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锂聚合物电池终极使用指南(转贴)

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出0入0汤圆

发表于 2007-10-18 22:23:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
锂聚合物电池终极使用指南


若您还有任何的建议,请post在这里我会把这些建议增订到指南中。

锂电池科技(包括 锂聚合物(LiPo)与锂离子(Li-ion) 这两种),与我们常用在模型上的镍镉(NiCd)与镍氢(NiMH)电池有相当大的差异。

当我们把要运用锂电作为电动飞行的动力来源之前,有许多事情值得我们好好了解一下。没有什么事比安全更重要的了,不管是哪一种电池我们都应小心翼翼的看待他们,因为当他们在充饱电时都是充满能量的。锂电拥有最高的能量密度,而且他们也有许多独特的特性需要我们对其做更多特殊的安全考量。在开始探讨锂电的其它方面前先了解这些安全问题是非常重要的。


壹‧充电/安全 重要!!!

=>若你是飞行的新手,记住"不要"使用锂聚合物电池,没有任何例外,继续读下去就知道这么规定的原因了。

=>至于其它重要的有:锂电池充电的方法与传统镍镉及镍氢电池相当的不同,要对锂电池充电必须使用专门为锂电设计的锂电专用充电器。

一般而言如果充电器可以正确计算掌握锂电池的组成Cell数(指的是一大条锂电是由几颗单颗小锂电组成的),则可以充锂离子电池(Li-ion)的锂电充电器,大多也可以用来对锂聚合物电池进行充电。记住千万不要用只能充镍镉(NiCd)与镍氢(NiMH)电池的充电器来对锂电充电,那非常的危险。对锂电池充电是使用锂电时最危险的一个部分,当在对锂电充电时请极端的注意锂电的充电情况。对锂电充电器设定正确的充电电压或正确的电池颗数是十分重要的,若没做好锂电充电器的设定,可能会造成锂电池的过充而产生爆炸与大火。已经有好几回火灾是由锂电池所引起的。请以负责任的态度进行锂电池的充电工作。

以下是一些锂电池在充电与使用上的指导原则,Fred Marks先生曾下过一个好的说明: "安全是取决于纪律" ~~~请不要忘记了

1.使用经过验证可安全使用的锂电专用充电器

2.确定你已经正确的设定了锂电专用充电器上面的电压或是电池颗数的参数,如果你不知道如何进行设定,请去买一个你知道如何进行设定的锂电充电器,不然就是不要用锂电,以免在充电时发生爆炸。

3.在对锂电进行充电时一定要有人在场,不要在无人在场时对锂电进行充电,曾经有人因为这个原因把房子跟车子给烧掉了,切记切记。

4.在充电时请准备一个合适的平台放置你的充电器以及锂电,以确保当锂电因为意外发生爆炸或是火灾时不会造成任何的损坏跟危险。要预留防火空间,准备消防砂(我看还可以准备灭火器)、壁炉等都是好的选择(这边翻的可能有问题)。

5.请不要用超过1C的电流进行充电,我个人曾经因为违反这一条规则而在家里造成火灾。

6.若在充电时有其中一棵锂电发生膨胀的现象,当它还在发热时千万不要搓破它。把锂电池放在盐水中,等到有问题的cell冷却之后,小心地把锂电池组的外皮(塑料套部分?)剥掉然后再把电池组放回盐水中,之后才能安全的把有问题的锂电丢到回收桶中。

7.非常重要:当你用锂电飞行不幸摔机,此时锂电池是被放置在飞机中,或许电池看起来没有受损。不过仍要请您千万小心的把锂电池从飞机上拆下,然后静置在安全的地方至少20分钟以上以确保锂电真的没有受损无爆炸之虞。有好几起火灾例子是在发生摔机后,机主把飞机尸体丢在车子里,然后受损的锂电在车内发生爆炸把整台车子都烧光光。

8.请在开放通风的地方进行锂电的充电,因为若是锂电池真的发生破裂跟爆炸,则危险有害的烟雾及物质会从电池外泄出来。

9.当您使用锂电池进行飞行或是充电时,请准备一桶沙子在旁边,当发生锂电爆炸时用沙子灭火这是最经济有效的方法,这个作法非常的便宜而且是必须的。

10.请了解这些电池是有危险性的,不要有"我不会那摸衰,这不会发生在我身上"的想法,否则搞不好下一个在着火的房子或车子里拯救妻儿的人就是你,我非常重视这点。

至此我们已经涵盖一些重点的主题,再来讲点比较不那摸严重的:


贰‧什么是锂聚合电池?

=>锂聚合电池被应用在很多电子装置上。随便举例就有手机、笔记型计算机、PDA、随身听等。不过大部分的锂电池不是被设计来用在遥控模型上的,我们把锂电用在遥控模型上,这并未在这些锂电池当初被设计出来所考量的应用用途之内。锂聚合电池与锂离子电池相似的是单颗电压通常都是3.6V,不过与锂离子电池不同的是锂离子电池外壳通常是硬壳的,而锂聚合物电池的外壳则是软壳的。一般的锂聚合物电池是薄长方形并且在上方有两个突出点,一为正极一为负极。
我们使用锂电池的原因是锂电池显著比镍镉或是镍氢电池在重量上轻很多,这可以使我们的飞机飞得更久更好。


参‧电压与电池数的计算:

=>锂聚合物电池在充电与放电时的特性与镍镉(NiCd)与镍氢(NiMH)电池有所不同,当单颗锂电池充饱电时的电压约为4.2V,全放电完时的单颗电压则约为3V。我们在使用上锂电池时要保持单颗锂电池的电压介于3~4.2V之间,过充与过放皆会对锂电池造成伤害。不要忘记设定你的电子变速器的截止放电电压以避免锂电过放。

如果您有使用过镍镉(NiCd)与镍氢(NiMH)电池进行飞行,由于单颗镍镉(NiCd)与镍氢(NiMH)电池的电压为1.2V,而锂电池则是3.6V,因此您必需进行一些换算。如果原来是用6~7颗镍镉或镍氢电池,则可用两颗锂电池串连以取得近似的电压。如果原来是用10~11颗镍镉或镍氢电池,则可用三颗锂电池串连以取得近似的电压。

有许多飞友原来是用8颗镍镉或镍氢电池,则会有卡在该选择两颗或是三颗锂电池串连以取得近似的电压的选择之中。以我的经验来说,最好选择的方法应该是要先了解之前在使用镍镉或镍氢电池飞行时,所需消耗的功率瓦数(W),再透过搭配使用锂电、马达、螺旋桨以取得进似的功率输出。

举例来说:如果你之前的飞机是用400级的马达,使用8颗镍镉或镍氢电池(9.6V),飞行时电流为10安培。则你每秒需要损耗9.6X10 = 96 (W)瓦的功率,因此若您使用两颗锂电池(7.2V),则你可能得换桨飞行,电流为13安培;或是使用三颗锂电池(10.8V),并换桨飞行,让电流为8.9安培。诸如此类的搭配估计需要一点经验,以求得最好的搭配效果,不过计算功率输出以此为基准来进行估计是一个不错的开始方式。


肆‧利用3S4P(3串4并)来取得10C的锂电池电流放电能力?

=>电池放电的速度取决于瞬间所能提供的最大电流输出。电流输出通常使用C这个字来估计,C代表的是(60分钟/电池放电完毕所需分钟)。

举例来说1C代表这颗电池花1小时(60分钟)把电力放完;2C代表这颗电池花0.5小时(30分钟)把电力放完。

所有的遥控模型电池都是用"微安培小时"(mah)来计算电池的容量。假设一棵电池标示2000mah,则代表当我们使用2000mA(等于2安培)的电流对其进行放电时,其需要花费一小时才能放电完毕。电池在使用时是以多少C来进行放电跟电池的容量有关。若一棵2000mah的电池以2安培的电流放电,则是属于1C放电;若以6安培的电流放电,则是属于3C放电(6 A = 6000mA = 2000mA * 3)。

目前的锂电池科技尚无法让锂电池拥有像镍镉或镍氢电池般的高C数大电流放电能耐,因为如此许多锂电池组透过并联的方式取得更高的瞬间放电电流能力。当两组电池透过正极接正极、负极接负极的方式并联成一棵更大的电池时,此时电池的电压不变、电容量则倍增成两倍。如果您有两颗2000mah的电池,如果您将它们进行并联,则效果相当于1颗4000mah的电池组。这组4000mah的电池组其最高放电C数跟原来2000mah的电池是一样的,不过由于电容量倍增的关系,假设原来2000mah的电池最高可以5C放电提供10安培的最大电流;透过并联两组2000mah的电池而得来的4000mah电池同样是5C放电,其最大放电电流则提升至20安培。透过这个方式可以让锂电池组提供单一棵锂电池所无法提供之瞬间高电流输出的能力。

透过XSXP的命名方式可以让我们很容易的了解一个电池组是由多少颗电池进行串连来提高电压、由多少组同电压电池组并联来提高放电电流。其中前面的"S"代表的是串连(series);后面的"P"代表的是并联(parallel)。因此一个由单颗2100mah的锂电池所组成3S4P的电池组,其意味着由12颗锂电池所组成,其电压为单颗锂电池的三倍,放电电流能力为单颗锂电池的四倍。因此若这组电池组的最大放电C数为6C,则代表了他是一组电压为10.8V(3*3.6),并提供最高50.4安培放电电流(2100mah * 6C * 4P = 2.1A * 6 * 4 = 50.4 A)
的锂电池组。


伍‧一般使用提示:

1.锂电池在寒冷的天气无法发挥应有的性能,若您在冬天进行飞行,在未使用前可以将电池放在车内以求锂电池发挥应有的性能。

2.注意不要让电池过热,使用时尽量保持电池温度在华氏温度140~160度左右可以让您的锂电池活久一点。

3.不要让锂电池超过其原本设计最大的放电C数放电(不要让锂电池过电流放电),这将会造成电池的损坏,并让电池的原本最大电池容量降低.如果你在对锂电池进行充电后发现你只能充进原本电池标示容量的二分之一或是四分之三时,你很有可能是因为在使用锂电池时,使用过高的电流放电导致电池受损的关系(前提是电池容量没有不实标示).

4.监控一电池组内的个别单颗锂电池的电压,保持同一电池组内之各颗锂电池的电压一致是很重要的,这可以让使用时的安全性增加,并且延长电池寿命。

5.若您是自行制作锂电池组,请记得在每颗锂电池间保持一些空隙以利电池的散热,当在制作两颗以上的锂电池组时这是最重要的了。

6.有些锂聚合物电池的正负极接点是使用铝的材质,如果你要对其进行焊接,必须记住一般的焊接程序无法使用在铝质接点上,你可能得买焊接铝用的焊接片,通常卖给你这种电池的厂商那边也会有销售焊接片。

如果您对目前这份文件未来的章节或目前资料的增订有任何建议,请告诉我,我将会依要求增加信息......如果我知道的话!!

阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

月入3000的是反美的。收入3万是亲美的。收入30万是移民美国的。收入300万是取得绿卡后回国,教唆那些3000来反美的!

出0入0汤圆

发表于 2007-10-21 21:34:30 | 显示全部楼层
恩,挺全的,学习了。

出0入0汤圆

发表于 2008-10-8 22:37:22 | 显示全部楼层


 (原文件名:电池.jpg)  有一次我发现电池有点胀气.我就拿镊子锉破银白色的膜.(当时以为里面还有一层),结果锉破的地方冒了下火星.我赶紧仍在地上.结果电池不断冒出黑烟.彻底报废



本贴被 dzlok998 编辑过,最后修改时间:2008-10-08,22:39:18.

出0入0汤圆

发表于 2008-10-8 23:30:53 | 显示全部楼层

出0入0汤圆

发表于 2008-10-9 08:17:51 | 显示全部楼层
"微安培小时"(mah)





出0入0汤圆

发表于 2009-6-6 23:42:24 | 显示全部楼层
锂电池的壳一定不能刺破, 否则就有爆炸的危险。

出0入0汤圆

发表于 2009-6-15 15:25:32 | 显示全部楼层
磷酸铁锂动力电池  将会是热销产品

出0入0汤圆

发表于 2010-5-10 12:53:47 | 显示全部楼层
MARK

出0入0汤圆

发表于 2010-5-13 11:01:40 | 显示全部楼层
都是知识~~~~!

出0入0汤圆

发表于 2010-5-13 15:34:06 | 显示全部楼层
文章不错,对初学者是不错的学习资料,但有几点作者有误解。1.锂离子其实都分为很多种,有三元材料的和二元材料,有钴酸锂,有磷酸铁锂等多种,而且即便是同一种类型的电池,不同的材料厂家配方会略有不同,充电放电特性会有不同的,例如磷酸铁锂,一般厂家给出的最高充电电压是3.7V左右,要比钴酸锂的4.2V来得要低,如果用钴酸锂的充电器来充磷酸铁锂,肯定是会有问题的,我做过很多试验,用4.2V充磷酸铁锂,虽然没遇过爆炸等情况,但是充坏电池的情况却很多,一般都是电池里的保险帽给冲开了。所以没搞清楚是什么电池的情况下,千万不要用不是配套的充电器乱充。第二用盐水来处理出问题的锂电池不知道谁在用,反正我去过很多大的锂电池厂参观过,没看见有人用盐水的,他们的实验室一般都是用大的铁箱子,还有就是沙子和灭火器,我们公司当初做安全性试验的时候也是用这个方法。3.锂聚合物和锂离子的区别主要不在外壳,而在于其涂覆高分子膜的材料。

出0入0汤圆

发表于 2010-5-13 16:17:47 | 显示全部楼层
谢谢分享

出0入0汤圆

发表于 2010-8-8 04:00:35 | 显示全部楼层
MARK

出0入0汤圆

发表于 2013-2-23 18:23:48 | 显示全部楼层
锂电池知识,记号一下

出0入0汤圆

发表于 2013-2-23 20:55:20 | 显示全部楼层
mark      

出0入0汤圆

发表于 2013-3-6 16:44:25 | 显示全部楼层
长见识了

出0入0汤圆

发表于 2013-3-27 13:30:21 来自手机 | 显示全部楼层
学习一下....

出0入0汤圆

发表于 2013-3-27 13:34:56 | 显示全部楼层
学习了         

出0入0汤圆

发表于 2013-3-29 16:40:11 | 显示全部楼层
beer 发表于 2009-6-6 23:42
锂电池的壳一定不能刺破, 否则就有爆炸的危险。

把壳刺破就会爆炸?

出0入0汤圆

发表于 2013-3-29 17:07:55 | 显示全部楼层
先收藏了,有空要认真学学

出0入0汤圆

发表于 2013-3-29 22:38:45 | 显示全部楼层
flotox 发表于 2013-3-29 16:40
把壳刺破就会爆炸?

高中的化学实验,锂放在水中会着火燃烧和不停游动。当外壳破裂了就很容易起火燃烧或爆炸。

出0入0汤圆

发表于 2013-4-27 11:02:05 | 显示全部楼层
  自己去刺刺壳试试~

出0入0汤圆

发表于 2013-4-27 14:59:10 | 显示全部楼层
谢谢分享

出0入0汤圆

发表于 2013-12-2 09:04:55 | 显示全部楼层
学习了 不错
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