Как узнать емкость аккумулятора lipo

Li-po для новичка.

На тему Li-po аккумуляторов уже много было статей, но все, же думаю, большинство и не подозревает, как и где их производят. Начнем с простого — узнаем, что такое Li-po аккумулятор. Наиболее доступно для всех будет, наверное википедия.

Литий-полиме́рный аккумулятор (Li-po) — это более совершенная конструкция литий-ионного аккумулятора. В качестве электролита используется полимерный материал с включениями гелеобразного литий-проводящего наполнителя.

Такие аккумуляторы используется в мобильных телефонах, цифровой технике и т.д.
Обычные бытовые литий-полимерные аккумуляторы не способны отдавать большой ток, но существуют специальные силовые Li-po аккумуляторы, способные отдавать ток в 10 и даже 45 раз, превышающий численное значение ёмкости. Они широко применяются как аккумуляторы для радиоуправляемых моделей, а также в портативном электроинструменте.

Производство «батарей» можно увидеть на следующем видеоролике.

Преимущества Li-po, от li-ion, ni-cd, ni-MH в следующем.

-Большая плотность энергии на единицу объёма и массы (в сравнении с литий-ионными почти в 2 раза);
-Низкий саморазряд;
-Толщина элементов от 1 мм;
-Возможность получать очень гибкие формы;
-Отсутствие эффекта памяти;
-Незначительный перепад напряжения по мере разряда.
-Диапазон рабочих температур литий-полимерных аккумуляторов широкий: от -20 до +40 град.

Но, как и у всех вещей, есть и свои недостатки:

-Аккумуляторы пожароопасные при перезаряде или перегреве.
-Количество рабочих циклов 500-600, при разрядных токах в 2С (от емкости) до потери емкости в 20% (для сравнения: Ni-Cd- 1000 циклов, Ni-MH – 500, Li-Fe-PO4 — 2000).

Вообще говоря, каких–либо данных по количеству рабочих циклов пока еще очень мало и к приведенным в данном случае их характеристикам необходимо относиться критически. Кроме того, технология их изготовления совершенствуется, и возможно, что в данный момент цифры по этому типу аккумулятора уже другие. Надо сказать, что все время выходят новые «поколения» данных аккумуляторов, более совершенных, чем предыдущие.
Хочется заострить внимание на пожароопасности. Для примера возьмем видео:

Как видно, они любят «тихо умирать», оставляя после «смерти» «разрушения». Поэтому стоит всегда следить, как и где лежат Ваши аккумуляторы.

Но вполне по «дедовски» можно использовать кастрюлю «дорожайшей». Думаю если кастрюля испортиться, то это будет хорошим поводом приобрести новую!

Как и все вещи, аккумуляторы «стареют».

Литий-полимерные снижают ёмкость, в отличие от никелевых и никель-металл-гидридных, под воздействием заряда. Чем больше заряд аккумулятора, тем меньше срок его службы. Хранить их лучше заряженными на 40-50%, и температуре 0-10 градусов (холодильник).

Глубокий разряд полностью выводит из строя литий-ионный аккумулятор. если и удается восстановить аккумулятор, то существенно снижается цикл «жизни». Литиевые аккумуляторы стареют, даже если не используются. Через 2 года батарея теряет около 20% ёмкости. Соответственно, нет необходимости покупать аккумулятор «про запас» или черезмерно увлекаться «экономией» его ресурса.

И так, маленький «курс» ввода в данные аккумуляторы закончен. Теперь поговорим о «тех пределах» которые должен соблюдать каждый владелец ли-по.

Любой Li-po «акум» имеет свои рамки «существования», вот основные
— не перезаряжать больше 4.20в на ячейку.
— не разряжать ниже 3.00 вольт на ячейку.
— не протыкать, деформировать «оболочку» «батарейного аккумулятора».

Есть 2 соединения аккумуляторов для повышения разных характеристик:
— паралельное, повышается емкость и за ней токоотдача.
— последовательное, повышается вольтаж, емкость остается прежней.

Теперь поговорим о «зарядных устройствах».
Самое простое это балансир. Балансир создан для «балансировки» каждой «ячейки» аккумулятора по вольтажу, до 4.20в.
Для примера возьмем такое зарядно\балансировочное устройство: Hobbyking® DC-4S Balance Charger & Cell Checker 30w 2s

4s

Данный балансир оснащен «вольтметром», который позволяет заменить «отдельный девайс». При заряде происходит «распределение заряда» побаночно. Как только зарядное устройство зарядит «акум», сработает система «оповещения заряда» — писк и надпись FUL.

Это является «базовым» выбором новичка. Если моделизм затянет «навсегда», то следует приобрести зарядное устройство получше.
Turnigy Accucel 6 50W Балансо/Зарядное устройство (с переходниками)

Данное зарядное устройство позволяет заряжать разные виды аккумуляторов. Выбирать разные токи заряда в отличии от балансира, переводить аккумуляторы в режим «хранения».

Важно! при заряде литий-полимерных аккумуляторов, выбирают ток заряда. Ток выбирает от емкости в Ампер-часах. К примеру, 1000мач — ток заряда 1.0А. Это является наиболее «мягким режимом» заряда.

Основыне обозначения в названиях li-po
S — количество ячеей аккумулятора, 1S=3.7в
С — количественная токоотдача аккумулятора. Формула расчета проста, емкостьАч*количествоС= ток в Амперах. К примеру, 1000мач 25С — 1*25=25Ампер.
Р — количество «ячеек» аккумулятора соединенных параллельно. К примеру 3S1P, 3S — 11.1V, 1P — одна «ячейка» на 1S.

Теперь хочется разобраться в видах «акумов» которые есть на «хобби кинге». Возьмем наиболее похожие аккумуляторы (емкость, токоотдача, вольтаж) и сравним их между собой.

Утилизация. Чаще всего используют такие способы. Обрезав все нужные проводочки сделать следующие

-Разрядить все «банки» аккумулятора в 0.00в.
-Закинуть в соленую воду на несколько часов. На 1л банку в основном 2-3 ложки павареной соли.
-Рразрезать «ячейки акума» до полного «самоуничтожения». Внимание, эта операция достаточно опасная, соблюдать меры безопасности.

Первые в списке «цена-качество» будут аккумуляторы серии B-Grade.
Аккумулятор B-Grade 1000mAh 3S 25C литий-полимерный, В-класс

Надо сказать, что «значения» всего «немного приукрашены». В качестве дешевых аккумуляторов для тестирования разных установок подходят. На модели можно ставить, но отлетать с ним можно совсем мало циклов.
Вот «заявленные» характеристики:
Емкость: 1000mAh (на самом деле может быть и 500-1100, качество делают «лишь бы было»)
Напряжение: 3S1P / 11,1V / 3Cell
Токоотдача: 25C постоянно (очень возможно что «округлена»)
Балансировочный разъем: JST-XH
Силовой разъем: JST
Вес: 88г (как и все вещи, надо взвешивать самому)

Дальше бы поставил серию ZIPPY Flightmax.
Аккумулятор ZIPPY Flightmax 1000mAh 3S1P 25C

Почему вторым местом, все просто, эти «акумы» более качественные, имеют «меньшие рамки» разброса характеристик, другими словами «качественнее».
Технические характеристики:
Емкость: 1000mAh
Напряжение: 3S1P / 3 Cell / 11.1v
Ток разряда: 25C Постоянный / 35C Кратковременный
Вес: 90г (реальный вес 92гр)
Размеры: 73x36x18мм
Разъем для балансировки: JST-XH
Силовой разьем: 2 Pin Mini JST

Дальше можно поставить можно аккумуляторы серии Zippy Compact. Меньшие размеры, меньший вес, реально заявленные характеристики.
Аккумулятор ZIPPY Compact 1000mAh 3S 25C литий-полимерный

Хороший аккумулятор взамен Turnigy nano-tech по цене. Более маленькие размеры позволяют сделать меньший отсек для «батареи» и тем самым «сэкономить» важные граммы для пилотажной модели. Надо сказать, что качество по такой цене даже порадовало, «банки» ровно припаяны, хорошего качества.

Емкость: 1000mAh
Напряжение: 3S1P / 3 Cell / 11.1V
Токоотдача: 25C постоянно / 35C кратковременно
Балансировочный разъем: JST-XH
Силовой разъем: ХT60
Вес: 82г (соответствует действительности)

Дальше можно поставить Turnigy или Rhino, довольно похожи по качеству (были разной емкости), но вес разный.
Turnigy 1000mAh 3S 25C Lipo Pack
Rhino 1050mAh 3S 11.1v 20C Lipoly Pack

Емкость: 1000мАч
Конфигурация: 3S1P / 11.1в / 3 элемента
Постоянный ток разряда: 25C
Максимальный ток разряда (10 секунд): 30C
Вес: 94 г
Размер: 78 x 36 x 19мм
Разъем для зарядки: JST-XH

Емкость : 1050mAh
Постоянный ток разряда: 20C
Максимальный ток разряда: 30C (15сек)
Конфигурация : 3S 11.1v
Размер: 73x18x35мм
Вес : 100.3г
Разъем для разряда: XT60

Надо сказать, что вес «рино» больше из-за всяких «наклеек».

На данный момент наиболее качественными и лучшими являются Turnigy nano-tech.
Turnigy nano-tech 1000mah 3S 25

Емкость: 1000mAh
Напряжение: 3S1P / 3 Cell / 11.1V
Токоотдача: 25C постоянный / 50C пиковый
Вес: 79 грамм (включая провода и разъёмы)
Размеры: 77x35x17мм
Балансировочный разъем: JST-XH
Силовой разъем: XT60

Скажу, что это просто «золото» для 3D летчиков, вес, качество — «потрясают».

Дополнив статья тут.
Если соединяется параллельно 2 аккумулятора для повышения емкости и токоотдачи, то надо использовать 2 одинаковых аккумулятора и отключать сразу после полета.

так, вроде «лучше», чем статья раньше. Будут замечания, пишите, ставьте «минусики» :))))

Источник

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Как определить емкость аккумулятора li-ion

Что такое емкость для хранения энергии? Показатель, сколько можно получить электрического тока в амперах за определенное время. Единица емкости — ампер-час, А/ч. Чем больше емкость, тем мощнее аккумулятор — это показатель работоспособности. Энергия может быть выдана импульсом, многократно превышающим цифровой показатель, но в короткий промежуток времени. Так, емкость 2 А/ч можно использовать в течение 6 минут, получив ток 20 ампер, а можно по 1 амперу брать 120минут. Значение емкости в цифрах обозначается буквой С. Для потребителя важно знать истинную емкость аккумулятора и текущий уровень заряда. Проверка емкости Li-ion доступна каждому пользователю.

Способы проверки емкости литиевых аккумуляторов

Проверить емкость аккумулятора можно в состоянии полной зарядки или разрядки. Литий-ионные источники энергии работают в диапазоне напряжения 2,5 — 4,23 В. Как используя тестеры, проверить емкость Li-ion аккумулятора?

Можно воспользоваться мультиметром. Прибор сочетает амперметр, вольтметр и омметр, считается универсальным. Тестеры бывают аналоговыми, с измерительной шкалой, и цифровые, с дисплеем. Зонд с красным проводом плюсовой, с черной –минус.

Как измерить тестером емкость литиевого аккумулятора.

• зарядить проверяемый li-ion аккумулятор до 4,23В;
• на тестере поставить рычаг в положение «Постоянный ток» при этом будет задействован переменный резистор;
• соединить контакты с полюсами элемента и пропускать ток до напряжения 2,5 В.
• определение приблизительной емкости литиевых аккумуляторов производится умножением времени разрядки на силу тока, пропускаемого через тестер.

Еще проще воспользоваться «умной» зарядкой, как измерителем емкости литиевого аккумулятора. В процессе, прибор выводит на дисплей все показатели. С помощью зарядного устройства iMAX-6 можно точно и в любой момент определить емкость, как литиевых батарей, так и состояние источника энергии в смартфоне.

Можно ли проверить емкость литиевого аккумулятора и как, пользуясь подручными средствами? Если есть точное сопротивление, можно подключить его к батарее и засечь время разряда. Измерить точно не получится, но отличить есть ли в аккумуляторе заявленные 8800 мА/ч или всего 880, определится легко. Кстати, нельзя купить литиевые аккумуляторы 18650 большой емкости. Их предел 3600мА/ч.

Неплохо с бытовой задачей определения примерного заряда справляется индикатор заряда, выполненный самостоятельно или включенный в схему прибора.

Заряд li-ion аккумуляторы 18650, их можно определить по весу. С емкостью 2600мА/ч вес цилиндра должен быть 40 г, с повышением емкости он становится больше. Для 26650 вес начинается от 70 г.

Как соединить литиевые аккумуляторы для увеличения емкости

Ионно-литиевые аккумуляторы представляют цилиндрический или призматический кожух, в котором скручены проводящие пластины в виде фольги с нанесенным активным материалом и проницаемым диэлектрическим сепаратором. Каждый элемент имеет емкость, соответствующую длине лент, то есть количеству слоев в одном элементе. При этом разность потенциалов зависит только от состава компонентов.

Чтобы увеличить емкость батареи, необходимо соединить несколько банок параллельно, плюсы с плюсами, минусы с минусами. Ионно-литиевые аккумуляторы в сумме дадут большую емкость. При этом не требуется балансировки, заряды распределяются в банках, как в сообщающихся сосудах.

Чтобы поднять напряжение, нужно группы аккумуляторов, соединенные параллельно принять за один элемент, и соединить несколько штук последовательно. Так создают батарею, отвечающую запросам. Важно использовать банки с одним составом, с одинаковыми техническими параметрами. В последовательную схему должны быть включены балансиры и защита от перезаряда и глубокого разряда.

Какая емкость литиевых аккумуляторов необходима для шуруповерта

Бытовые приборы в работе используют высокотоковые аккумуляторы. Это значит, при пуске и усилиям при работе, прибор может забрать в короткий срок импульс до 15-20 С. Аккумулятор 18650 способен обеспечить параметры тока, но напряжение необходимо 10, 12, 14, 18 В.

Расчетное количество элементов, соединенных последовательно, невозможно подобрать точно, так как средний заряд литий-ионной банки 3,7 В. Расчет ведут с небольшим превышением по напряжению, чтобы двигатель шуруповерта работал в безопасном диапазоне. В схеме управления мотором предусмотрены ограничители.

Чем больше емкость батареи, тем реже потребуется подзарядка. Для шуруповертов на 18 В, инструмента профессионального, емкость батарей увеличивают, создавая гирлянду из пяти последовательных групп. Каждая из них имеет параллельное соединение 2 элементов. Для легких шуруповертов такое увеличение емкости заметно утяжелит инструмент.

Как восстановить емкость литиевого аккумулятора

Каждый цикл работы, длительное хранение связаны с постоянной потерей емкости батарей. Особенно губительно действует перезаряд, работа в отсеке, где температура поднимается до +60 0 С. При понижении температуры окружающего воздуха до минуса, емкость банок снижается. Можно ли восстановить емкость аккумулятора li-ion?

Из всех случаев потери емкости, восстановление возможно только охлажденных li-ion аккумуляторов. Согревшись, они продолжают работать. В других случаях банки, потерявшие емкость, не восстанавливаются. Внутри активный элемент уже не принимает заряд, не происходит реакции, не создается разность потенциалов между обкладками.

Чтобы восстановить аккумулятор, необходимо исследовать каждый элемент на емкость и заменить севшие. В последовательной схеме соединения достаточно одной неисправной банки, чтобы комплект не работал.

Вывод

Покупая батарею или литиевые аккумуляторы, обратите внимание, когда их изготовили. При хранении в ненадлежащих условиях, банка теряет до 5 % емкости в год. Срок годности батарейки производители заявляют 8 лет. То же касается и готовых аккумуляторов из блоков элементов.

Видео

Для тех кто интересуется , как замерить емкость аккумулятора, держать заряд под контролем и восстановить емкость, представляем видео.

Источник