Батареи: Литий-Фосфат против Литий-Полимера

Сравнение разных типов силовых литиевых батарей



( ВНИМАНИЕ! для увеличения рисунка или фото нажмите на цифру под ним - 600, 800, или 1200)

Вступление

Широкое внедрение бесколлекторных моторов и Литий-Полимерных батарей за последние несколько лет обусловило резкий рост рынка электро-моделей вертолетов.
Думаю понятно, что и спортсменам, и тем более любителям и начинающим интересно иметь относительно простую, «чистую» модель всегда готовую к полету.
Для большинства спортсменов-вертолетчиков пока эта мечта не достижима – ведь удельная энергоемкость современной Литий-Полимерной батареи весом ок 500 гр составляет ок 75-85Ватт/Час, в то время как метанольное топливо с тем же весом «отдает» ок 200-250Ватт/Час. Но если учесть, что всего лишь три-четыре года назад соотношение удельной емкости аккумуляторы/топливо было хуже в два раза – то можно ожидать скорого прогресса. Но вопрос все же стоит шире – удастся ли производителям аккумуляторов так же добиться и возможности их быстрого заряда (за 10-20 мин), стойкости к электрическим и механическим перегрузкам, большой продолжительности работы. Возможно что создание и развитие Литий-Фосфатных батарей даст ответ на эти вопросы.

Литий-Полимеры

Литий – Полимеры (Lithium Polymer, LiPo, ЛиПо) в последние годы прочно закрепились в модельной технике. Используются не только как силовые (их основное назначение), но и как легкие бортовые источники питания.
Существует достаточно много торговых марок ЛиПо (самые авторитетные FlightPower, ThunderPower, PolyQuest, Kokam…). Но производителей в мире не так много, и например FlightPower, ThunderPower и некоторые другие известные марки размещают свои заказы на заводе Enerland в Южной Корее.
Основные достоинства ЛиПо:
- наилучшее соотношение энергоемкость/масса
- большая нагрузочная способность силовых ЛиПо (ток отдачи)
- широкий спектр (по емкости, весу, нагрузочной способности) выпускаемых батарей
- широкий спектр выпускаемых зарядных устройств
Основные недостатки ЛиПо:
- высокая цена
- малый срок эксплуатации силовых ЛиПо
- малая стойкость к механическим и электрическим перегрузкам
- узкий температурный спектр работы
- обязательная постоянная балансировка батарей в блоке
- большое время заряда батареи

На графике №1 типичная характеристика напряжения-емкости-температуры при разряда силовой батареи (FlightPower) в зависимости от разрядного тока (С- номинал емкости батареи).

На графике №2 усредненное количество рабочих циклов ЛиПо в зависимости от разрядного тока и температуры блока (С- номинал емкости батареи).

Литий-Фосфаты

Литий - Фосфаты (Lithium Iron Pho, LiFe, LiFePo4, LiPho, ЛиФо) совсем недавно появились на модельном рынке. Примерно два года назад эти батареи широко начали применять в аккумуляторных блоках ручного профессионального строительного инструмента. Догадливые моделисты быстро оценили достоинства новых батарей и начали скупать и «перепаковывать» такие блоки. В середине 2006 года производитель представил специальные модельные Ли-Фо аккумуляторы.
На сегодняшний день патент и производство Литий-Фосфатов сосредоточены в одной компании из США – A123Systems.
Основные достоинства ЛиФо:
- очень большая нагрузочная способность (ток отдачи)
- большой срок эксплуатации
- высокая стойкость к механическим и электрическим перегрузкам
- широкий температурный спектр работы
- необязательная балансировка батарей в блоке
- быстрый заряд батареи
Основные недостатки ЛиФо:
- не лучшее соотношение энергоемкость/масса
- ценовой диктат одного производителя
- один тип предлагаемых в продаже батарей
- выпускается всего несколько типов зарядных устройств

На графике №3 типичная характеристика напряжения-емкости при разряда силовой батареи (А123М1) в зависимости от разрядного тока (С- номинал емкости батареи) и температуры блока.

На графике №4 типичная кривая зарядки ЛиФо (зарядный ток больше 1С). Надо заметить что вид графика не отличается от стандартного графика зарядки ЛиПо.

Сравнение характеристик ЛиФо и ЛиПо

В этой таблице сравниваются основные характеристики близких по емкости Литий-Фосфатных и Литий-Полимерных батарей.

Батареи:
Батарея ЛиФо (A123Systems)
Батарея ЛиПо (Enerland)

Пиковое напряжение при зарядке
ЛиФо 3.6-3.8В рекомендовано, допускается перезаряд до 4.2В
ЛиПо 4.2В, но нельзя превышать более чем на 0.1В

Номинальное рабочее напряжение
ЛиФо 3.2-3.3В
ЛиПо 3.6-3.7В

Минимальное рабочее напряжение
ЛиФо ~2.7В
ЛиПо ~3.3В

Минимальное напряжение
ЛиФо 2.5В рекомендовано, допускается переразряд до 2,0В и ниже
ЛиПо 3.0В рекомендовано, переразряд ниже 2,5В может повредить батарею

Балансировка блока батарей
ЛиФо Рекомендуется изредка, большая точность не обязательна
ЛиПо Обязательна с точностью не хуже +/-0.005В

Емкость
ЛиФо 2300мАч
ЛиПо 2200мАч

Вес
ЛиФо ок.74г
ЛиПо ок.53г.

Нагрузочная способность (рабочий ток)
ЛиФо от 100А - ок.40С
ЛиПо от 40А - ок.20С

Ток/Время зарядки
ЛиФо до10A/от 15 мин
ЛиПо до 1C-2,2А/от 75 мин

Количество рабочих циклов до уменьшения емкости - 80% номинала. Испытания при токе ок.10С-25А и температуре до 66градС.
ЛиФо Более 500
ЛиПо Около 150

Вид и размеры
ЛиФо Твердый цилиндр, диам. 26,0 х высота 66,5мм (35,3см3)
ЛиПо Мягкая пластина, 79,0 х 42,0 х 9,0мм (29,9см3)

Рабочая температура
ЛиФо -30/+60градС
ЛиПо 0/+60градС

Цена
ЛиФо От 16,50 долл/шт
ЛиПо От 25,00 долл/шт

Заключение

В свое время многих моделистов отпугивала сложность эксплуатации, нестабильность и взрывоопасность первых Литий-Полимеров. Так и сейчас моделистов сдерживает новизна и практическое отсутствие информации о Литий-Фосфатах.
В этом обзоре я постарался коротко обобщить опыт коллег моделистов, данные с сайтов производителей и специалистов, ну и конечно свой опыт «общения» с силовыми ЛиПо и ЛиФо на больших моделях электровертолетов (размер лопастей от 520мм).
Что же выбрать? Я бы поставил вопрос так: или ЛиПо, и тогда на одном блоке можно сделать один полет в 7-9 минут и потом «заряжаться» ок 1,5 часа, или ЛиФо – тогда за эти же 1,5 часа можно сделать четыре полета по 5-6 минут.

ДД,
Киев, 18.03.2007

Использованы материалы с сайтов:
www.a123systems.com
www.flightpower.co.uk
www.thunderpower-battaries.com
www.fmadirect.com
www.flyelectric.ukgateway.net
www.rcgroups.com
www.runryder.com
www.rcspeech.com
и другие.


Создан 18 мар 2007



  Комментарии       
Всего 1, последний 6 лет назад
nick 30 июн 2011 ответить
Уважаемый менеджер по закупкам
Добрый день


Это Nick из компании Golden Sea Technology Co.,Ltd.

Golden Sea Technology Co.,Ltd. Golden Sea Technology Co.,Ltd. Компания «Golden Sea Technology Co.,Ltd.» является одним из ведущих производителей и поставщиков аккумуляторного батарея в китае



Каталог

Литий-полимерные, Литий-ионные, Никель-металлгидридные аккумуляторы,Солнечные батареи.

(Lithium Polymer ,Standard Lithium Polymer,High Temperature Lithium Polymer ,Standard NiMH,High Power NiMH,Solar Battery.)

батареи для телефона,ноутбука,игрушки,инструмента,фотоапп
арата,UPS,18650,AAA,AA,A.






О нас

1) Самая льготная цена в китае

2) Поставки в кратчайшие сроки

3) Вся наша продукция прошла ROHS,CE.
4) 100% контроль.
5) Гарантия– бесплатная замена.

Веб-сайт

www.goldenseabattery.com


С уважением

Nick



Golden Sea Technology Co.,Ltd.

6/F, No. B Building, Xingguang Technology Park,
Shuitian, Baoan District, Shenzhen.
Tel: +86-755-26476583

Fax: +86-755-26476583
Mobile: +86-13632526605

Skype: Nick-goldensea

Email: nick@goldenseabattery.com
Имя или Email


При указании email на него будут отправляться ответы
Как имя будет использована первая часть email до @
Сам email нигде не отображается!
Зарегистрируйтесь, чтобы писать под своим ником
Locations of visitors to this page META - Украина. Украинская поисковая система
Украинские сайты о моделизме
Предыдущий Украинские сайты о моделизме Следующий