Li hv аккумулятор что это

Аккумуляторы для коптеров: LiHV (4.35V) и LiPo (4.20V)

Мы постоянно слышим положительные отзывы о LiHV аккумуляторах, и, как говорят, они лучше чем традиционные LiPo, особенно для гоночных мини коптеров. Я сделал несколько тестов и попытался проверить это.

Огромное спасибо Aircraft-World.com за присланные на тестирование аккумуляторы Hyperion HVLi.

Что такое LiHV аккумулятор?

LiHV (или HVLi) — сокращение от «High Voltage Lithium Polymer» (Литий-полимерный аккумулятор высокого напряжения). Это разновидность обычного Lipo аккумулятора, которую можно безопасно заряжать до напряжения 4.35В на банку.

Когда вы заряжаете LiHV аккумуляторы обычным зарядником для LiPo до напряжения 4.20 В, получите вполне обычный аккумулятор. Однако, если зарядить их полностью, до напряжения 4.35 В на ячейку, то это даст следующие преимущества:

• Полностью заряженный LiHV аккумулятор имеет большее напряжение, чем обычный LiPo (на 4S напряжение будет 17.4 В, вместо 16.8В), следовательно ваши моторы будут развивать бОльшую мощность, обороты также будут выше, теоретически квадрик полетит быстрее
• Во-вторых, у LiHV емкость на единицу веса выше, так что, теоретически (опять же) летать вы сможете дольше. Hyperion (компания, выпускающая HVLi аккумуляторы, которые я тестировал) уверяет что емкость на 10% больше чем у обычных LiPo тех же размеров и веса
• И последнее, из-за более высокого качества LiHv аккумуляторов, на полном газу напряжение проседает меньше

Можно ли заряжать обычные LiPo до 4.35В?

Возможно вам любопытно: «могу ли я перезарядить свои обычные LiPo до 4.30 или даже 4.35В чтобы получить бОльшую мощность и увеличить длительность полета?» Ответ: НЕТ! Это ОЧЕНЬ опасно и скорее всего приведет к пожару из-за различий в химии ячеек аккумуляторов.

Как заряжать HVLi?

Прежде чем купить LiHv аккумуляторы, нужно проверить ваш зарядник, потому что далеко не все зарядники поддерживают LiHV аккумуляторы.

Некоторые зарядники не позволяют выбрать типа аккумулятора LiHV, но позволяют заряжать литиевые аккумуляторы до 4.3В на ячейку. Лучше всего иметь зарядник, который специально рассчитан на LiHV аккумуляторы, например IMAX X150.

Не стоит заряжать HVLi аккумуляторы совместно с обычными LiPo, заряд обычного lipo выше 4.2 В может привести к пожару. Зарядник не может определить тип подключенного аккумулятора: это HVLi или обычный LiPo, поэтому будьте очень осторожны и не перепутайте их.

HVLi аккумуляторы для тестирования

Эти аккумуляторы Hyperion HVLi пришли со стандартным разъемом XT60 и балансирным разъемом JST-XH. Силовые провода сечением 14AWG.

В сравнении с обыкновенными Lipo такой же емкости, LiHV меньше и легче, из-за большей энергии на единицу веса.

• Hyperion 4S 1800mAh 40C – 178г
• Turnigy Nano-Tech 4S 1800mAh 65C – 228г

Это небольшой аккум емкостью 1400 мАч.

• Hyperion 4S 1400mAh 40C – 142 грамм
• Dronelab 4S 1500mAh 50C – 157 грамм

Тестирование и сравнение HVLi и LiPo

С помощью KISS FC + KISS ESC 24A я могу отслеживать напряжение и потребляемый ток прямо во время полета.

Я протестировал и сравнил Hyperion 4S 1800mAh и Turnigy Nano-Tech 4S 1800mAh. Тест я проводил дважды, во время первого теста я просто висел в воздухе, во время второго — летал на средней скорости.

Тест в висении

Я висел в одном и том же месте и приземлялся только тогда, когда истраченная емкость аккумулятора достигала 1800 мАч — официальная емкость аккумулятора (снял GoPro чтобы немного увеличить время висения)

• Hyperion: 10:45
• Turnigy: 9:09

Я думал, что придется садится примерно одновременно, оба аккумулятора были одной емкости — 1800 мАч, но получилось иначе! На Hyperion’е я висел на 96 секунд дольше чем с Turnigy.

Мое предположение — это связано с весом аккумулятора, Hyperion на 50 грамм легче чем Turnigy и моторы потребляют меньший ток во время висения. График подтверждает это, как вы видите, квадрику приходится потреблять бОльшую мощность, чтобы оставаться в воздухе при бОльшем весе аккумулятора.

Также стоит обратить внимание на напряжение аккумуляторов на протяжении всего цикла разряда. Изначально напряжение HVLi выше чем LiPo, но ко второй половине процесса разряда напряжение HVLi приближается к LiPo.

Забавный факт: после того, как из Turnigy Nano-tech было вытянуто 1800 мАч, его напряжение было еще достаточно велико: 14.4 В (3.6 В на банку). Возможно это означает, что аккум большей емкости, чем заявлено производителем (может 1900мАч?)

Тестируем в быстром полете

В этом тесте я летал с примерно постоянным газом, от 70 до 80%. БОльшее напряжение улучшило отклик квадрика и увеличило его скорость. Это видно из графика потребляемой мощности, в целом квадрик может взять бОльшую мощность от аккумулятора LiHV, чем от LiPo.

Однако я не заметил значительного увеличения полетного времени в сравнении с Nano-Tech LiPo, возможно потому что я гонял слишком быстро.

Результат похож на тест в висении, мы видим большее напряжение в начале, но они сходятся ближе к концу. Это говорит о том, что аккумулятор даст вам бОльшие обороты двигателя и меньшую просадку напряжения, спасибо высокому начальному напряжению; во второй половине мощность снимаемая с аккумуляторов будет примерно одинаковой. Думаю это то, что нужно учесть в гонках на выносливость, где вы должны решать когда лучшее время для замены аккумуляторов.

• Замечу, что аккумулятор Turnigy, используется уже около года, так что токи разряда несколько ниже, чем у новых аккумуляторов. У меня нет новых аккумуляторов 1800 мАч.

HVLi для очков Fatshark

Кроме вышеупомянутых аккумуляторов я протестировал 2S HVLi, который предназначены для очков Fatshark — 2S 1300mAh 2C-4C. Они выглядят абсолютно также как и оригинальные Lipo из комплекта очков Dominator, но HVLi хватает намного дольше!

Аккумуляторы для очков можно взять тут.

Я протестировал 3 аккумулятора 2S:

• Fatshark 2S 1000mAh (стоковый аккум): 0:50:10
• Turnigy 2S 1300mAh: 2:37:26
• Hyperion HvLi 2S 1300mAh: 2:52:42

Аккумулятор Hyperion может питать очки непрерывно почти 3 часа! Впечатляюще ��

Еще одна тема для обсуждения: процедура раскачки (англ.) новых литиевых аккумуляторов. Раскачиваете ли вы свои аккумуляторы?

Оригинал: LiHV (4.35V) vs LiPo (4.20V) | Battery for multirotor

Аккумуляторы для коптеров: LiHV (4.35V) и LiPo (4.20V) : 2 комментария

1. Тигран09.10.2018 в 11:56 Здравствуйте,
   Где -то пол года назад приобрел у Ваc 3 аккумулятора G7 3S 2400mAh Si-Графен HvLi 75Cmax (4.35V) за 39 USD . С первого же полета они уже не балансировались. Приходилось ждать 2-3 часа, чтобы они сбалансировались и получили полную зарядку. После 15-20 циклов все три аккумулятора сдохли.
   — У 1-ого — полностью умерла 1 банка
   — у 2-ого полностью умерли 2 банки
   — у 3- ий приходилось балансировать 3-4 часа. Это нонснс. Теперь не знаю, отправить их обратно вам, или из трех аккумуляторов собрать хотя-бы один нормальный. Очень недоволен и разочерован вашей продукцией. Никому не буду рекомендовать.. Вы полностью подорвали доверие к одному из лучших мировых брендов. Тигран Погосян

1. Новиков Александр Автор записи 09.10.2018 в 23:56 Я ничего не продаю, это блог, а не магазин. Расскажите хоть где Вы их купили.

Что такое литий-полимерный аккумулятор высокого напряжения?

Аккумуляторы LiPo (литий-ионно-полимерные) с нормальным напряжением можно полностью зарядить при напряжении 4,2 В. С другой стороны, допустимо высокое предельное зарядное напряжение LiHv (литий-полимерных) элементов на уровне 4,45 В, 4,4 В или 4,35 В.

О LiHv аккумуляторе

Он считается еще одним типом литий-ионных полимерных аккумуляторов. Здесь «Hv» означает «высокое напряжение». В отличие от традиционных LiPo аккумуляторов, он очень энергоемкий. Он может заряжаться от 4,35 В или даже выше на ячейку. Пиковое напряжение ячейки обычной LiHv батареи составляет около 4,2 В, а номинальное напряжение составляет около 3,65-3,7 В.

Характеристики литий-полимерной батареи высокого напряжения

Липо-аккумулятор применяется в различных видах техники. Он включает в себя фотоаппараты, мобильные телефоны, беспроводные телефоны, ноутбуки, фотоаппараты, электронные игрушки, пульты дистанционного управления, различные электронные устройства и т. д. Его различными характеристиками являются:

Высокое напряжение. Напряжение одной ячейки 3,6 В эквивалентно 3 Ni-MH батареям или никель-кадмиевым батареям, включенным последовательно.

Более высокий объемно-энергетический показатель и весо-энергетический показатель.

Нет эффекта памяти. В этом аккумуляторе отсутствует эффект памяти, как в литий-кадмиевом аккумуляторе. Следовательно, перед зарядкой разряда не наблюдается.

Храните долго из-за низкой скорости саморазряда, что, несомненно, является большим преимуществом.

Заряжается быстро. Для зарядного устройства требуется всего 0,5-1 время тока, что сокращает время зарядки до 1-2 часов.

Долгий срок службы. Время цикла при рабочих условиях зарядки/разрядки превышает 500.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

Самая передовая и современная «зеленая» батарея в мире. Он безвреден для окружающей среды и не содержит тяжелых металлов, таких как ртуть, свинец или кадмий.

Используется параллельно.

Высокая стоимость. Батарея Lipo оказалась более дорогой по сравнению с другими батареями.

Внутренняя структура

Часто аккумуляторы Lipo делят на прямоугольные и цилиндрические. Он имеет спиральную внутреннюю структуру, в которой высокопроницаемые и точные полиэтиленовые пленки размещаются в качестве перегородки между анодом и катодом. Анод состоит из литий-ионного коллектора, изготовленного из лития, а токосъемник и CoO2 изготовлены из алюминиевой пленки. Литий-ионный коллектор в катоде выполнен из листового углеродного материала, а токосъемник создан из бронзовой пленки. В батарею заливается раствор органического электролита. Кроме того, имеется PTC и предохранительный клапан для защиты аккумулятора в случае короткого замыкания или неисправности. Напряжение на одной ячейке составляет 3,6 В, что не является бесконечной емкостью. Следовательно, размещение одной литиевой батареи параллельно или последовательно является обычным явлением для удовлетворения растущих потребностей.

Советы по зарядке высоковольтных литий-полимерных аккумуляторов

Литий-ионные батареи промышленного класса питают ваше портативное устройство или пульт дистанционного управления. Такие батареи обладают высокой плотностью энергии и прочной конструкцией, обеспечивающей длительный срок службы. Он также может выдерживать экстремальные температуры. Срок службы напрямую зависит от того, как батарея заряжается/разряжается, от рабочих температур.

Советы для подражания

Соблюдайте процесс зарядки CCCV в плавающем режиме. Зарядка литий-ионного аккумулятора — сложный процесс. Выбранное зарядное устройство будет иметь ключевую роль, поскольку установленные параметры будут влиять на срок службы батареи. Не используйте зарядное устройство, предназначенное для зарядки других устройств. Не подключайте его к источнику питания, чтобы избежать проблем с безопасностью. Литий-ионный аккумулятор можно правильно зарядить, выполнив два шага. CC (постоянный ток), за которым следует CV (постоянное напряжение). Заряд CC применяется для обеспечения того, чтобы напряжение было доведено до уровня напряжения окончания заряда. Целевое напряжение также может быть уменьшено для сохранения электрода. При достижении желаемого напряжения начинается зарядка CV, а ток уменьшается. Зарядка завершена, так как ток очень низкий. Ток нужно убрать. Емкость батареи напрямую зависит от напряжения в конце заряда. Следовательно, емкость батареи уменьшается за счет снижения напряжения. Желателен правильный компромисс между требуемой автономностью, долговечностью батареи и минимальным напряжением, чтобы обеспечить оптимальную эффективность устройства. Однако плавающий режим не рекомендуется, так как в долгосрочной перспективе он может повредить батарею.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

Поймите язык батареи: в литий-ионных батареях используются два электрода, а именно положительный и отрицательный. При разрядке или зарядке батареи электроны выходят за пределы батареи посредством электрического тока, а ионы текут между электродами. Когда батарея высвобождает ток, электроны стремятся выйти за ее пределы между анодом и катодом. Можно подавать обратный ток, что обеспечивает автоматическую подзарядку аккумулятора. В таком случае электроны возвращаются к аноду, а ионы лития повторно внедряются в катод, тем самым восстанавливая емкость аккумулятора. Процесс зарядки/разрядки можно назвать циклом. Количество циклов, которые могут выполнять батареи, зависит от производственного процесса, фактического использования и химических компонентов.

Снижение скорости зарядки C: ионы лития при низких скоростях зарядки (C/5, C/2 или меньше) могут плавно внедряться в графитовые листы, но не повреждая электроды. С увеличением скорости заряда интеркаляция становится сложнее. Слишком высокая скорость будет означать, что ионы лития не успевают должным образом проникнуть в электрод. Он будет откладываться только на поверхности, вызывая преждевременное старение. Возможна быстрая зарядка 4C или 10C. Желателен правильный компромисс между необходимой скоростью, временем зарядки и сроком службы батареи. Для электродов хорошим выбором может быть скорость зарядки C/50. Однако не каждое приложение сможет позволить себе время зарядки более 50 часов. Возможно время зарядки 30 минут (2C). Однако это ускоряет износ батареи. Следовательно, скорость зарядки должна быть ограничена C или менее диапазоном MP.

Тщательно проектируйте BMS: независимо от области применения литий-ионные элементы должны быть связаны с электроникой. Ключевой электронный компонент можно назвать BMS (система управления батареями). Обязательная функция безопасности может прервать зарядку/разрядку. Цель состоит в том, чтобы защитить батарею от пониженного или повышенного напряжения. BMS проверяет температуру при отключенной батарее, чтобы предотвратить перегрев. BMS включает в себя электронику, оптимизирующую однородный заряд между элементами внутри аккумуляторной батареи. Это называется балансировкой. Поскольку BMS не имеет функции балансировки, большинство старых клеток в пакете, вероятно, стареют быстрее. Кроме того, хорошая система балансировки может увеличить срок службы батареи.

Контроль температуры зарядки: в литий-ионных батареях внутри электрода в основном используется графический материал. Отслоение графитового листа провоцируется повышением температуры загрузки. Тем не менее, это ускоряет необратимую потерю емкости батареи. Высокая скорость зарядки усугубляет это явление. Зарядный ток повышает температуру, что приводит к ускорению явления расслоения. Высокая температура наряду с высоким уровнем напряжения приводит к образованию газа в результате электрохимии внутри ячейки. Это только ускоряет химическое старение. Высокие температуры могут привести к набуханию клеток из-за их конструкции, что создает угрозу безопасности.

Таким образом, соблюдение приведенных выше советов может помочь оптимизировать срок службы литий-ионных аккумуляторов промышленного класса.

• Предыдущая статья： На что следует обратить внимание при транспортировке небольших литиевых батарей воздушным транспортом?
• Следующая статья： Что ограничивает улучшение плотности энергии литиевых батарей?

LiPo-аккумулятор

LiPo-аккумулятор (литий-полимерный, Li-Po, Li-Pol или Li-polymer) — один из типов литиевых аккумуляторов. Более совершенная конструкция литий-ионного аккумулятора. В качестве электролита используется полимерный материал с включениями гелеобразного литий-проводящего наполнителя.

Многие так называемые «модельные» LiPo-аккумуляторы способны отдавать ток в 10 и даже 100 раз превышающий численное значение ёмкости. Такие аккумуляторы применяются также в портативном электроинструменте и в некоторых современных электромобилях.

Также бывают «обычные», бытовые литий-полимерные аккумуляторы (используемые в мобильных телефонах, цифровой технике и т.п.), которые не способны отдавать большой ток.

Преимущества [ править ]

• Способность отдавать ток в 10 и даже 100 раз превышающий численное значение ёмкости;
• Большая плотность энергии на единицу объёма и массы;
• Низкий саморазряд;
• Толщина элементов от 1 мм;
• Возможность получать очень гибкие формы;
• Незначительный перепад напряжения по мере разряда.

Где купить LiPo-аккумулятор [ править ]

• В Хоббикинге/Паркфлаере
• Найти все предложения от магазинов.

Обозначения литий-полимерных источников питания [ править ]

Рассмотрим обозначения LiPo-аккумуляторов на примере аккумулятора с популярными характеристиками 2200mAh 3S 20C, для такого аккумулятора встречается также обозначение 2200mAh 3S1P 20C.

• 2200 mAh — ёмкость аккумулятора в мили-Ампер-часах
• 3S1P (3 sequential 1 parallel) — три последовательно соединенные ячейки по одному LiPo-элементу в каждой ячейке
• 20C (C = сapacity) — максимальный разрядный ток может превышать ёмкость аккумулятора в 20 раз умноженную на час (ток 1C заряжает/разряжает аккумулятор ровно за час — условно)

Что такое mAh [ править ]

В этих единицах указывается ёмкость аккумулятора — в данном случае 2200 мА·ч. Чем больше ёмкость, тем дольше аккумулятор сможет поддерживать нужный ток и напряжение для работы нагрузки. Также от ёмкости прямо пропорционально зависит максимальный ток разряда и заряда. Подробнее см. в статье Ёмкость аккумуляторов.

Что такое S [ править ]

Число возле буквы S означает количество «банок» в батарее. Буква S — это сокращение от serial или sequential — последовательное соединение элементов.

Li-Po-аккумуляторы состоят из одной или нескольких элементов («банок»). Каждая банка имеет номинальное напряжение 3,7В и максимальное (до которого заряжается) — 4,2В.

То есть аккумулятор 3S — три банки, три элемента питания соединенных последовательно (плюс одной банки с минусом другой) с общим номинальным напряжением 11,1В и максимальным 12,6В.

LiHV-аккумуляторы имеют повышенные номинальные и максимальные напряжения.

Что такое P [ править ]

Буква P это сокращение от parallel — параллельное соединение элементов.

«1P» — это обозначение количества элементов соединенных параллельно, в данном случае — один. Чаще всего используют только одинарные сборки, поэтому 1P в обозначении не указывают.

Но если, к примеру, взять 2 одинаковых аккумулятора «2200 2S1P», соединить их силовые провода параллельно (плюс с плюсом, а минус с минусом), то получится удвоение ёмкости, а обозначается такая сборка батарей «4400 2S2P», и практически она будет идентична в эксплуатации «4400 2S1P».

В запечатанных сборках, для соблюдения балансировки при заряде, банки в начале параллелят и уже потом соединяют последовательно. Если соединять 2 аккумулятора через силовые провода, то желательно так же соединить и их балансировочные разъёмы.

Можно наглядно посмотреть различные схемы сборок аккумуляторов.

Что такое С [ править ]

Важной характеристикой LiPo-аккумуляторов является максимальный разрядный ток (токоотдача), то есть способность обеспечивать в нагрузочной цепи некий максимальный разрядный ток. Токоотдача измеряется в единицах С, и вычисляется как отношение допустимого разрядного тока к эквивалентной ёмкости аккумулятора (заряду в ампер-часах).

Например, если на аккумуляторе указана ёмкость 2200mAh и максимальный разрядный ток 20С, то это значит что аккумулятор может обеспечивать ток не выше 2200 * 20 = 44000 mA = 44 A, что нужно учитывать при подключении нагрузки к нему.

Также можно описать эту величину как максимальную скорость разряда в обратных единицах. То есть 20С — это значит, что аккумулятор может быть безопасно разряжен (при максимальном токе) минимум за 1/20 часа, то есть за 3 минуты.

Отдельно в характеристиках аккумулятора фигурирует максимальный зарядный ток, определяемый в тех же единицах C. Всё вышесказанное справедливо и для зарядного тока.

При превышении максимального тока разряда (когда нагрузка требует ток, больший чем может обеспечить аккумулятор) или заряда — неминуемо следует перегрев аккумулятора, при котором внутри него происходят необратимые химические реакции. Как следствие — аккумулятор вздувается, теряет ёмкость. Также может последовать воспламенение или даже взрыв аккумулятора. Некоторые производители указывают пиковую токоотдачу (обычно в 2 раза больше номинальной), которая допустима при разряде аккумулятора кратковременно, обычно до 10 секунд.

Если максимальная токоотдача аккумулятора значительно превышает требуемый ток нагрузочной цепи, то в этом нет ничего страшного, т.к. реальный ток определяется прежде всего нагрузкой, а не способностью аккумулятора. Минусом такого подключения могут быть лишь неоправданно большие размеры и масса аккумулятора.

Следует всегда скептически относиться к заявленному значению токоотдачи C. Наклейки с указанием параметров аккумулятора далеко не всегда соответствуют реальным и могут значительно отличаться от них. Если аккумулятор выделяется меньшими размерами или весом на фоне других с такими же электрическими характеристиками — это повод для скепсиса. Более точное значение С — можно узнать, удалив термоусадочный корпус с аккумулятора и прочтя технические надписи на банках — им можно доверять больше.

Разряд LiPo-аккумуляторов [ править ]

Обычный разряд — это питание электрической схемы (модели).

• Критический разряд допускается до не менее, чем 3.3B на банку. Кратковременно можно разряжать до 3.0B, после чего желательно сразу (в течение часа) поставить на зарядку, при условии, что батарейка не горячая и не слишком замерзшая. При 2.9В начинаются необратимые изменения в электролите, ёмкость будет снижаться быстрее. При разряде до 2.8В из электролита начнет выделяться соль лития и осаждаться на электродах, что сразу снизит емкость (за счет снижения плотности электролита), и токоотдачу (за счет уменьшения площади электродов). Также уменьшается возможное количество циклов. Кроме того, аккумулятор может и не зарядиться.

• Рекомендуемое минимальное напряжение, до которого можно доводить батарею при эксплуатации, это 3.6В на банку. При этом количество циклов разряда/заряда без заметной потери ёмкости может исчисляться сотнями.
• При разряде током I=C возможно около 500 полноценных циклов заряда-разряда.
• При разряде током, многократно превышающим номинал ёмкости (обычный режим работы) количество полноценных циклов снижается в разы.
• Опаснее всего для LiPo высокая температура, а не низкое напряжение. Не следует при разряде допускать нагрев аккумулятора более, чем 60°С.
• При использовании на воздухе в холодный сезон аккумуляторы лучше держать в тепле перед использованием и после.

Температура при разряде [ править ]

LiPo-батареи имеют оптимальную температуру разряда около +43°C, при которой обеспечивается наиболее высокое напряжение под нагрузкой. Также LiPo-аккумуляторы с началом разряда при температуре +43°C меньше нагреваются во время разряда и заканчивают разряд при более низкой температуре, чем батарея с началом разряда при температуре +21°C. Это обусловлено внутренним сопротивлением: оно уменьшается по мере увеличения температуры аккумулятора до +43..45°C, а при более высокой температуре сопротивление снова начинает увеличиваться.

Кроме того, по некоторым наблюдениям, отмечалось выравнивание внутреннего сопротивления банок при температуре +43°C, в то время как на тех же аккумуляторах в холодном состоянии при измерении внутреннего сопротивления наблюдался больший разброс значений

Нагрев батарей до или близко к их оптимальной температуре +43°C при разряде также обеспечивает выигрыш в длительности службы (сколько раз они могут быть заряжены и разряжены перед началом деградации характеристик).

Расконсервация [ править ]

Первые 2-4 цикла заряда/разряда лучше делать током 3-5C, не больше. Это связано с тем, что при производстве Li-Ion и Li-Po аккумуляторов в электролит добавляется своего рода консервант (ингибитор), который продлевает срок хранения без ущерба для аккумулятора, а также поддерживает напряжение в батарее после производства. Эта добавка (ингибитор) разлагается при первых нескольких циклах заряд-разряд. После такой расконсервации аккумулятор выходит на нормальные режимы работы, в которых, в том числе, после полной зарядки достигается равное напряжение на банках. При использовании батарей в условиях высоких токов разряда, при наличии неразложившегося ингибитора, ячейки могут быть повреждены, что выражается вспуханием ячеек, потере ёмкости и снижении срока службы.

Заряд LiPo-аккумуляторов [ править ]

Внимание! Никогда не оставляйте процесс зарядного устройства без внимания! Неважно, насколько считается безопасным используемое зарядное устройство, имеет ли оно контроль температуры и т.п. функции. Даже самые надёжные устройства не застрахованы от выхода из строя. Есть смысл заряжать LiPo-аккумуляторы вне дома, либо в железном ящике, либо в кастрюле с песком.

• Напряжение заряда каждой банки должно быть не более 4,2В (при перезаряде 4,5В и более — возможен взрыв), исключением являются LiHV-аккумуляторы.
• Заряжать можно только зарядными устройствами с функцией балансировки (чтобы не допустить ситуации, когда одна из банок зарядилась быстрее остальных, после чего будет происходить её перезаряд). Также можно применять специальные балансировочные устройства (гуглить по Lithium Power Protection Board [1]).
• Ток заряда не более указанного в характеристиках конкретного аккумулятора, большинство современных батарей могут заряжаться током до 3C без каких-либо последствий. Но лучше всего заряжать с током ≤1С, это гарантированно продлит срок службы аккумулятора.
• При первых нескольких циклах заряда-разряда LiPo-аккумуляторов некоторых производителей (пока аккумуляторы новые) может наблюдаться довольно сильное расхождение напряжений банок. Разбаланс может достигать 0,5..0,8В. Такое замечено, к примеру, у некоторых экземпляров аккумуляторов AGAPower, Turnigy Nanotech[2], Zippy[3]. Это не значит, что такие аккумуляторы некачественные. Через несколько циклов аккумуляторы начинают хорошо балансироваться и после разряда банки «ровные».
• Обычно зарядное устройство быстро «заливает» в аккумулятор около 90% емкости, а затем дозаряжает каждую банку с балансировкой. Более заряженные и подошедшие к пределу отключаются и заряд идёт на оставшиеся банки.
• LiPo-аккумулятор не имеет эффекта памяти (не нужно доразряжать перед новой зарядкой).
• Рекомендуется заряжать аккумуляторы до напряжения на 0.05 В (на банку) меньше максимально допустимого, то есть до 4.15 В, что значительно продлевает срок службы аккумулятора.

Fast Charge [ править ]

Для заряда аккумуляторов в поле стоит поискать аккумуляторы с возможностью ускоренной зарядки, на них пишут Fast charge 2С или 5С.

Некоторые зарядные устройства для LiPo-аккумуляторов имеют среди режимов зарядки Fast Charge — быстрая зарядка. По опыту, разница между быстрым и обычным режимом зарядки заключается лишь в более точной балансировке банок у последнего. Время зарядки отличается незначительно, поэтому особого смысла в применении режима Fast Charge нет. Возможно, более существенный выигрыш во времени будет получаться при зарядке аккумуляторов с большим количеством банок (от 6S).

Температура при заряде [ править ]

Температура — важный параметр при заряде аккумуляторов.

• Нельзя сразу заряжать батареи, которые хранились при низкой температуре (например — в холодильнике, или на морозе на полетушках/покатушках), и ещё не успели нагреться. Это может повлечь за собой риск взрыва этих батарей. Обязательно убедитесь, что батарея нагрелась до комнатной температуры!
• Следует контролировать температуру аккумулятора во время зарядки. При зарядном токе 1С батарея не должна греться. При токе 3С батарея может быть слегка тёплой. Интенсивный нагрев говорит о том, что в процессе зарядки что-то идёт не так, следует немедленно отключить аккумулятор от зарядного устройства! Некоторые зарядные устройства оснащены или имеют возможность подключения датчика температуры.
• После силового разряда в полёте модели батареи обычно ощутимо нагреваются. Следует дать им немного остыть перед последующим зарядом.
• В общем случае температура LiPo-аккумулятора не должна превышать +60°С.

Мнения [ править ]

• Нет смысла заряжать батареи током более 3..5С, так как при высоких токах заряда батарея за счёт внутреннего сопротивления имеет более низкое напряжение завершения заряда, и, как следствие, более низкую полезную ёмкость. По практическому опыту, оптимальные токи заряда для батарей с FOM = 0,5 и выше — лежат в диапазоне 3..5С, что обеспечивает достаточно короткое время заряда и приемлемое полётное время. Более высокие токи заряда (хорошие батареи вполне можно без ущерба заряжать токами до 10С) приводят к сокращению времени заряда, но за счёт более низкой полезной ёмкости. — Mark Forsyth

См.также [ править ]

Хранение (рекомендовано) [ править ]

• Температура: +5..+28°С (по другим источникам — 0..+10°С). В качестве лайфхака среди моделистов считается хранение аккумуляторов в холодильнике, т.к. чем ниже температура в указанных пределах, тем дольше они прослужат.
• Напряжение на банках: 3.7-3.85В, это ~40% от полного заряда, рекомендуемый производителями уровень, именно с таким напряжением поставляются LiPo-аккумуляторы производителями. В большинстве «умных» зарядных устройств предусмотрен специальный режим перевода LiPo в режим хранения (обычно называется «LiPo Storage»). При хранении полностью заряженных аккумуляторов или слишком разряженных они теряют свою ёмкость гораздо быстрее, которая не восстанавливается.
• LiPo-аккумуляторы стареют, даже в то время, когда просто лежат на полке. Нет смысла покупать аккумуляторы «про запас» или чрезмерно увлекаться экономией его ресурса. При покупке желательно узнать дату производства, чтобы знать, сколько данный аккумулятор уже пролежал на складе. В случае, если с момента изготовления прошло более двух лет, лучше воздержитесь от покупки, т.к. считается, что за 2 года аккумулятор теряет 20% ёмкости.

Где хранить безопасно:

• под ванной: наименее воспламеняемое пространство;
• в железном ящике;
• в холодильнике;
• в кастрюле или металлическом ведре (как вариант — с песком).

Искрение [ править ]

Весьма часто при подключении LiPo-батарей, с количеством банок от 3S и больше, происходит сильное искрение. Это происходит из-за быстрой зарядки конденсаторов контроллеров моторов. При плохом контакте искрение может быть продолжительным и вызвать выгорание полётных контроллеров или регуляторов из-за постоянных сбросов программы микроконтроллеров и скачков напряжения (проверено, к сожалению, на практике).

С этим можно бороться резисторами на отдельном тонком кабеле, который нужно подключать раньше основного. Ток заряда конденсаторов через резистор будет ниже и искрение будет таким образом подавляться. Также можно использовать специальные разъёмы.

Вздутие LiPo [ править ]

Вздутие LiPo-аккумулятора — результат определённых химических процессов внутри него, сопровождающихся выделением газа, которому некуда выйти из-за герметичной конструкции батареи. Вздутие может происходить по разным причинам и в любом случае сопровождается деградацией, физическим старением аккумулятора, уменьшением ёмкости, неспособностью удерживать полученный заряд и отдавать заявленный ток — это всё следствия увеличения расстояния между пластинами внутри банки аккумулятора.

• Неправильные условия эксплуатации. Обычно это слишком большой зарядный ток или слишком большая нагрузка при разряде (слишком большой продолжительный разрядный ток), приводящие к чрезмерному нагреву аккумулятора. А также — пренебрежение процедурой расконсервации.
• Нарушение производственных технологий (в том числе — попадание влаги внутрь в процессе сборки) и/или использование дешёвых материалов при изготовлении.

Еле вспухшие аккумуляторы (в таком состоянии вспухание определяется скорее на ощупь, чем визуально) можно некоторое время продолжать эксплуатировать, контролируя фактическую ёмкость. Если аккумулятор не способен держать ёмкость менее 80% от номинальной, то следует приступить к его утилизации.

Сильно (заметно) вспухшие аккумуляторы следует немедленно прекратить эксплуатировать и так же утилизировать.

Возгорание LiPo [ править ]

Целостность и герметичность мягкого корпуса элементов LiPo-аккумулятора — залог безопасности. При нарушении оболочки батареи, или изменении её формы возможны возгорание и даже взрыв!

Даже если кажется, что ничего не происходит и аккумулятор ещё послужит, то ЧП может произойти при его зарядке, когда активизируются химические процессы внутри него и повышается температура. Как вариант, при краше оболочка может где-то надорваться или лопнуть, а при заряде — начать греться и вздуваться, в результате чего трещина может стать больше, в неё попадает кислород, а дальше — пламя из расщелины.

В продаже есть несгораемые спецпакеты и сумки для зарядки LiPo-аккумуляторов, предназначенные для снижения вреда в случае возгорания. Их рекомендуется использовать, но, тем не менее, не стоит надеяться на них и оставлять аккумуляторы без присмотра.

На многих зарядных устройствах есть возможность контроля температуры (присутствует вход для температурного датчика). Когда температура датчика, закреплённого на аккумуляторе, превышает заданное в настройках значение (рекомендуется установить предел в 45°C), то аккумулятор сразу обесточивается и зарядник начинает сигнализировать об опасной ситуации. При этом, возможно, аккумулятор вздуется и сильно нагреется, но до огня/взрыва скорее всего дело не дойдет.

В следующих случаях рекомендуется незамедлительно утилизировать LiPo-аккумулятор:

• Авария, «краш» радиоуправляемой модели или мультикоптера с повреждением оболочки (при этом обычно у поверхности аккумулятора ощущается отчетливый специфический запах электролита) или изменением формы аккумулятора.
• Слишком высокое (очень вероятен взрыв) или слишком низкое напряжение на одной из банок (при этом возгорание или взрыв сами по себе маловероятны, но могут произойти при зарядке).
• Вздутый аккумулятор.

Утилизация [ править ]

Перед тем как выкинуть LiPo-аккумулятор, желательно его (варианты):

• разрядить небольшой нагрузкой в ноль (лампочка или несколько).
• подержать в соленой воде до прекращения газообразования. 2-3 столовые ложки на литровую банку. Плюс в том, что гарантированно все банки разряжаются.
• надрезать пак канцелярским ножом (разгерметизировать) и через несколько часов он деградирует. — эта рекомендация встречалась на форумах, но её безопасность под сомнением, выполняйте на свой страх и риск.

FAQ [ править ]

Как паять банки аккумулятора [ править ]

Паять контактные пластины элементов LiPo-аккумулятора нужно обычным припоем после обработки одним из флюсов:

• ФТКА — флюс для пайки алюминиевых проводов.
• Жидкий флюс для алюминия отечественного производства (в пластиковом флакончике).
• Флюсом для алюминия и ЛТИ-120.
• Активный паяльный жир. Нужно только не забыть потом всё промыть.

Можно ли одну из банок на 5200мА·ч заменить банкой на 5000мА·ч той же токоотдачи [ править ]

Если будет предусмотрен побаночный мониторинг, то можно. А если будет просто отсечка по напряжению, то банка с меньшей ёмкостью (5000мА·ч) будет садится раньше всех и она уйдёт в глубокий разряд, что недопустимо.

Производители (бренды) [ править ]

Где купить LiPo-аккумулятор [ править ]

• В Хоббикинге/Паркфлаере
• Найти все предложения от магазинов.

См. также [ править ]

• LiHV-аккумулятор
• Как подобрать LiPo аккумулятор
• Объективные характеристики LiPo-аккумуляторов
• Параллельная зарядка LiPo-аккумуляторов
• Онлайн конструктор схем по балансному подключению литиевых аккумуляторов и пр.
• Инструкции к зарядникам (Thunder Power, Prolux и др.);
• Информация по перевозке литиевых аккумуляторов
• Одновременная зарядка нескольких однобаночных аккумуляторов с балансировкой
• Калькулятор параметров аккумулятора — определяет реальную токоотдачу аккумулятора по его внутреннему сопротивлению или наоборот. Корректность работы под сомнением: результаты расходятся с тестовыми данными.
• Зарядные устройства
• Видео: Некоторые свойства лития
• Видео: Сравнение способов защиты от возгорания (специальные «несгораемые» пакеты, железные ящики).
• Аккумуляторы

Аккумулятор LiHV против Lipo-Введение, преимущества и различия

LiHV (4,35 В) — литий-полимерные высоковольтные батареи. Их также называют высоковольтными LiPos, и они существуют уже довольно давно. Эти батареи чем-то похожи на стандартные LiPo батареи, но их основная цель — обеспечить более высокое напряжение, чем LiPo. Когда типичный LiPo аккумулятор заряжен, он может достигать высоты до 4,20 В, что технически значительно выше, чем у других литий-ионных типов. Однако с помощью литий-ионных аккумуляторов можно безопасно увеличить это напряжение до 4,35 В на элемент. Это обеспечивает литий-ионные батареи большей энергоемкостью и меньшим провалом напряжения на элемент по сравнению с литий-полимерными батареями.

Литий-полимерный аккумулятор с высокой скоростью работы при низких температурах -20 ℃, 10 А Номинальное напряжение: 51,8 В Номинальная емкость: 5000 мАч Ток зарядки: ≤ 10 А Температура разряда: -20 ～ 60 ℃

В чем преимущества LiHV аккумулятора и LiPo?

Ниже приведены некоторые из преимуществ, которые могут предложить LiPo батареи:

1. Легкий вес

Литий-полимерные батареи содержат полимерный электролит без использования внешней защитной упаковки из металла. Благодаря этому аккумулятор меньше весит.

2. Высокая емкость

Литий-полимерные элементы по размеру аналогичны батареям со стальным корпусом, а их емкость примерно на 10% больше, чем у алюминиевой батареи. Это позволяет элементам подавать больше энергии на устройства в течение длительных периодов времени во время зарядки.

3. Настраиваемая форма

Поскольку цена находится в стандартном диапазоне, производителям не нужно беспокоиться об установленных для них ограничениях, когда дело доходит до производства литий-полимерных батарей различных форм и подходящего экономичного размера. Толщина этих батарей может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от требований потребителя, развития новых технологий производства батарей и различных других факторов.

4. Повышенная безопасность

Литий-ионный аккумулятор имеет алюминиевую композитную упаковку, встроенную в структуру, отличную от жидкометаллического корпуса других аккумуляторов. Таким образом, в случае опасности во время выхода из строя батареи другие типы литиевых батарей подвержены возгоранию и взрывам, в отличие от литий-полимерных элементов.

5. Эффективные разрядные свойства

Литий-полимерные батареи содержат гелеобразный электролит по сравнению с жидким электролитом, обнаруженным в батареях других типов. Гелеобразный электролит обеспечивает большую платформу разряда для этих ячеек, а также обеспечивает эффективную скорость разряда и поток.

6. Низкое внутреннее сопротивление

Литий-полимерные батареи имеют низкое внутреннее сопротивление, которое может опускаться ниже 35 мОм. Это значительно снижает потребление энергии батареями для многих устройств, а также увеличивает время их ожидания. Это свойство делает LiPo аккумуляторы подходящими для высокопроизводительных устройств и гораздо лучшей альтернативой для замены других типов аккумуляторов, например, никель-металлгидридных элементов.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

LiHV аккумуляторы

Батареи LiHV также имеют характеристики, близкие к характеристикам литий-ионных элементов, и включают в себя следующее:

1. Верхнее напряжение

Батареи LiHV предназначены для обеспечения более высокого напряжения по сравнению с элементами LiPo в целом. Эти батареи объединены с уникальной матрицей химического состава, которая позволяет им достигать высокого напряжения до 4,35 В по сравнению с литий-полимерным 4,20 В. Это дает вашим устройствам больше мощности по сравнению с батареями LiPo, например, в случае моделей RC.

2. Более высокая плотность энергии

Аккумуляторы LiHV обеспечивают более высокую плотность энергии по сравнению с элементами LiPo. Это означает, что они могут подавать большое количество энергии одновременно во время полета, например, ваших радиоуправляемых моделей. Качество делает их подходящим партнером для использования в устройствах высокого класса. Вместо элементов LiPo он требует более значительного количества источника питания.

3. Повышенная энергоемкость

По сравнению с LiPo-элементами, LiHV-батареи имеют гораздо большую энергоемкость. Это позволяет им прослужить дольше, чем стандартные LiPo батареи. Преимущество этой функции, например, в самолетах RC в том, что она увеличивает время работы или полета.

4. Они легче

Аккумуляторы LiHV намного легче по сравнению с другими типами аккумуляторов, несмотря на большую энергоемкость. В то время как другие типы батарей делают устройства более громоздкими, LiHV-элементы не добавляют большого веса и поэтому подходят для моделей RC, таких как дроны.

5. Это безопасно

Батареи LiHV поставляются со всеми функциями безопасности, которые рекомендуются для предотвращения различных опасностей, влияющих на литий-ионные батареи. Эти меры безопасности помогают предотвратить ситуации перезарядки, чрезмерной разрядки и перегрузки по току, которые могут представлять множество рисков. В отличие от литий-ионных элементов, которые могут взорваться, аккумуляторы LiHV безопасны от таких взрывов.

Эти две аккумуляторные технологии сталкиваются с различными недостатками, в том числе:

LiPo аккумуляторы

1. Дорогостоящий

LiPo батареи обеспечивают более высокий КПД по энергии по сравнению с другими типами литий-ионных аккумуляторов. Обладая более значительной емкостью, высокой плотностью энергии и лучшими мерами безопасности, LiPo-батареи, как правило, дороже, чем другие литий-ионные элементы. Они стоят почти вдвое дороже литий-ионных элементов.

2. Нет стандартной формы

Не существует стандартной формы, которая используется для обозначения литий-полимерных батарей. В процессе производства этим ячейкам можно придать любую форму, в зависимости от требований потребителя. Они также в основном производятся для массового потребительского рынка, поэтому бывают разных форм и размеров.

3. Меньше перезарядки

LiPo аккумуляторы поддерживают гораздо меньший срок службы перезарядки по сравнению с литий-ионными элементами. Срок их перезарядки может составлять от 300 до 400 относительно небольших циклов.

4. Требует особого ухода

Аккумуляторы LiPo необходимо контролировать во время зарядки и разрядки.

LiHV аккумуляторы

1. Дорого

Поскольку эти элементы были разработаны для обеспечения безопасного и более высокого напряжения, чем батареи LiPo, они не из дешевых. Их цель заключалась в обеспечении большей плотности энергии и емкости, чем у литий-полимерных элементов, и поэтому их можно рассматривать как лучшую альтернативу. Однако батареи LiPo дороги, и поэтому ожидается, что батареи LiHV, являющиеся лучшей версией, должны быть еще более дорогими.

2. Менее стабильный

Доказано, что батареи LiHV менее стабильны по сравнению с элементами LiPo. Кажущееся превышение предела напряжения на элемент на небольшое количество может серьезно повредить приемники или передатчики во всей батарее.

В чем разница между LiHV аккумулятором и LiPo?

Помимо более высокого напряжения по сравнению со стандартными LiPo-элементами, LiHV-батареи снижают вероятность вздутия, как это было в LiPo-батареях. Они также обеспечивают более низкое внутреннее сопротивление, чем элементы LiPo, и более высокую емкость. Как правило, LiHV-батареи были разработаны как лучшие версии LiPo-элементов.

Заключение

Батареи LiHV можно считать лучше, чем LiPos, во многих отношениях. Тем не менее, я бы посоветовал вам придерживаться стандартных LiPo батарей, поскольку их лучшие версии не получили широкого распространения. Однако будущее открывает для этого прекрасные возможности.

• Предыдущая статья： Батарея Vrla против литий-ионной — введение, преимущества и ограничения
• Следующая статья： Серно-натриевые батареи против литий-ионных — разница и выбор