksymalnego uproszczenia procedury składania zamówień. Aby kupić polimerowy akumulator litowo-jonowy, Klient nie musi tracić czasu i przychodzić do naszego biura. Wszystkie pytania zostaną szybko rozwiązane za pośrednictwem strony internetowej, e-mail lub telefonicznie.

Dokładny koszt części można sprawdzić na naszej stronie internetowej. Kierownicy sklepów na bieżąco aktualizują asortyment, informacje o cenach i saldach.

Firma „Magazin-Details.RU” współpracuje z legalnymi i osoby. Płatności za zamówienie możesz dokonać poprzez popularne serwisy i systemy płatności bez wychodzenia z domu.

Dostawa akumulatorów litowo-polimerowych do smartfonów realizowana jest za pośrednictwem firm kurierskich, firmy transportowe lub Poczta Rosyjska. Towar możesz także odebrać osobiście w dogodnym terminie z naszego magazynu.

Bateria litowo-polimerowa jest ulepszoną wersją tradycyjnej baterii litowo-jonowej. Główną różnicą jest użycie specjalnego materiał polimerowy, w którym jako wypełnienie stosuje się żelowe wtrącenia przewodzące lit. Ten typ baterii jest stosowany w wielu modelach urządzeń mobilnych, telefonów, urządzeń cyfrowych, samochodów sterowanych radiowo i tak dalej.

Tradycyjna bateria litowo-polimerowa do użytku domowego nie może wytwarzać zbyt dużego prądu. Jednak obecnie istnieją specjalne odmiany mocy takich urządzeń, które mogą dostarczać prąd wielokrotnie większy niż ich pojemność w amperogodzinach.


Konstrukcja baterii litowo-polimerowej

Różnica między akumulatorem litowo-polimerowym a akumulatorem litowo-jonowym polega na rodzaju użytego elektrolitu. W akumulatorach polimerowych stosuje się specjalny polimer z roztworem zawierającym lit, natomiast w akumulatorach jonowych stosuje się zwykły elektrolit żelowy. Układy zasilania większości nowoczesnych modeli wykorzystują akumulator litowo-polimerowy. Wynika to z faktu, że zapewnia mocniejsze prądy wyładowcze. Nie ma jednak zbyt ścisłego podziału pomiędzy tego typu akumulatorami, gdyż różnią się one jedynie rodzajem elektrolitu. Dotyczy to funkcji ładowania i rozładowywania, zasad obsługi i środków ostrożności.

Główna charakterystyka

Nowoczesny akumulator litowo-polimerowy o tej samej masie jest znacznie bardziej energochłonny niż akumulatory niklowo-kadmowe (NiCd) i niklowo-wodorkowe (NiMH). Mają liczbę cykli operacyjnych około 500-600. Przypomnijmy, że dla NiCd jest to 1000 cykli, a dla NiMH około 500. Podobnie jak litowo-jonowe, nośniki polimerowe również starzeją się z biegiem czasu. Dlatego po 2 latach taka bateria straci nawet 20% swojej pojemności.

Rodzaje zasilania akumulatorów litowo-polimerowych

Obecnie istnieją dwa główne typy takich akumulatorów - standardowe i szybkorozładowujące. Różnią się poziomem maksymalnego prądu rozładowania. Wskaźnik ten jest podawany w jednostkach pojemności akumulatora lub w amperach. W większości przypadków maksymalny poziom prądu rozładowania nie przekracza 3C. Jednak niektóre modele mogą wytwarzać prąd o natężeniu 5C. W urządzeniach szybkiego rozładowania dozwolony jest prąd rozładowania do 8-10 ° C. Jednak modele szybkiego rozładowania nie są stosowane w sprzęcie gospodarstwa domowego.

Funkcje aplikacji

Zastosowanie akumulatora litowo-polimerowego może znacznie wydłużyć czas pracy silnika elektrycznego, jednocześnie zmniejszając wagę samego akumulatora. Dlatego też, jeśli zastąpisz zwykły akumulator NiMH 650 mAh dwoma zwykłymi akumulatorami litowo-polimerowymi, możesz uzyskać 3 razy więcej energii o większej pojemności. Co więcej, taka bateria będzie o ponad 10 g lżejsza. Jeśli weźmiesz szybko rozładowujące się akumulatory, możesz osiągnąć jeszcze wyższą wydajność. Taki system będzie doskonała opcja nie tylko do małych modeli samolotów czy helikopterów, ale także do efektownych urządzeń sterowanych radiowo.

Baterie litowo-polimerowe, w przeciwieństwie do baterii litowo-jonowych, dobrze sprawdzają się w małych helikopterach, takich jak Hummingbird i Piccolo. Podobne modele z konwencjonalnymi silnikami komutatorowymi mogą latać na dwóch bateriach polimerowych przez pół godziny. W przypadku zastosowania silnika bezszczotkowego czas ten wzrasta do 50 minut. Ten typ akumulatora jest uważany za idealny do samolotów latających w pomieszczeniach. lekka waga. Ich skuteczność w w tym przypadku ze względu na znacznie niższą wagę w porównaniu do akumulatorów NiCd.

Jedynym obszarem, w którym akumulator litowo-polimerowy jest gorszy od NiCd, jest jego zastosowanie w urządzeniach o bardzo wysokich prądach rozładowania dochodzących do 50 C. Jest jednak całkiem możliwe, że za kilka lat pojawią się mocniejsze akumulatory tego typu . Jednocześnie ceny akumulatorów litowo-polimerowych, litowo-jonowych i NiCd są w przybliżeniu takie same dla tej samej masy urządzeń.

Cechy działania

Zasady działania akumulatorów litowo-polimerowych i litowo-jonowych są w dużej mierze podobne. W przypadku korzystania z akumulatora polimerowego na pewno niebezpieczne sytuacje które mogą wyrządzić jej nieodwracalną krzywdę:

  • ładowanie urządzenia napięciem 4,2 wolta na słoik;
  • rozładowywać prądami o obciążalności przekraczającej wartość właściwą;
  • rozładować napięciem poniżej 3 woltów na ogniwo;
  • rozszczelnienie akumulatora;
  • podgrzanie urządzenia powyżej 60 stopni;
  • długotrwałe przechowywanie w stanie całkowicie rozładowanym.

Akumulatory litowo-polimerowe i litowo-jonowe stwarzają ryzyko pożaru w przypadku przegrzania i nadmiernego rozładowania. Aby przeciwdziałać temu zjawisku, wszystkie nowoczesne akumulatory wyposażane są we wbudowany układ elektroniczny, który zapobiega nadmiernemu rozładowaniu lub przegrzaniu. Dlatego akumulator litowo-polimerowy wymaga specjalnych algorytmów ładowania.

Ładowarka

Proces ładowania akumulatorów litowo-polimerowych praktycznie nie różni się od ładowania akumulatorów litowo-jonowych. Ładowanie większości akumulatorów litowo-polimerowych początkowym prądem ładowania 1C osiąga się w ciągu około 3 godzin. Aby osiągnąć pełne naładowanie, konieczne jest uzyskanie napięcia akumulatora odpowiadającego górnemu progowi. Oprócz, warunek konieczny polega na zmniejszeniu prądu ładowania do 3% wartości nominalnej. Co więcej, podczas takiego ładowania taki akumulator zawsze pozostaje zimny. Jeśli chcesz, aby akumulator był stale naładowany, zaleca się ładowanie go mniej więcej raz na 500 godzin, co odpowiada 20 dniom. Z reguły ładowanie odbywa się, gdy napięcie na zaciskach akumulatora spadnie do 4,05 V. Ładowanie zostaje zatrzymane, gdy napięcie na zaciskach osiągnie wartość 4,2V.


Temperatura ładowania

Większość akumulatorów litowo-polimerowych można ładować w temperaturze 5-45 stopni prądem 1C. Jeśli temperatura mieści się w zakresie od 0 do 5 stopni, zaleca się przełączenie na prąd 0,1 ° C. Ładowanie w ujemnych temperaturach jest w tym przypadku całkowicie zabronione. Tradycyjnie uważa się, że najkorzystniejsze warunki ładowania to 15-25 stopni. Ponieważ wszystkie procesy ładowania w akumulatorach litowo-polimerowych i litowo-jonowych są prawie identyczne, można do nich stosować te same ładowarki.

Warunki rozładowania

Tradycyjnie tego typu akumulatory rozładowują się przy napięciu 3,0 V na akumulator. Jednakże niektóre typy urządzeń muszą być rozładowywane przy minimalnym progu 2,5 V. Producenci urządzeń mobilnych podają próg wyłączenia na poziomie 3,0 V, który będzie odpowiedni dla każdego rodzaju akumulatora. Oznacza to, że w miarę rozładowywania się baterii, gdy urządzenie mobilne jest włączone, napięcie stopniowo spada, a gdy osiągnie 3,0 V, urządzenie automatycznie wyświetli ostrzeżenie i wyłączy się. Urządzenie nadal jednak pobiera część energii z akumulatora. Jest to wymagane do wykrycia naciśnięcia przycisku zasilania lub do innych podobnych funkcji. Energię tę można również wykorzystać do własnego obwodu zabezpieczającego i sterującego. Ponadto nośniki litowo-polimerowe nadal charakteryzują się niskim poziomem samorozładowania. Dlatego jeśli pozostawisz takie baterie włączone długi czas, wówczas napięcie w nich może spaść poniżej 2,5 V, co jest bardzo szkodliwe. Wszystkie wewnętrzne systemy zabezpieczające i sterujące mogą zostać wyłączone. W rezultacie takich akumulatorów nie można już ładować za pomocą konwencjonalnych ładowarek. Ponadto całkowite rozładowanie jest bardzo szkodliwe dla wewnętrznej struktury akumulatora. Dlatego całkowicie rozładowany akumulator należy na pierwszym etapie naładować minimalnym prądem 0,1C.

Temperatura podczas rozładowania

Bateria litowo-polimerowa działa najlepiej w temperaturze pokojowej. Jeśli używasz urządzenia w cieplejszym otoczeniu, żywotność baterii może znacznie się skrócić. Jeśli chodzi o akumulator litowo-jonowy, ten akumulator działa najlepiej, gdy wysoka temperatura. Początkowo zapobiega wzrostowi rezystancji wewnętrznej akumulatora, co uważa się za skutek starzenia. Jednak później moc wyjściowa ulega zmniejszeniu, a wzrost temperatury przyspiesza proces starzenia ze względu na wzrost oporu wewnętrznego.

Akumulator litowo-polimerowy ma nieco inne warunki pracy, ponieważ ma suchy i stały elektrolit. Idealna temperatura dla jego działania wynosi 60-100 stopni. Dlatego taki nośnik energii stał się idealną opcją dla zapasowych źródeł zasilania w regionach o gorącym klimacie. Są specjalnie umieszczone w termoizolacyjnej obudowie z wbudowanymi elementami grzejnymi zasilanymi z sieci zewnętrznej.

  • Bateria litowo-polimerowa ma większą pojemność i trwałość niż bateria litowo-jonowa.
  • Łatwość obsługi w warunki terenowe gdy nie ma możliwości kontrolowania temperatury.
  • Wysoka gęstość energii na jednostkę masy i objętości.
  • Niskie samorozładowanie.
  • Cienkie elementy nie większe niż 1 mm.
  • Elastyczność formy.
  • Brak efektu pamięci.
  • Szeroki zakres temperatur pracy od -20 do +40°C.
  • Nieznaczny spadek napięcia podczas rozładowania.

Wady akumulatorów litowo-polimerowych:

  • Niska wydajność w temperaturach -20 stopni i niższych.
  • Wysoka cena.

Baterie litowo-jonowe i litowo-polimerowe

Myśl inżynierska podlega ciągłej ewolucji: jest stymulowana przez stale pojawiające się problemy, których rozwiązanie wymaga opracowania nowych technologii. Kiedyś akumulatory niklowo-kadmowe (NiCd) zastępowano akumulatorami niklowo-metalowo-wodorkowymi (NiMH), a obecnie akumulatory litowo-jonowe (Li-ion) próbują zastąpić akumulatory litowo-jonowe (Li-ion). Akumulatory NiMH w pewnym stopniu wyparły NiCd, jednak ze względu na tak niezaprzeczalne zalety tych ostatnich, jak możliwość dostarczenia dużego prądu, niski koszt i długą żywotność, nie były w stanie zapewnić ich pełnej wymiany. Ale co z bateriami litowymi? Czym się charakteryzują i czym różnią się akumulatory Li-Pol od Li-Ion? Spróbujmy zrozumieć to zagadnienie.

Z reguły kupując telefon komórkowy czy laptop, nie zastanawiamy się nad tym, jaki rodzaj baterii znajduje się w środku i czym ogólnie te urządzenia się różnią. I dopiero wtedy, po zapoznaniu się z praktycznymi cechami konsumenckimi niektórych akumulatorów, zaczynamy analizować i wybierać. Dla tych, którym się spieszy i chcą od razu uzyskać odpowiedź na pytanie, jaka bateria jest optymalna dla telefonu komórkowego, odpowiem krótko – Li-ion. Poniższe informacje przeznaczone są dla ciekawskich.

Na początek krótka wycieczka do historii.

Pierwsze eksperymenty z tworzeniem baterii litowych rozpoczęły się w 1912 roku, ale dopiero sześć dekad później, na początku lat 70., po raz pierwszy wprowadzono je do urządzeń gospodarstwa domowego. Co więcej, podkreślam, były to po prostu baterie. Późniejsze próby opracowania baterii litowych (akumulatorów) nie powiodły się ze względów bezpieczeństwa. Lit, najlżejszy ze wszystkich metali, ma największy potencjał elektrochemiczny i zapewnia największą gęstość energii. Baterie wykorzystujące elektrody litowo-metalowe oferują zarówno wysokie napięcie, jak i doskonałą pojemność. Ale w rezultacie liczne badania w latach 80-tych stwierdzono, że cykliczna praca (ładowanie - rozładowywanie) akumulatorów litowych prowadzi do zmian w elektrodzie litowej, w wyniku czego zmniejsza się stabilność termiczna i istnieje zagrożenie wymknięcia się stanu cieplnego spod kontroli. Kiedy tak się dzieje, temperatura pierwiastka szybko zbliża się do temperatury topnienia litu – i rozpoczyna się gwałtowna reakcja, zapalając uwolnione gazy. Na przykład duża liczba baterii litowych do telefony komórkowe, dostarczony do Japonii w 1991 r., został wycofany po kilku pożarach.

Ze względu na nieodłączną niestabilność litu badacze zwrócili uwagę na niemetaliczne baterie litowe oparte na jonach litu. Straciwszy nieco gęstość energii i zachowując pewne środki ostrożności podczas ładowania i rozładowywania, otrzymali bezpieczniejsze, tak zwane akumulatory litowo-jonowe.

Gęstość energii akumulatorów Li-ion jest zwykle dwukrotnie większa od standardowych akumulatorów NiCd, a w przyszłości, dzięki zastosowaniu nowych materiałów aktywnych, ma się jeszcze zwiększyć i osiągnąć trzykrotną przewagę nad NiCd. Oprócz dużej pojemności, akumulatory Li-Ion zachowują się podobnie do akumulatorów NiCd po rozładowaniu (ich charakterystyki rozładowania mają podobny kształt i różnią się jedynie napięciem).

Obecnie istnieje wiele odmian akumulatorów litowo-jonowych i długo można mówić o zaletach i wadach tego czy innego typu, ale nie można ich rozróżnić po wyglądzie. Dlatego zwrócimy uwagę tylko na te zalety i wady, które są charakterystyczne dla wszystkich typów tych urządzeń i rozważymy przyczyny, które doprowadziły do ​​narodzin akumulatorów litowo-polimerowych.

Główne zalety.

  • Wysoka gęstość energii i co za tym idzie duża pojemność przy tych samych wymiarach w porównaniu do akumulatorów na bazie niklu.
  • Niskie samorozładowanie.
  • Wysokie napięcie pojedynczego ogniwa (3,6 V w porównaniu do 1,2 V dla NiCd i NiMH), co upraszcza konstrukcję - często akumulator składa się tylko z jednego ogniwa. Wielu producentów używa dziś właśnie takich jednoogniwowych baterii w telefonach komórkowych (pamiętajcie Nokię). Aby jednak zapewnić tę samą moc, należy dostarczyć większy prąd. A to wymaga zapewnienia niskiej rezystancji wewnętrznej elementu.
  • Niskie koszty utrzymania (eksploatacji) wynikają z braku efektu pamięci, wymagającego okresowych cykli rozładowywania w celu przywrócenia wydajności.

Wady.

Technologia produkcji akumulatorów litowo-jonowych jest stale udoskonalana. Jest aktualizowany mniej więcej co sześć miesięcy i możesz zrozumieć, jak „zachowują się” nowe baterie długoterminowe przechowywanie, trudny.

Jednym słowem akumulator Li-Ion byłby dobry dla każdego, gdyby nie problemy z zapewnieniem bezpieczeństwa jego pracy i wysoki koszt. Próby rozwiązania tych problemów doprowadziły do ​​pojawienia się akumulatorów litowo-polimerowych (Li-pol lub Li-polimer).

Główna różnica w stosunku do akumulatorów litowo-jonowych znajduje odzwierciedlenie w nazwie i polega na rodzaju użytego elektrolitu. Początkowo, w latach 70., stosowano suchy, stały elektrolit polimerowy, podobny do folii z tworzywa sztucznego i nie przewodzący prądu, ale umożliwiający wymianę jonów (atomów lub grup atomów naładowanych elektrycznie). Elektrolit polimerowy skutecznie zastępuje tradycyjny porowaty separator impregnowany elektrolitem.

Taka konstrukcja upraszcza proces produkcyjny, jest bezpieczniejsza i pozwala na produkcję cienkich akumulatorów o swobodnym kształcie. Ponadto brak elektrolitu ciekłego lub żelowego eliminuje możliwość zapłonu. Grubość elementu wynosi około jednego milimetra, więc twórcy sprzętu mają swobodę wyboru kształtu, kształtu i rozmiaru, nawet uwzględniając jego wykonanie we fragmentach odzieży.

Ale jak dotąd niestety suche akumulatory litowo-polimerowe mają niewystarczającą przewodność elektryczną temperatura pokojowa. Ich rezystancja wewnętrzna jest zbyt wysoka i nie jest w stanie zapewnić ilości prądu wymaganej do nowoczesnej komunikacji i zasilania dysków twardych laptopów. Jednocześnie po podgrzaniu do temperatury 60 °C lub wyższej przewodność elektryczna litowo-polimeru wzrasta do akceptowalnego poziomu, ale nie nadaje się on do użytku masowego.

Naukowcy w dalszym ciągu opracowują akumulatory litowo-polimerowe z suchym stałym elektrolitem, który działa w temperaturze pokojowej. Oczekuje się, że takie akumulatory staną się dostępne na rynku do 2005 roku. Będą stabilne, pozwolą na 1000 pełnych cykli ładowania i rozładowania i będą miały więcej duża gęstość energii niż dzisiejsze akumulatory litowo-jonowe

Tymczasem niektóre typy akumulatorów litowo-polimerowych są obecnie stosowane jako źródła zasilania rezerwowego w gorącym klimacie. Na przykład niektórzy producenci specjalnie instalują elementy grzejne, które utrzymują korzystną temperaturę dla akumulatora.

Możesz zapytać: jak to możliwe? Baterie litowo-polimerowe są szeroko sprzedawane na rynku, producenci wyposażają w nie telefony i komputery, ale tutaj mówimy, że nie są jeszcze gotowe do komercyjnego użytku. Wszystko jest bardzo proste. W tym przypadku mówimy o akumulatorach, a nie z suchym, stałym elektrolitem. Aby zwiększyć przewodność elektryczną małych akumulatorów litowo-polimerowych, dodaje się do nich pewną ilość żelowego elektrolitu. Większość akumulatorów litowo-polimerowych używanych obecnie w telefonach komórkowych to w rzeczywistości akumulatory hybrydowe, ponieważ zawierają żelowy elektrolit. Bardziej słuszne byłoby nazywanie ich polimerem litowo-jonowym. Jednak większość producentów po prostu oznacza je jako litowo-polimerowe w celach reklamowych. Rozważmy bardziej szczegółowo tego typu akumulatory litowo-polimerowe, ponieważ ten moment to oni cieszą się największym zainteresowaniem.

Jaka jest więc różnica między akumulatorem litowo-jonowym a akumulatorem litowo-polimerowym z dodatkiem elektrolitu żelowego? Chociaż charakterystyka i wydajność obu systemów jest w dużej mierze podobna, wyjątkowość polimeru litowo-jonowego (można to tak nazwać) polega na tym, że nadal wykorzystuje on stały elektrolit, zastępując porowaty separator. Elektrolit w żelu dodaje się tylko w celu zwiększenia przewodności jonowej.

Trudności techniczne i opóźnienia w zwiększaniu produkcji opóźniły wprowadzenie akumulatorów polimerowych litowo-jonowych. Jest to spowodowane, zdaniem części ekspertów, chęcią odzyskania inwestycji przez inwestorów, którzy zainwestowali duże pieniądze w rozwój i masową produkcję akumulatorów litowo-jonowych. Dlatego nie spieszą się z przejściem na nowe technologie, chociaż przy masowej produkcji akumulatory polimerowe litowo-jonowe będą tańsze niż litowo-jonowe.

A teraz o funkcjach obsługi akumulatorów litowo-jonowych i litowo-polimerowych.

Ich główne cechy są bardzo podobne. Ładowanie akumulatorów litowo-jonowych zostało szczegółowo opisane w artykule. Ponadto podam jedynie wykres (ryc. 1) ilustrujący etapy ładowania i małe wyjaśnienia do niego.


Czas ładowania wszystkich akumulatorów litowo-jonowych początkowym prądem ładowania 1C (liczbowo równym wartości nominalnej pojemności akumulatora) wynosi średnio 3 godziny. Pełne naładowanie zostanie osiągnięte, gdy napięcie akumulatora zrówna się z górnym progiem, a prąd ładowania zmniejszy się do poziomu w przybliżeniu równego 3% wartości początkowej. Podczas ładowania akumulator pozostaje zimny. Jak widać na wykresie, proces ładowania składa się z dwóch etapów. W pierwszej (nieco ponad godzinę) napięcie wzrasta przy prawie stałym początkowym prądzie ładowania wynoszącym 1C, aż do pierwszego osiągnięcia górnego progu napięcia. W tym momencie akumulator jest naładowany do około 70% swojej pojemności. Na początku drugiego etapu napięcie pozostaje prawie stałe, a prąd maleje, aż osiągnie powyżej 3%. Następnie ładowanie zatrzymuje się całkowicie.

Jeśli chcesz, aby akumulator był cały czas naładowany, zaleca się ładowanie po 500 godzinach lub 20 dniach. Zwykle przeprowadza się go, gdy napięcie na zaciskach akumulatora spadnie do 4,05 V i zatrzymuje się, gdy osiągnie 4,2 V

Kilka słów o zakresie temperatur podczas ładowania. Większość typów akumulatorów litowo-jonowych można ładować prądem o natężeniu 1C w temperaturach od 5 do 45 °C. W temperaturach od 0 do 5 °C zaleca się ładowanie prądem o wartości 0,1 C. Ładowanie w temperaturach ujemnych jest zabronione. Optymalna temperatura ładowania wynosi od 15 do 25 °C.

Procesy ładowania w akumulatorach litowo-polimerowych są niemal identyczne z opisanymi powyżej, dzięki czemu konsument nie musi absolutnie wiedzieć, który z dwóch typów akumulatorów ma w rękach. A wszystkie ładowarki, których używał do akumulatorów litowo-jonowych, nadają się do akumulatorów litowo-polimerowych.

A teraz o warunkach rozładowania. Zazwyczaj akumulatory litowo-jonowe rozładowują się do wartości 3,0 V na ogniwo, chociaż w przypadku niektórych odmian dolny próg wynosi 2,5 V. Producenci sprzętu zasilanego akumulatorowo zazwyczaj projektują urządzenia z progiem wyłączenia wynoszącym 3,0 V (na każdą okazję). Co to znaczy? Napięcie na baterii stopniowo maleje po włączeniu telefonu, a gdy tylko osiągnie 3,0 V, urządzenie wyświetli ostrzeżenie i wyłączy się. Nie oznacza to jednak, że przestał pobierać energię z akumulatora. Energia, choć niewielka, jest wymagana do wykrycia naciśnięcia klawisza zasilania telefonu i niektórych innych funkcji. Ponadto energię zużywa własny wewnętrzny obwód sterujący i zabezpieczający, a samorozładowanie, choć niewielkie, jest nadal typowe nawet w przypadku akumulatorów litowych. W rezultacie, jeśli akumulatory litowe pozostaną przez dłuższy czas bez ładowania, napięcie na nich spadnie poniżej 2,5 V, co jest bardzo złe. W takim przypadku istnieje możliwość wyłączenia obwód wewnętrzny kontroli i zabezpieczenia, a nie wszystkie ładowarki będą w stanie ładować takie akumulatory. Ponadto głębokie rozładowanie negatywnie wpływa na wewnętrzną strukturę samego akumulatora. Całkowicie rozładowany akumulator należy w pierwszym etapie naładować prądem o wartości zaledwie 0,1C. Krótko mówiąc, akumulatory lubią być w stanie naładowanym, a nie rozładowanym.

Kilka słów o warunkach temperaturowych podczas rozładowania (czytaj podczas pracy).

Ogólnie rzecz biorąc, akumulatory litowo-jonowe działają najlepiej w temperaturze pokojowej. Praca w cieplejszych warunkach poważnie skraca ich żywotność. Chociaż np. akumulator kwasowo-ołowiowy największą pojemność ma w temperaturach powyżej 30 °C, to długotrwała praca w takich warunkach skraca żywotność akumulatora. Podobnie litowo-jonowy działa lepiej w wysokich temperaturach, co początkowo przeciwdziała wzrostowi rezystancji wewnętrznej akumulatora wynikającemu ze starzenia. Jednak zwiększona produkcja energii jest krótkotrwała, ponieważ rosnące temperatury z kolei sprzyjają przyspieszonemu starzeniu, któremu towarzyszy dalszy wzrost oporu wewnętrznego.

Jedynymi wyjątkami w tej chwili są akumulatory litowo-polimerowe z suchym stałym elektrolitem polimerowym. Wymagają temperatury życiowej od 60 °C do 100 °C. A takie akumulatory znalazły swoją niszę na rynku źródeł zapasowych w gorącym klimacie. Umieszczone są w izolowanej termicznie obudowie z wbudowanymi elementami grzejnymi zasilanymi z sieci zewnętrznej. Uważa się, że akumulatory litowo-jonowo-polimerowe jako akumulatory zapasowe mają lepszą pojemność i trwałość niż akumulatory VRLA, szczególnie w warunkach terenowych, gdzie kontrola temperatury nie jest możliwa. Jednak ich wysoka cena pozostaje czynnikiem ograniczającym.

Na niskie temperatury Sprawność akumulatorów wszystkich układów elektrochemicznych gwałtownie spada. Podczas gdy akumulatory NiMH, SLA i Li-ion przestają działać w temperaturze -20°C, akumulatory NiCd nadal działają w temperaturze -40°C. Pragnę tylko zauważyć, że znowu mówimy tylko o bateriach szerokie zastosowanie.

Należy pamiętać, że choć akumulator może pracować w niskich temperaturach, nie oznacza to, że można go ładować także w takich warunkach. Reakcja większości akumulatorów na ładowanie w bardzo niskich temperaturach jest bardzo ograniczona i prąd ładowania w takich przypadkach należy zmniejszyć do 0,1°C.

Podsumowując, chciałbym zauważyć, że możesz zadawać pytania i omawiać problemy związane z akumulatorami Li-ion, Li-polimer, a także innymi typami akumulatorów, na forum w podforum akcesoriów.

Przy pisaniu tego artykułu wykorzystano materiały [—Baterie do urządzeń mobilnych i laptopów. Analizatory akumulatorów.

Postęp techniczny to maszyna, która toczy się bez przerwy! Paliwem dla tej maszyny są coraz to nowe problemy naszych nowoczesny świat. Przypomnijmy, że jeszcze nie tak dawno temu w użyciu były akumulatory niklowo-kadmowe (NiCd), które zastąpiono akumulatorami niklowo-wodorkowymi (NiMH). Jednak obecnie akumulatory litowo-jonowe (Li-ion) próbują zastąpić akumulatory litowo-jonowe (Li-pol). Jaka jest różnica między Li-pol i Li-ion? Jakie są zalety akumulatorów litowo-polimerowych w porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi? Spróbujmy to rozgryźć.

Kupując telefon czy tablet niewiele osób zadaje sobie pytanie – jaka bateria znajduje się w środku? Dopiero później, gdy staniemy przed problemem szybkiego rozładowania gadżetu, zaczniemy bardziej szczegółowo przyglądać się „wnętrzu” naszego urządzenia.

Baterie litowe stały się znane w 1912 roku, kiedy rozpoczęły się pierwsze eksperymenty, ale nie były one powszechnie stosowane. I dopiero w latach 70., sześć dekad później, te elementy ładujące zajęły swoje miejsce w prawie wszystkich urządzeniach gospodarstwa domowego. Podkreślamy, że na razie mówimy wyłącznie o bateriach, a nie o akumulatorach.

Lit jest najlżejszym metalem, zapewnia również największą gęstość energii i ma znaczny potencjał elektrochemiczny. Baterie oparte na elektrodach litowo-metalowych charakteryzują się dużą pojemnością i wysokim napięciem. W latach 80-tych w wyniku licznych badań okazało się, że cykliczna praca akumulatorów litowych (proces ładowania/rozładowania) prowadzi do zapłonu ładowarek, a po nich samych gadżetów. Tak więc w 1991 roku w Japonii wycofano kilka tysięcy telefonów ze względu na zagrożenie pożarowe. Przez te niebezpieczne właściwości lit, naukowcy zwrócili uwagę na niemetaliczne baterie litowe oparte na jonach litu. A po pewnym czasie powstała bezpieczniejsza wersja ładowarki, którą nazwano litowo-jonowy (Li-jonowy).

Dziś bateria litowo-jonowa znajduje się w prawie wszystkich urządzeniach mobilnych, ma wiele odmian, ma wiele pozytywnych cech, ale także wad, o których porozmawiamy bardziej szczegółowo.

Zalety akumulatorów litowo-jonowych:

    Wysoka gęstość energii, a co za tym idzie, duża pojemność

    Niskie samorozładowanie

    Wysokie napięcie pojedynczego elementu. Upraszcza to konstrukcję - często bateria składa się tylko z jednego elementu. Wielu producentów używa dziś właśnie takiej jednoogniwowej baterii w telefonach komórkowych (pamiętajcie Nokię)

    Niski koszt utrzymania (koszty eksploatacji)

    Brak efektu pamięci wymagającego okresowych cykli rozładowania w celu przywrócenia pojemności.

Wady:

    Akumulator wymaga wbudowanego obwodu zabezpieczającego (który prowadzi do dodatkowy wzrost jego koszt), co ogranicza maksymalne napięcie na każdym ogniwie akumulatora podczas ładowania i chroni napięcie ogniwa przed nadmiernym wzrostem niski spadek po zwolnieniu

    Bateria ulega starzeniu, nawet jeśli nie jest używana i leży na półce. Proces starzenia jest typowy dla większości akumulatorów litowo-jonowych. Całkiem oczywiste powody Producenci milczą na temat tego problemu. Niewielki spadek pojemności staje się zauważalny już po roku, niezależnie od tego, czy akumulator był używany, czy nie. Po dwóch, trzech latach często staje się bezużyteczny

    Wyższy koszt w porównaniu do akumulatorów NiCd.

Baterie litowo-jonowe są stale udoskonalane, technologia jest ulepszana. I ten akumulator byłby dobry dla każdego, gdyby nie problemy bezpieczeństwa związane z jego użytkowaniem i wysoką ceną. Wszystkie te powody stały się podstawą stworzenia akumulatory litowo-polimerowe (Li-pol lub Li-polimer). Najbardziej oczywiste i najbardziej podstawowe Różnica między Li-pol i Li-ion to rodzaj użytego elektrolitu. Zastosowanie stałego elektrolitu polimerowego znacznie obniża koszty wykonania akumulatora i czyni go bezpieczniejszym, a także pozwala na tworzenie cieńszych ładowarek. Dlaczego bateria litowo-polimerowa nie zastąpiła całkowicie swojego poprzednika? Jedna z możliwych wersji, wyrażana przez ekspertów, jest taka, że ​​inwestorzy, którzy zainwestowali duże sumy w rozwój i masowe wprowadzanie akumulatorów Li-ion, starają się zwrócić inwestycję.

Podsumujmy. Ogólnie rzecz biorąc, bateria litowo-polimerowa jest bardziej zaawansowaną wersją baterii litowo-jonowej. Oceńcie sami:

Zalety akumulatorów Li-pol i Li-Ion

Podsumowując, możemy to powiedzieć dzięki nowoczesne technologie, mamy dwa rodzaje niezawodnych akumulatorów zewnętrznych. Wraz z rozwojem technologii mobilnych, wraz z pojawieniem się smartfonów, tabletów i wielu innych gadżetów cyfrowych, wraz z powstawaniem energochłonnych aplikacji, użytkownicy stają przed problemem „rozładowanej baterii”. Oczywiście zarówno akumulatory Li-ion, jak i Li-Pol od razu znalazły zastosowanie w ładowarkach zewnętrznych.

To doskonałe rozwiązanie m.in Nowoczesne życie. Najważniejsze przy wyborze powerbanku to nie natknąć się na oszustów (o tym jak odróżnić podróbkę od oryginału pisaliśmy więcej , ale o tym, jak ze 100% pewnością zrozumieć ze strony sklepu, że sprzedają ci podróbkę -

Postęp idzie do przodu i zamiast tradycyjnie stosowanego NiCd (niklowo-kadmowego) i NiMh (niklowo-wodorkowego) mamy możliwość zastosowania akumulatorów litowych. Przy porównywalnej masie jednego elementu mają większą pojemność w porównaniu do NiCd i NiMH, dodatkowo ich napięcie elementu jest trzykrotnie wyższe - 3,6V/element zamiast 1,2V. Zatem w przypadku większości modeli wystarczy bateria złożona z dwóch lub trzech ogniw.

Wśród baterii litowych wyróżnia się dwa główne typy – litowo-jonowe (Li-Ion) i litowo-polimerowe (LiPo, Li-Po lub Li-Pol). Różnica między nimi polega na rodzaju użytego elektrolitu. W przypadku LiIon jest to elektrolit w postaci żelu, w przypadku LiPo jest to specjalny polimer nasycony roztworem zawierającym lit. Ale do stosowania w elektrowniach modeli najczęściej stosuje się akumulatory litowo-polimerowe, więc w przyszłości porozmawiamy o nich. Jednak ścisły podział tutaj jest bardzo arbitralny, ponieważ oba typy różnią się głównie zastosowanym elektrolitem, a wszystko, co zostanie powiedziane o akumulatorach litowo-polimerowych, prawie w całości dotyczy akumulatorów litowo-jonowych (ładowanie, rozładowywanie, cechy eksploatacyjne, środki ostrożności ) . Z praktyczny punkt Naszą jedyną obawą jest to, że akumulatory litowo-polimerowe zapewniają obecnie wyższe prądy rozładowania. Dlatego na rynku modelowym oferowane są głównie jako źródło energii dla elektrowni.

Główna charakterystyka

Akumulatory litowo-polimerowe o tej samej masie przewyższają energochłonność NiCd 4-5 razy, NiMH 3-4 razy. Liczba cykli pracy wynosi 500-600, przy prądach rozładowania 2C do utraty pojemności 20% (dla porównania - dla NiCd - 1000 cykli, dla NiMH - 500). Ogólnie rzecz biorąc, danych na temat liczby cykli pracy jest nadal bardzo mało, a ich charakterystykę podaną w tym przypadku należy traktować krytycznie. Ponadto poprawia się technologia ich produkcji i możliwe, że w tej chwili liczby dla tego typu akumulatorów są już inne. Podobnie jak wszystkie baterie, baterie litowe podlegają procesowi starzenia. Po 2 latach akumulator traci około 20% swojej pojemności.

Spośród szerokiej gamy dostępnych w sprzedaży akumulatorów litowo-polimerowych o dużej mocy można wyróżnić dwie główne grupy - wysokorozładowcze (Hi-rozładowanie) i konwencjonalne. Różnią się one od siebie maksymalnym prądem rozładowania - jest on podawany w amperach lub w jednostkach pojemności akumulatora, oznaczonych literą „C”. Na przykład, jeśli prąd rozładowania wynosi 3C, a pojemność akumulatora wynosi 1 Ah, wówczas prąd wyniesie 3 A.

Maksymalny prąd rozładowania konwencjonalnych akumulatorów z reguły nie przekracza 3C, niektórzy producenci wskazują 5C. Akumulatory szybkorozładowujące pozwalają na prąd rozładowania do 8-10C. Takie akumulatory są nieco cięższe od swoich niskoprądowych odpowiedników (o ok. 20%), a w ich nazwach po numerze pojemności znajdują się litery HD lub HC, np. KKM1500 to zwykły akumulator o pojemności 1500 mAh, a KKM1500HD to szybko rozładowujący się akumulator. Chciałbym od razu zrobić małą notatkę dla tych, którzy lubią eksperymentować. W sprzęt AGD Nie stosuje się akumulatorów szybko rozładowujących. Dlatego jeśli wpadłeś na pomysł taniego zakupu baterii do telefonu komórkowego lub kamery wideo, to wtedy dobry wynik Ciężko tu to policzyć. Najprawdopodobniej taka bateria umrze bardzo szybko z powodu naruszenia zamierzonych trybów pracy.

Zastosowanie i koszt

Zastosowanie akumulatorów litowo-polimerowych pozwala rozwiązać dwa istotne problemy – wydłużyć czas pracy silnika i zmniejszyć masę akumulatora.

Zastępując akumulator 8,4 V NiMH 650 mAh na dwa zwykłe, nierozładowujące się szybko akumulatory litowe o pojemności 2 Ah, otrzymujemy akumulator o 3 razy większej pojemności, 11 g lżejszy i o nieco niższym napięciu (7,2 V). ! A jeśli używasz szybko rozładowujących się akumulatorów, to tak duże samoloty może latać, nie ustępując mocy silnikowi spalinowemu. Aby to potwierdzić, 7. miejsce w Mistrzostwach Świata w Akrobacji Akrobacyjnej F3A zajął Amerykanin w samolocie elektrycznym. Co więcej, nie był to mały brzęczyk, ale zwykły dwumetrowy samolot, podobnie jak pozostali uczestnicy, którzy mieli modele z silnikami spalinowymi!

Akumulatory litowo-polimerowe bardzo dobrze sprawdziły się w małych helikopterach takich jak Piccolo czy Hummingbird – np. nawet przy zastosowaniu standardowego silnika szczotkowego czas lotu na dwóch bankach 1 Ah wynosi ponad 25 minut! A przy wymianie silnika na bezszczotkowy - ponad 45 minut!

I oczywiście akumulatory litowe są po prostu niezastąpione, jeśli chodzi o samoloty wewnętrzne o wadze 4-20 g. Pod tym względem NiCd nie może się z nimi równać - takich akumulatorów po prostu nie ma (np. puszka 45 mAh waży 1 g, 150 mAh – 3,2 d), co przy tak małej wadze zapewniłoby niezbędną moc – nawet na 1 minutę!

Jedynym obszarem, w którym akumulatory litowo-polimerowe są nadal gorsze od Ni-Cd, jest obszar bardzo wysokich (40-50°C) prądów rozładowania. Ale postęp idzie do przodu i być może za kilka lat usłyszymy o nowych sukcesach w tej dziedzinie – wszak jeszcze 2 lata temu o szybkorozładowanych bateriach litowych też nikt nie słyszał…

Oto na przykład główne cechy akumulatorów Kokam LiPo:

Nazwa Pojemność, mAh Wymiary, mm Waga, gr Maksymalny prąd
Kokama 145 145 27,5x20,4x4,3 3.5 0,7A, 5C
Kokam 340SHC 340 52x33x2,8 9 7A, 20C
Kokam 1020 1020 61x33x5,5 20.5 3A, 3C
Kokama 1500HC 1500 76x40x6,5 35 12A, 8C
Kokam 1575 1575 74x41x5,5 32 7A, 5C

Pod względem ceny i pojemności akumulatory litowo-polimerowe kosztują mniej więcej tyle samo, co NiMH.

Producenci

Obecnie istnieje kilku producentów akumulatorów litowo-polimerowych. Liderem pod względem liczby wyprodukowanych akumulatorów i jednym z pierwszych pod względem jakości jest Kokam. Znane są również Thunder Power, I-Rate, E-Tec i Tanic (prawdopodobnie jest to druga nazwa Thunder Power lub jest jednym ze sprzedawców Thunder Power pod własną nazwą). Typy Kokam można zobaczyć na stronie internetowej www.fmadirect.com, baterie różni producenci oferowane na stronach www.b-p-p.com i www.lightflightrc.com.

Istnieje również Platinum Polymer, oferowany na stronie internetowej www.batteriesamerica.com, prawdopodobnie inna nazwa I-Rate.

Zakres pojemności akumulatorów jest bardzo szeroki – od 50 do 3000 mAh. Aby uzyskać duże pojemności stosuje się równoległe łączenie akumulatorów.

Wszystkie baterie mają płaski kształt. Z reguły ich grubość jest ponad 3 razy mniejsza niż najkrótszego boku, a wnioski wyciąga się na krótkim boku w postaci płaskich płytek.

I-Rate z tego co wiem nie produkuje jeszcze akumulatorów szybkorozładowujących, a ich akumulatory mają jedną cechę: jedna z elektrod jest aluminiowa i lutowanie jej jest problematyczne. To sprawia, że ​​samodzielny montaż akumulatora jest niewygodny.

Akumulatory E-Tec są czymś pośrednim, nie są deklarowane jako szybko rozładowujące się, ale ich prąd rozładowania jest wyższy niż w przypadku konwencjonalnych - 5-7C.

Liderami popularności są Kokam i Thunder Power, przy czym Kokam stosowany jest głównie w modelach lekkich i średnich, a Thunder Power w średnich, dużych i gigantycznych (ponad 10 kg!). Oczywiście wynika to z ceny i dostępności w asortymencie mocnych zespołów - do 30 woltów i pojemności 8Ah. Dalej są Tanic i E-tec, ale niewiele jest wzmianki o I-rate. Z jakiegoś powodu polimer platynowy jest popularny tylko w Ameryce i jest używany prawie wyłącznie w samolotach wolno latających.

Ładowanie akumulatorów litowo-polimerowych

Akumulatory są naładowane w stopniu wystarczającym prosty algorytm- ładunek ze źródła Napięcie stałe 4,20 V/ogniwo z ograniczeniem prądu 1C. Ładowanie uważa się za zakończone, gdy prąd spadnie do 0,1-0,2°C. Po przełączeniu w tryb stabilizacji napięcia przy prądzie 1C akumulator zyskuje około 70-80% swojej pojemności. Pełne naładowanie zajmuje około 2 godzin. Ładowarka podlega dość rygorystycznym wymaganiom dotyczącym dokładności utrzymania napięcia na końcu ładowania – nie gorszego niż 0,01 V/ogniwo.

Spośród ładowarek prezentowanych na rynku można wyróżnić główne typy - proste, niekomputerowe ładowarki w kategorii cenowej 10-40 dolarów, przeznaczone wyłącznie do akumulatorów litowych oraz uniwersalne - w kategorii cenowej 120-400 dolarów, przeznaczony różne rodzaje akumulatory, w tym LiPo i Li-Ion.

Te pierwsze z reguły mają jedynie wskaźnik naładowania LED; liczbę puszek i prąd w nich ustawia się za pomocą zworek. Zaletą takich ładowarek jest ich niska cena. Główną wadą jest to, że niektórzy z nich nie wiedzą, jak poprawnie wskazać koniec ładowania. Pokazują jedynie moment przejścia z trybu stabilizacji prądu do trybu stabilizacji napięcia, który wynosi około 70-80% pojemności. Aby zakończyć ładowanie, musisz poczekać kolejne 30-40 minut.

Druga grupa ładowarek ma znacznie szersze możliwości, z reguły wszystkie pokazują napięcie, prąd i pojemność (mAh), jakie akumulator „przyjął” w procesie ładowania, co pozwala dokładniej określić stopień naładowania akumulatora.

Podczas korzystania z ładowarki najważniejsze jest jej prawidłowe ustawienie na ładowarce wymagana ilość puszki w akumulatorze i prąd ładowania. Prąd ładowania wynosi zwykle 1C.

Obsługa i środki ostrożności

Można śmiało powiedzieć, że akumulatory litowo-polimerowe są najbardziej „delikatnymi” istniejącymi akumulatorami, to znaczy wymagają obowiązkowego przestrzegania kilku prostych, ale obowiązkowych zasad, z powodu nieprzestrzegania, które powoduje pożar lub „śmierć” akumulatora ”.

Podajemy je w kolejności od niebezpieczeństwa:

  1. Naładuj do napięcia większego niż 4,20 V/ogniwo.
  2. Zwarcie akumulatora.
  3. Rozładowanie prądami przekraczającymi obciążalność lub nagrzanie akumulatora powyżej 60°C.
  4. Rozładowanie poniżej napięcia 3,00 V/ogniwo.
  5. Nagrzewanie akumulatora powyżej 60°C.
  6. Rozprężenie akumulatora.
  7. Przechowywanie w stanie rozładowanym.

Niezastosowanie się do pierwszych trzech punktów prowadzi do pożaru, wszystkie pozostałe - do ukończenia lub częściowa strata pojemniki.

Z tego wszystkiego, co zostało powiedziane, można wyciągnąć następujące wnioski:

Aby uniknąć pożaru należy posiadać zwykłą ładowarkę i prawidłowo ustawić na niej ilość ładowanych puszek. Konieczne jest także zastosowanie złączy eliminujących możliwość zwarcia akumulatora (z tego powodu znajomy miał stół, na którym ładowano akumulatory i spalona kurtyna) oraz kontrolowanie prądu pobieranego przez silnik na „pełnym gazie” ”. Ponadto nie zaleca się zakrywania akumulatorów ze wszystkich stron przed przepływem powietrza na modelu, a jeśli nie jest to możliwe, należy zapewnić specjalne kanały do ​​​​chłodzenia.

W przypadku gdy prąd pobierany przez silnik jest większy niż 2C, a akumulator w modelu jest zamknięty ze wszystkich stron, po 5-6 minutach pracy silnika należy go zatrzymać, a następnie wyciągnąć i dotknąć akumulatora żeby sprawdzić, czy nie jest za gorąco. Faktem jest, że po podgrzaniu powyżej określonej temperatury (około 70 stopni) w akumulatorze zaczyna zachodzić „reakcja łańcuchowa”, zamieniając zgromadzoną w nim energię w ciepło, akumulator dosłownie się rozprzestrzenia, podpalając wszystko, co może się spalić.

Jeśli zewrzesz prawie rozładowany akumulator, nie będzie pożaru, zgaśnie cicho i spokojnie z powodu nadmiernego rozładowania... Prowadzi to do drugiego ważna zasada: Monitoruj napięcie na końcu rozładowania akumulatora i pamiętaj o odłączeniu akumulatora po użyciu!

Niektóre regulatory prędkości (szczególnie jest to winne Jeti) nie przestają pobierać prądu po wyłączeniu standardowego przełącznika. Nie wiem, co skłoniło Czechów do podjęcia tak dziwnej decyzji. Faktem jednak pozostaje, że prawie wszystkie modele sterowników silników bezszczotkowych Jetti (w tym nowa seria „Advanced”), które posiadają BEC, czyli stabilizator zasilania odbiornika i maszyn z zasilacza, nie zapewniają pełnego odłączenie zasilania obwodu za pomocą standardowego wyłącznika. Wyłączany jest tylko odbiornik i serwa, a sterownik w dalszym ciągu pobiera prąd o natężeniu około 20 mA. Jest to szczególnie niebezpieczne, bo nie widać, czy zasilanie jest włączone, samochody stoją w miejscu, silnik milczy... A jeśli na dzień lub dwa zapomnimy o podłączonym akumulatorze, okazuje się, że można pożegnaj się z nim - nie lubi litu głęboko rozładowanego.

Oczywiście należy pamiętać, że sterownik silnika musi mieć możliwość współpracy z akumulatorami litowymi, czyli posiadać regulowane napięcie wyłączania silnika. Nie możemy też zapomnieć o zaprogramowaniu sterownika na wymaganą liczbę puszek. Jednak teraz pojawiła się nowa generacja kontrolerów, które automatycznie określają liczbę podłączonych puszek.

Dekompresja to kolejna przyczyna awarii akumulatorów litowych, ponieważ do wnętrza ogniwa nie powinno przedostawać się powietrze. Może się to zdarzyć w przypadku uszkodzenia zewnętrznego opakowania ochronnego (akumulator jest zamknięty w opakowaniu przypominającym rurkę termokurczliwą), w wyniku uderzenia lub uszkodzenia ostrym przedmiotem lub w przypadku przegrzania zacisku akumulatora podczas lutowania. Wniosek – nie poddawaj się wysoki pułap i lutuj ostrożnie.

Zgodnie z zaleceniami producentów akumulatory należy przechowywać w stanie naładowania 50-70%, najlepiej w chłodnym miejscu, w temperaturze nie wyższej niż 20°C. Przechowywanie w stanie rozładowanym negatywnie wpływa na żywotność - jak wszystkie akumulatory, akumulatory litowo-polimerowe charakteryzują się niewielkim samorozładowaniem.

Zespół baterii

Aby uzyskać akumulatory o dużej wydajności prądowej lub dużej pojemności, stosuje się równoległe łączenie akumulatorów. Jeśli kupisz gotową baterię, po oznaczeniu możesz dowiedzieć się, ile puszek zawiera i jak są one połączone. Litera P (równolegle) po liczbie wskazuje liczbę puszek połączonych równolegle, a S (szeregowo) - szeregowo. Przykładowo „Kokam 1500 3S2P” oznacza akumulator połączony szeregowo z 3 par akumulatorów, a każdą parę tworzą 2 akumulatory połączone równolegle o pojemności 1500 mAh, czyli pojemność akumulatora wyniesie 3000 mAh (przy połączone równolegle pojemność wzrasta), a napięcie – 3,7*3 = 11,1V..

Jeśli kupisz akumulatory osobno, to przed podłączeniem ich do akumulatora musisz wyrównać ich potencjały. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku opcji połączenia równoległego, ponieważ w tym przypadku jeden bank zacznie ładować drugi, a prąd ładowania może przekroczyć 1C. Przed podłączeniem zaleca się rozładować wszystkie zakupione puszki do 3 woltów prądem 0,1C - 0,2C. Napięcie należy monitorować za pomocą woltomierza cyfrowego z dokładnością co najmniej 0,5%. Zapewni to niezawodną pracę akumulatora w przyszłości.

Wskazane jest także wykonanie wyrównywania potencjału (równoważenia) nawet na już zmontowanych markowych akumulatorach przed pierwszym ładowaniem, gdyż wiele firm montujących ogniwa w akumulator nie równoważy ich przed montażem.

Ze względu na spadek pojemności w wyniku eksploatacji, w żadnym wypadku nie należy dodawać nowych banków szeregowo ze starymi - akumulator będzie niezrównoważony.

Oczywiście nie można też łączyć w jeden akumulator akumulatorów o różnych, nawet podobnych pojemnościach - na przykład 1800 i 2000 mAh, a także używać w jednym akumulatorze akumulatorów różnych producentów, gdyż różna rezystancja wewnętrzna doprowadzi do niewyważenia akumulatora. Podczas lutowania należy zachować ostrożność; nie można dopuścić do przegrzania zacisków, ponieważ może to spowodować uszkodzenie uszczelki i trwałe uszkodzenie akumulatora, który nie miał jeszcze czasu na lot. Niektóre typy akumulatorów Kokam są dostarczane z już przylutowanymi elementami płytka drukowana do zacisków, aby ułatwić okablowanie. To dodaje nadwaga- około 1g na element, jednak znacznie dłużej nagrzewa się miejsca pod lutowanie przewodów - włókno szklane słabo przewodzi ciepło. Przewody ze złączami należy przymocować do obudowy akumulatora przynajmniej taśmą, aby przypadkowo nie wyrwać końcówki u nasady.

Niuanse aplikacji

Podkreślmy więc jeszcze raz najbardziej ważne punkty związane ze stosowaniem akumulatorów litowo-polimerowych.

  • Użyj zwykłej ładowarki.
  • Stosuj złącza zabezpieczające przed zwarciem akumulatora.
  • Nie przekraczać dopuszczalnych prądów rozładowania.
  • Monitoruj temperaturę akumulatora, gdy nie ma chłodzenia.
  • Nie rozładowuj akumulatora poniżej napięcia 3 V/ogniwo (pamiętaj o odłączeniu akumulatora po locie!).
  • Nie narażaj baterii na wstrząsy.

Dajmy jeszcze kilka przydatne przykłady, wynikające z tego, co zostało powiedziane wcześniej, ale nieoczywiste na pierwszy rzut oka.

Stosując silniki komutatorowe należy unikać sytuacji, w których silnik jest zatrzymany (np. model leży na ziemi) a nadajnik ma pełną przepustnicę. Prąd jest zbyt duży i ryzykujemy eksplozję akumulatora (jeśli najpierw nie spali się silnik lub regulator). Kwestia ta była wielokrotnie omawiana na forach Grup RC. Większość regulatorów do silników szczotkowych wyłączy silnik w przypadku utraty sygnału z nadajnika, a jeśli Twój regulator to potrafi, to radziłbym wyłączyć nadajnik, jeśli model upadł np. w trawę daleko od Ciebie - mniejsze ryzyko szukając modelu dotknij manetkę przepustnicy nadajnika zawieszonego na pasku i nie zwróć na to uwagi.

W trakcie długiej żywotności baterii jej elementy, ze względu na początkowy niewielki rozrzut pojemności, ulegają niezrównoważeniu – niektóre banki „starzeją się” wcześniej niż inne i szybciej tracą pojemność. Na więcej puszek w akumulatorze, proces przebiega szybciej.

Prowadzi to do następującej zasady – czasami konieczne jest kontrolowanie pojemności każdego elementu akumulatora z osobna. Aby to zrobić, możesz zmierzyć jego napięcie na końcu ładowania. Jak często? Nadal trudno jest to dokładnie ustalić - zgromadzono zbyt mało doświadczenia operacyjnego. Z reguły zaleca się, aby po około 40-50 cyklach po rozpoczęciu pracy, co 10-20 cykli, sprawdzać napięcie ogniw akumulatora podczas ładowania, aby zidentyfikować „złe ogniwa”.

Nie zaleca się „zerowania” akumulatora poprzez napędzanie silnika aż do całkowitego zatrzymania się. Takie leczenie nie zaszkodzi nowemu akumulatorowi, ale w przypadku lekko niezrównoważonego jest to dodatkowe ryzyko rozładowania „najgorszego banku” poniżej 3 woltów, przez co jeszcze bardziej straci on pojemność.

Gdy pojemności różnią się o więcej niż 20% - taki akumulator nie ma specjalne środki Nie możesz naładować całości!

Aby automatycznie równoważyć ogniwa akumulatora podczas ładowania, stosuje się tzw. balansery. Jest to mała płytka podłączona do każdego banku, zawierająca rezystory obciążające, obwód sterujący i diodę LED wskazującą, że napięcie na tym banku osiągnęło poziom 4,17 - 4,19 wolta. Kiedy napięcie na pojedynczym elemencie przekroczy próg 4,17 V, balanser zamyka część prądu „dla siebie”, zapobiegając przekroczeniu przez napięcie progu krytycznego. Dzięki jednoczesnemu zapaleniu diod można zobaczyć, które banki mają mniejszą pojemność – dioda na ich balanserze zaświeci się jako pierwsza. Balansery mają jeden ważny dodatkowy wymóg: prąd, jaki pobierają z akumulatora w trybie „standby”, musi być niewielki, zwykle 5-10 µA.

Należy dodać, że balanser nie zapobiega nadmiernemu rozładowaniu niektórych ogniw w akumulatorze niezrównoważonym, a jedynie służy zabezpieczeniu ogniw przed uszkodzeniem podczas ładowania oraz sygnalizowaniu „złych” ogniw w akumulatorze. Powyższe dotyczy akumulatorów składających się z 3 i więcej elementów; w przypadku akumulatorów 2-puszek z reguły nie stosuje się balanserów.

Istnieje opinia, że ​​akumulatorów litowo-polimerowych nie można używać w ujemnych temperaturach. Rzeczywiście, w Specyfikacja techniczna Baterie mają zakres pracy 0-50°C (przy 0°C zostaje zachowane 80% pojemności). Niemniej jednak można na nich latać w temperaturach około –10...-15°C. Chodzi o to, żeby nie trzeba zamrażać akumulatora przed lotem – włóż go do kieszeni, gdzie jest ciepło. A podczas lotu w tym momencie następuje wewnętrzne wytwarzanie ciepła w akumulatorze przydatna właściwość zapobiegając zamarznięciu akumulatora. Oczywiście wydajność baterii będzie nieco niższa niż w normalnych temperaturach.

Wniosek

Biorąc pod uwagę tempo, w jakim postęp techniczny w dziedzinie elektrochemii, można założyć, że przyszłość należy do akumulatorów litowo-polimerowych – jeśli ogniwa paliwowe ich nie dogonią. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na akumulatory i wzrostem wielkości produkcji cena nieuchronnie spadnie, a wtedy lit stanie się w końcu tak powszechny jak NiMH. Według nich na Zachodzie ten czas nadszedł już za sześć miesięcy co najmniej, w Ameryce. Rośnie popularność samolotów elektrycznych z akumulatorami litowo-polimerowymi. Chciałbym mieć nadzieję, że silniki bezszczotkowe i sterowniki do nich również staną się tańsze, jednak w tym obszarze postęp obniżek cen postępuje wolniej. Przecież zaledwie dwa lata temu na forum padło pytanie: „Czy naprawdę ktoś lata na bezszczotku?” A o bateriach litowych w ogóle wtedy nie było mowy...

Generalnie poczekamy i zobaczymy.