Χρήση μπαταρίας Lipo

Χρήση μπαταρίας Lipo

2023-5-12

Χρέωση

Να είστε πολύ προσεκτικοί όταν φορτίζετε μπαταρίες ιόντων λιθίου. Η βασική ιδέα είναι να φορτίζετε πρώτα κάθε στοιχείο μπαταρίας με σταθερό ρεύμα 4,2 V. Στη συνέχεια, ο φορτιστής πρέπει να μεταβεί σε λειτουργία σταθερής τάσης. Καθώς το ρεύμα φόρτισης μειώνεται, ο φορτιστής πρέπει να διατηρεί το στοιχείο της μπαταρίας στα 4,2 V έως ότου το ρεύμα πέσει σε ένα ορισμένο ποσοστό του αρχικού ρεύματος φόρτισης και να σταματήσει τη φόρτιση. Ορισμένοι κατασκευαστές ορίζουν τις προδιαγραφές στο 2% -3% του αρχικού ρεύματος, αν και άλλες τιμές είναι επίσης αποδεκτές, η διαφορά στη χωρητικότητα της μπαταρίας είναι μικρή.

Ισορροπημένη φόρτιση σημαίνει ότι ο φορτιστής παρακολουθεί κάθε στοιχείο μπαταρίας και φορτίζει κάθε στοιχείο στην ίδια τάση.

Η μέθοδος φόρτισης με σταγόνες δεν συνιστάται για μπαταρίες λιθίου. Οι περισσότεροι κατασκευαστές ορίζουν τη μέγιστη και την ελάχιστη τάση των στοιχείων της μπαταρίας στα 4,23 V και 3,0 V, και κάθε στοιχείο μπαταρίας που υπερβαίνει αυτό το εύρος μπορεί να επηρεάσει τη συνολική χωρητικότητα της μπαταρίας.

Οι περισσότεροι καλοί φορτιστές πολυμερών λιθίου χρησιμοποιούν επίσης ένα χρονοδιακόπτη φόρτισης που διακόπτει αυτόματα τη φόρτιση όταν τελειώσει ο χρόνος (συνήθως 90 λεπτά) ως συσκευή ασφαλείας.

Η μπαταρία λιθίου-πολυμερούς με ρυθμό φόρτισης έως και 15 C (δηλαδή χωρητικότητα μπαταρίας 15 φορές το ρεύμα φόρτισης, περίπου 4 λεπτά φόρτισης) επιτεύχθηκε από έναν νέο τύπο μπαταρίας λιθίου-πολυμερούς νανοσύρματος στις αρχές του 2013. Ωστόσο, αυτό εξακολουθεί να είναι μια ειδική περίπτωση και ο γενικά προτεινόμενος ρυθμός φόρτισης 1C εξακολουθεί να είναι το πρότυπο για συσκευές αναπαραγωγής μοντέλων τηλεχειριστηρίου. Ανεξάρτητα από το πόσο ρεύμα φόρτισης μπορεί να αντέξει η μπαταρία, είναι σημαντικό ότι ένας χαμηλότερος ρυθμός φόρτισης μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας μοντέλου αεροσκάφους. [2]

Απαλλάσσω

Ομοίως, συνεχής εκφόρτιση έως και 70 C (με ρεύμα 70 φορές μεγαλύτερη από τη χωρητικότητα της μπαταρίας) και στιγμιαία εκφόρτιση 140 C επιτεύχθηκαν επίσης στα μέσα του 2013 (βλ. παράγραφο "Μοντέλο τηλεχειρισμού" παραπάνω). Τα πρότυπα "αριθμός C" ​​και για τους δύο τύπους εκφόρτισης αναμένεται να αυξηθούν με την ωριμότητα της τεχνολογίας μπαταριών νανοπολυμερούς λιθίου. Οι χρήστες θα συνεχίσουν επίσης να βελτιώνουν τη χρήση τους, πιέζοντας τα όρια αυτών των μπαταριών ιόντων λιθίου υψηλής απόδοσης. [2]

Οριο

Όλες οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν υψηλή κατάσταση φόρτισης (SOC), η οποία μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα όπως διαχωρισμός στρώματος, μειωμένη διάρκεια ζωής και μειωμένη απόδοση. Στις σκληρές μπαταρίες, ένα σκληρό κέλυφος μπορεί να αποτρέψει τον διαχωρισμό του στρώματος πόλων, αλλά η ίδια η εύκαμπτη μπαταρία πολυμερούς λιθίου δεν έχει τέτοια πίεση. Για να διατηρήσει την απόδοση, η ίδια η μπαταρία απαιτεί ένα εξωτερικό κέλυφος για να διατηρήσει το αρχικό της σχήμα.

Η υπερθέρμανση των μπαταριών ιόντων λιθίου μπορεί να προκαλέσει διαστολή ή ανάφλεξη.

Κατά την εκφόρτιση του φορτίου, όταν οποιοδήποτε στοιχείο μπαταρίας (σε σειρά) είναι κάτω από 3,0 βολτ, η τροφοδοσία του φορτίου θα πρέπει να διακόπτεται αμέσως, διαφορετικά η μπαταρία δεν μπορεί να επιστρέψει σε πλήρως φορτισμένη κατάσταση. Ή μπορεί να προκαλέσει σημαντική πτώση τάσης (αύξηση της εσωτερικής αντίστασης) κατά την τροφοδοσία φορτίου στο μέλλον. Αυτό το ζήτημα μπορεί να αποτραπεί από την υπερφόρτιση και την αποφόρτιση της μπαταρίας μέσω τσιπ που είναι συνδεδεμένα σε σειρά με την μπαταρία.

Σε σύγκριση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, η διάρκεια ζωής του κύκλου φόρτισης και εκφόρτισης των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι λιγότερο ανταγωνιστική.

Για την αποφυγή εκρήξεων και πυρκαγιών, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου πρέπει να φορτίζονται χρησιμοποιώντας φορτιστή ειδικά σχεδιασμένο για μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Εάν η μπαταρία βραχυκυκλωθεί απευθείας ή περάσει από μεγάλο ρεύμα σε σύντομο χρονικό διάστημα, μπορεί επίσης να προκαλέσει έκρηξη. Ειδικά σε μοντέλα τηλεχειριστηρίου με υψηλή ζήτηση μπαταρίας, οι παίκτες θα προσέχουν προσεκτικά τα σημεία σύνδεσης και τη μόνωση. Όταν η μπαταρία είναι διάτρητη, μπορεί επίσης να πάρει φωτιά.

Κατά τη φόρτιση, θα πρέπει να χρησιμοποιείται ένας ειδικός φορτιστής για την ομοιόμορφη φόρτιση κάθε στοιχείου υπο-μπαταρίας. Αυτό οδηγεί επίσης σε αύξηση του κόστους. [2]

Επέκταση της διάρκειας ζωής των μπαταριών πολλαπλών πυρήνων

Υπάρχουν δύο τρόποι αναντιστοιχίας σε πακέτα μπαταριών: μια κοινή αναντιστοιχία στην κατάσταση της μπαταρίας (SOC, ποσοστό χωρητικότητας μπαταρίας) και μια αναντιστοιχία χωρητικότητας/ενέργειας (C/E). Και τα δύο θα περιορίσουν τη χωρητικότητα της μπαταρίας (mA · h) από την πιο αδύναμη κυψέλη μπαταρίας. Σε περίπτωση σειριακής ή παράλληλης σύνδεσης μπαταριών, το μπροστινό αναλογικό άκρο (AFE) μπορεί να εξαλείψει την αναντιστοιχία μεταξύ των μπαταριών, βελτιώνοντας σημαντικά την απόδοση της μπαταρίας και τη συνολική χωρητικότητα. Η πιθανότητα αναντιστοιχίας μπαταρίας αυξάνεται με τον αριθμό των στοιχείων της μπαταρίας και την αύξηση του ρεύματος φορτίου.

Όταν το στοιχείο της μπαταρίας πληροί τις ακόλουθες δύο προϋποθέσεις, το ονομάζουμε ισορροπημένη μπαταρία:

Εάν όλες οι μπαταρίες έχουν την ίδια χωρητικότητα και έχουν την ίδια σχετική κατάσταση φόρτισης (SOC), ονομάζεται ισορροπία. Η τάση ανοιχτού κυκλώματος (OCV) είναι ένας καλός δείκτης SOC σε αυτήν την περίπτωση. Εάν όλες οι μπαταρίες σε ένα μη ισορροπημένο πακέτο μπαταριών φορτιστούν στην πλήρως φορτισμένη τους κατάσταση (δηλαδή ισορροπημένα), οι επόμενοι κύκλοι φόρτισης και εκφόρτισης θα επανέλθουν επίσης στο κανονικό χωρίς να χρειάζονται πρόσθετες ρυθμίσεις.

Εάν υπάρχουν διαφορετικές χωρητικότητες μεταξύ των κυψελών της μπαταρίας, εξακολουθούμε να αναφερόμαστε στην κατάσταση όπου όλα τα στοιχεία μπαταρίας έχουν το ίδιο SOC με την ισορροπία. Λόγω του γεγονότος ότι το SOC είναι μια σχετική τιμή μέτρησης (το υπόλοιπο ποσοστό αποφόρτισης της κυψέλης), η απόλυτη υπολειπόμενη χωρητικότητα κάθε στοιχείου μπαταρίας είναι διαφορετική. Προκειμένου να διατηρηθεί το ίδιο SOC μεταξύ κυψελών μπαταρίας διαφορετικής χωρητικότητας κατά τη διάρκεια του κύκλου φόρτισης και εκφόρτισης, ο εξισορροπητής πρέπει να παρέχει διαφορετικά ρεύματα μεταξύ διαφορετικών κυψελών μπαταρίας σε σειρά.