Как заряжать lipo аккумуляторы

15

Все или почти все о аккумуляторах Li-Po.

В последнее время стало много вопросов по LiPo аккумуляторам. Решил написать статью про зарядку, использование и подбор LiPo аккумуляторов.

Для примера рассмотрим аккумулятор ZIPPY Flightmax 1000mAh 2S1P 20C

Все что идет до цифры 1000 — это название фирмы изготовителя или торговая марка.

1000mAh — это емкость аккумулятора.

2S1P — 2S это количество батарей в сборке. Каждая батарея имеет напряжение около 3.7 вольта, так что напряжение такого аккумулятора равно 7.4 вольта. 1P — это количество сборок. То есть если взять 2 одинаковых аккумулятора, соединить их изолентой и спаять силовые провода параллельно (плюс с плюсом, а минус с минусом) то мы получим удвоение емкости, обозначается такая батарея 1000 2S2P и фактически равняется в эксплуатации 2000 2S1P. Обычно используют только одинарные сборки, поэтому 1P не говорят и не пишут.

20C — максимальный ток разряда, измеряется в емкостях батарей.

Что бы посчитать сколько LiPo сможет отдать ампер при загрузке двигателем необходимо умножить Емкость на количество С и разделить на 1000 (так как емкость указана в миллиампер/часах). Максимальный ток данной батареи будет равен 20 Амперам. Для 2200 20С — 44 ампера, 1200 30С=36 Ампер и так далее.

Зарядка LiPo батарей.

LiPo батареи заряжают током 1С (если только другое не указанно на самой батарее, в последнее время появились с возможностью зарядки током 2 и 5C). Штатный зарядный ток рассматриваемой батареи 1 Ампер. Для батареи 2200 — будет 2.2 ампера и тд.

Компьютеризированный зарядник производит балансировку батареи (выравнивание вольтажа на каждой банке батареи) во время зарядки. Хотя можно заряжать 2S батареи и без подключения балансировочного кабеля (белый разъем на фото) я настоятельно рекомендую подключать балансировочный разъем всегда! 3S и большие сборки заряжать только с подключенным баланировочным проводом! Если вы не подключите и одна из банок наберет больше чем 4.4 вольта, то вас ждет незабываемый фейерверк!

Upd:

Можно обезопасить себя и заряжать в спецпакетах — они не сгораемые и специально предназначены для снижения вреда в случае возгорания LiPo батарей.

Lithium Polymer Charge Pack 18x22cm Sack
Lithium Polymer Charge Pack 25x33cm JUMBO Sack

Продолжаем рассказ про зарядку LiPo аккумуляторов.

Обычно быстро заливается в аккумулятор около 90% емкости, а потом начинается дозаряд с балансировкой банок. Более заряженные и подошедшие к пределу шунтируются и заряд идет на оставшиеся банки. Именно поэтому на ней можно заряжать пару 3S батарей как одну 6S. см статью Зарядка 2-х батарей одновременно.

Батарея заряжается до 4.2 вольта на банку (обычно на несколько милливольт меньше).

Режим «хранение»

На компьютеризированном заряднике можно перевести LiPo в режим хранения,при этом батарея дозарядится/доразрядится до 3,85В на банку. Полностью заряженные батареи при хранении более 2-х месяцев (может и меньше) дохнут. Проверенно на личном опыте. Говорят что и полностью разряженные тоже, но за больший срок.

Я храню аккумуляторы в пластиковом чемоданчике. Это удобно. Знакомый хранит и носит в поле в вышеупомянутых пакетах. LiPo это обычная батарейка и если не замыкать контакты и не пробивать ее насквозь, то она не принесет никаких неприятностей при хранении и транспортировке.

Эксплуатация LiPo

Разряжать аккумулятор LiPo ниже чем на 3 вольта на банку не рекомендуется — может сдохнуть. Регуляторы двигателя имеют функцию отключения двигателя при наступлении такого состояния. Я использую звуковые индикаторы. Подсоединяется в балансирный разъем и как запищит — то пора на посадку.

При потреблении мотором тока больше того, что может отдать аккумулятор, LiPo норовит вздуться и подохнуть. Так что за этим надо следить строго! Используйте ваттметры для контроля. Достаточно замерить один раз для мотора с каждым имеющимся винтом и просто знать сколько ампер мотор кушает на данном типе винтов.

При эксплуатации есть еще один нюанс — наша батарея 1000mAh 20С. По идее отдает 20А. Моторы обычно позволяет превышать рекомендуемые токи, на 20%, впрочем я превышал и на 80% 🙂

Реально максимальную токоотдачу батареи держат не слишком хорошо. К примеру у меня 2200 20С отдает ток в 44А всего в течении 2-3-х минут, потом идет просадка напряжения, хотя по расчетам обязана отдавать не менее 5ти минут.

Так что при выборе LiPo батареи смотрим на максмальный ток заявленный для выбранного двигателя и накидываем запасец. Так для мотора который кушает 8-12А наша 1000mAh 20С вполне подойдет, а вот для 16-18А я бы выбрал или с большей токотдачей, например 25-30С или взял большей емкости, например 1600 20С.

Кстати, сейчас появились батареи nano-tech с токоотдачей 25-50С.

Именно такие я и поставил на большой Мустанг, его мотор кушает в полете 44-46 Ампера. Эти акки чуть подороже, но они того стоят!

Подготовка LiPo к эксплуатации

Подготовить LiPo к эксплуатации очень просто — просто зарядите ее и все! 🙂

Данный тип батареи не имеет эффекта памяти (не нужно доразряжать перед новой зарядкой), не требуется циклировать — делать циклы заряд-разряд перед эксплуатацией.

Если вы заряжаете в поле, то стоит поискать аккумуляторы с ускоренной зарядкой, на них пишут Fast charge 2С или 5С, так например вышеупомянутые нанотеч имеют 15C на зарядку. По идее их можно заряжать током 33 Ампера! 🙂

Жаль что мой зарядник имеет максимум 5А, но и это позволит сократить зарядку с 50 минут до 20!

Если какие то ответы остались «за кадром» — пишите, обязательно дополню статью!

Автор — Константин
Опубликована с разрешения
администрации сайта рс-авиация

LiPo аккумуляторы и их зарядка.

После её прочтения новички стали задавать вопросы про LiPo, что послужило поводом для создания статьи.

1.Что же такое LiPo аккумулятор?
Зачастую случается,что человек не хочет ничего искать и сразу задаёт вопросы. Переносить текст не буду. Прочтите.
http://bit.ly/YgKh2X

LiPo акк. необходимо тщательно выбирать для модели.
Любой LiPo акк. имеет маркировку. Для примера Turnigy 1600 mah 3S 30C где,
Turnigy -фирма производитель
1600 mah -ёмкость батареи
3S — число банок (1 банка 3.7v)
30C — токоотдача

1C — одна ёмкость батареи. Для нашего примера 1600 ma(или 1.6А) А- ампер
Для предоставленной батареи получаем: 30 х 1.6А = 48А
Система РУ модели, в которой используется данный акк. , должна иметь пиковую силу тока в эл цепи менее 48А, желательно с запасом.(не более 40-45А)
При не соблюдении такого условия будет убита батарея.
Тревожным признаком будет её вздутие. Такие батареи можно вернуть в исходное состояние, положив их в холодильник или подвал/погреб;но функционал будет снижен. После таких процедур нужно сделать пару циклов разряд-заряд.

Хочу подчеркнуть,что LiPo это опасная штука и с ней надо бережно обращаться.

1. повреждать внешнюю оболочку.
2. нагревать.
3. сильно разряжать(ниже 3v.)
4. заряжать большими токами.

2.Как зарядить?
Для Зарядки LiPo батарей используются специальные зарядные устройства(ЗУ).
Настоятельно Рекомендуется использовать ЗУ с возможностью балансировки.
Зарядное устройство/балансир IMAX-B6 18В 5А (оригинал)
Зарядное устройство/балансир iCharger 208B 350W 8S
Любой LiPo акк. (2S и выше) имеет 2 провода: 1) Силовой (красный»+» и черный «-«)
2) Балансировочный.
Балансировочный провод необходим для равномерной зарядки всех банок батареи.
На балансировочный провод моделисты цепляют вольтметр-пищалку,для предотвращения разряда ниже порога.
Сигнализатор бортовой разряда аккумулятора (2S-4S) с сигнализатором и индикатором

LiPo батареи можно заряжать током 1С. Для долгой жизни башей батареи нужно использовать ток заряда 0.4-0.6С . При выборе такого тока батарея дольше проживет(будет меньше прогрессировать старение).
Но обязан указать,что есть батареи с током заряда 2С или 5С. На упаковке будет указано.
Рассмотрим на примере: Turnigy 1600 mah 3S 30C
Ток 1С равен 1,6А , но оптимально для батареи можно взять ток заряда 1А.
Батарея будет за зарядке дольше,чем при токе 1,6А , но срок эксплуатации будет больше.
Если ток заряда больше 1С , то батарея может взорваться и будет пожар.

Большинство продвинутых ЗУ имеют разлизные варианты заряда LiPo
Заряд charge
Разряд discharge
Баланс balance
Хранение storage
Нужно выбрать число S вашей батареи, выставить силу тока — А и ждать.

Подробное руководство по LiPo аккумуляторным батареям

Литий полимерные аккумуляторные батареи (LiPo) известны уже довольно много лет и в сегменте квадрокоптеров без них уже никуда, ничего нового, такого же эффективного источника энергии пока инженеры предложить нам не могут, во всяком случае массово. Если вы читаете это, то значит уже достаточно близко знакомы с такими батареями, в той или иной степени. Сегодня их используют в различных электронных гаджетах, телефонах, ноутбуках, планшетах и конечно же в беспилотных летательных аппаратах. На основе лития существует несколько типов батарей, но для квадрокоптеров самыми эффективными на сегодня являются LiPo благодаря их малому весу и характеристикам.

Батарея может состоять из одной ячейки (банки), выдавать 100 мАч и стоить пару долларов, которой будет вполне достаточно для такого микро дрона как Nano Proto X, или же быть о 6-ти ячейках с общей емкостью уже 22000 мАч, способной поднять в воздух большой квадрокоптер, весом более 1 килограмма и стоить уже сотню долларов. Если вы летали на любом DJI Phantom, то одна его батарея это всего лишь 10% от его общей стоимости, т.е. около 100$ при общей цене в 1000$. Так вот неправильный и неразумный подход к выбору батареи для квадрокоптера может привести к, казалось бы, небольшому сбою, который, случившись на высоте всего лишь 100 м., приведет к отказу электромоторов и к падению дрона на жесткую землю или еще хуже на асфальт. И ваш аппарат стоимостью несколько десятков тысяч рублей разлетится в дребезги из-за детальки, на которой вы решили сэкономить и не заменили ее вовремя.

Радует то, что наука не стоит на месте и с каждым годом автономные источники питания, такие как аккумуляторные батареи, совершенствуются и уже не за горами двойное или тройное увеличение емкости без потерь в весе или размере. Ну и надежность и отказоустойчивость тоже постепенно улучшается.

NiCad и NiMH батареи

До недавнего времени в качестве аккумуляторных батарей массово были распространены никель-кадмиевые (NiCd), а чуть позже и никель-металлогидридные (NiMH). Они исправно выполняли свои функции и кое где до сих пор работают. И в них главное было правильное использование, обслуживание и хранение, т.к. все это напрямую влияло на их эффективность и срок службы. Их нельзя было оставлять на долгое время без использования, нельзя было дозаряжать и оба этих типа аккумуляторов страдали от постоянного внутреннего саморазряда.

NiCd батареи обычно теряли около 1% своего заряда каждый день, а с NiMH дело обстояло еще хуже, как вам потерять 10-20% заряда в первый день и потом еще по 4% в последующие дни. Новый тип NiMH аккумуляторов от Sanyo под названием LSD Eneloop меньше подвержен саморазряду, но все же он имеет место быть, от этого никуда не деться.

А вот LiPo батареи если и саморазряжаются, то в гораздо меньших масштабах и это практически не заметно. Обычно можно оставить такую полностью заряженную (исправную конечно) батарею на полке на месяц и она, если и саморазрядится, то не более чем на 1 % от своей емкости. Теоретически, можно зарядит весь свой комплект аккумуляторов, оставить его на хранение и брать того, когда это нужно для полетов.

Так что все, что вы знали про NiCd и NiMH батареи нужно забыть или отложить, т.к. LiPo батареи требуют другого подхода в эксплуатации, обслуживании, хранении и зарядке. Все вы наверное слышали о потенциальной опасности, которая может исходить от этих батарей, при их неправильном использовании, да это факт, но если делать все правильно, никакой угрозы они представлять не будут и прослужат не один год. Кухонный нож ведь тоже предмет повышенной опасности, но мы же не переживаем, когда храним его дома и берем в руки, не надо просто им тыкать в людей. Так же и с литий полимерными аккумуляторами, используйте их правильно и все будут в безопасности.

В этом руководстве я расскажу вам как правильно эксплуатировать LiPo аккумуляторные батареи, чтобы ваши ожидания и вложения в них оправдались. Вы посмотрите как выжать из них 200 циклов заряд/разряд вместо 50. И давайте представим, что вы только что купили себе новый квадрокоптер и к нему еще парочку запасных аккумуляторов. Стоило вам это, конечно, значительную сумму денег, особенно если речь идет от вещах с эмблемой DJI.

Обслуживание новой батареи для квадрокоптера

Если вы когда либо покупали новую LiPo аккумуляторную батарею и измеряли ее напряжение, то наверное заметили, что оно колеблется в пределах 3,8-3,85 В на ячейку. Это примерно равно 40% их емкости и это считается идеальным состоянием для длительного хранения такого типа батарей. Это официальная рекомендация всех производителей. Все новые батареи попадают магазины именно в таком состоянии. Я уверен, что большинство из вас, покупая новый мобильный телефон замечали, что его батарея заряжена не полностью. И теперь вы знаете почему.

И еще один немаловажный факт, заряжать новые батареи нужно аккуратно, не быстро, как минимум пару первых циклов. Заряжать нужно не быстрее чем «1С» (поговорим об этом обозначении чуть позже). Так же это относиться и к первым разрядкам. Кто то скажет, что это не так важно. Конечно, это не принесет серьезных проблем. Но все таки считается, что «обкатка» уж точно не повредит. Идея обкатки состоит в том, чтобы первые 1-2 полета не сажать батарею ниже 50% ее емкости. Так вы дадите внутренним химическим процессам устаканиться, что должно благотворно повлиять на срок службы аккумулятора. И после нескольких первых циклов заряда/разряда вы увидите небольшие увеличение эксплуатационных качеств новой батареи и этот как раз означает, что она пришла в норму, все приработалось и можно начинать ей пользоваться в обычном режиме.

Как заряжать LiPo аккумуляторы

Очень важно заряжать литий полимерные батареи только таким типом зарядного устройство, которое предназначено именно для LiPo ячеек. Сейчас все новые зарядники идут с системой балансировки (равномерный заряд), которая позволяет не только безопасно заряжать аккумуляторы, но и продляет их срок службы.

Заявленное напряжение типичной LiPo ячейки составляет от 3 до 4,2 В при полном заряде. Разряжать ячейку ниже чем 3В и заряжать выше 4,2В крайне не желательно, т.к. это приводит к необратимым изменениям и внутренним повреждениям. Если у вас универсальное зарядное устройство, всегда при зарядке выбирайте тип LiPo, т.к. эта функция не даст заряднику перезарядить батарею свыше 4,2В, при достижении этого значения он просто отключиться. Если же этого не сделать или проворонить напряжение по какой либо другой причине, то перезаряд приведет, во-первых, к вздутию ячеек, а затем и к их возгоранию. Так что будьте крайне внимательны во время процесса зарядки.

Станции зарядки

Современные аккумуляторные батареи, такие как устанавливаются на квадрокоптеры DJI Phantom 3 или 4 имеют такой форм-фактор, что ты их просто вставляешь в разъем, где они легко защелкиваются, и их не нужно подключать вручную проводами или как то еще по старинке. Для такого типа батарей есть, конечно, специальные зарядные станции, на которых заряжать аккумуляторы очень удобно.

Есть и зарядные станции, на которых можно заряжать сразу несколько батарей, что в принципе звучит очень хорошо. Но не все знают, что дешевые модели таких станций заряжают три аккумулятора в три раза больше, т.е. по сути время вы вообще не выигрываете.

Если же вам нужна качественная зарядная станция для аккумуляторов от вашего прожорливого квадрокоптера, то я бы рекомендовал поискать нечто подобное:

Это Spinido Battery Dock Intelligent Charging Hub, разработанный для зарядки аккумулятор от Phantom 2 и 3. Эта док станция может заряжать одновременно до 3-х аккумуляторных батарей, скорость зарядки идентична зарядки одной батареи. У этой станции даже есть прошивка и специальный порт для ее обновления, в случае если производитель самих аккумуляторов что-то поменяет в их настройках, т.к. вы наверное знаете, что у DJI все аккумуляторы считаются «умными» и они как бы сами следят за своим состоянием.

«C» рейтинг

Почти все литий полимерные аккумуляторные батареи, которые сейчас есть на рынке имеют маркировку «C». Буква «C» здесь означает емкость (Capacity), обозначающая с какой скоростью батарею можно разряжать, т.е. каким током (ток разряда). Саму же емкость обычно измеряют в мАч, а самая распространенная емкость ячейки сейчас это 2200 мАч. Что все это значит, давайте посмотрим на примере, рейтинг 20C означает: 2200 мАч 20C ячейка = 2,2A x 20 = 44A ток постоянного разряда. Т.е. такую аккумуляторную батарею можно разряжать со скоростью, которая в 20 раз выше ее емкости в Амперах. Есть еще и обозначение «burst», которое позволяет в два раза превысить скорость разряда (пиковый ток разряда) без вреда для самого аккумулятора, но только на очень короткий промежуток времени, на несколько секунд.

Как избежать повреждений

Повредить аккумулятор очень легко, если не следовать его спецификациям. Для безопасного использования батареи лучше даже не приближаться к крайним значениям нагрузок. Вообще, чем выше «С» рейтинг, тем более качественной считается батарея, что для нашего с вами случая, а именно использования при больших нагрузках в квадрокоптерах, очень и очень важно. А нагрузки любой дрон дает такие, что не каждый аккумулятор может справиться. Высокое потребление энергии идет во время жестких и сложных маневров, когда электромоторы работают на пределе своих возможностей. И если вот такие маневры предпринимать слишком часто, батарея длительное время будет работать, не то что на пределе, а сверх своих пределов и очень быстро получит серьезные, невосполнимые повреждения. Сначала, как и полагается, она нагреется, эксплуатационные характеристики резко упадут, а если продолжить ее насиловать, то и до возгорания не далеко.

Хороший ли у вас LiPo аккумулятор?

А вот давайте и попробуем разобраться. Сразу скажу, что основная масса литий полимерных аккумуляторов сейчас идет из Китая и качеством они не отличаются. Этот «С» рейтинг по сути на таких батареях не говорит ни о чем. Что там наклеил производитель на заводе особо никто не разбирается. Через меня прошли уже куча таких батарей, которые не то чтобы соответствуют своим заявленным характеристикам, а даже близко к ним не приближаются. Мои качественные, оригинальные аккумуляторы с рейтингом 20С легко обходили по характеристикам китайские 45С! Так что тут, не то что на два надо делить, а как бы не на три. А как я уже говорил выше, сэкономите на аккумуляторе, ваш дорогой (или не очень) квадрокоптер может легко рухнуть с большой высоты.

Не гонитесь за дешевизной, но и не покупайте дорогие, т.к. «цена» не равно «качество». Нужно грамотно подходить к выбору, ну или по крайней мере, перед установкой батареи в квадрокоптер, проверить все ее характеристики, чтобы точно знать на что она способна, и сколько сможет протянуть в воздухе.

За последний год протестировал больше сотни аккумуляторных батарей и ни одна из них не смогла превзойти рейтинг 35С, так что если производитель заявляет, что его батарейка может больше, есть повод сомневаться.

Сбалансированная аккумуляторная батарея

Баланс ячеек в батарее очень важен. Если сам аккумулятор используется правильно и не выходил за пределы нагрузок, то все его ячейки будут сбалансированными. Разбалансировка может произойти из-за чрезмерного разряда или перезаряда. Иногда бывает и заводской брак, конечно. Равномерная, сбалансированная зарядка позволит заряжать все ячейки в аккумуляторе равномерно.

Температура

Важно следить за температурой аккумулятора во время его зарядки. Если вы храните свои батареи при температуре ниже 0ºC (что в принципе само по себе не плохо), то заряжать их сразу после изъятия из места хранения категорически нельзя. Дайте им самостоятельно нагреться до комнатной температуры, а иначе велик риск возгорания.

Во время зарядки всегда проверяйте температуру батареи просто коснувшись рукой. Если заряжать в режиме 1С, то аккумуляторы не должны быть даже теплыми. Однако, я частенько заряжаю свои в режиме 3С, они конечно немного нагреваются, но не критично. Если же батарея во время зарядки нагревается через чур сильно, значит с ней что-то не то, и нужно срочно это дело прекратить.

После полетов на квадрокоптере, батареи, скорее всего будут, очень теплыми. Не ставьте их сразу на зарядку, дайте им немного охладиться в пассивном режиме.

Поврежденные ячейки (банки)

Никогда даже не пытайтесь заряжать аккумуляторы, которые повреждены, вздутые, со сколами или другими следами внешних повреждений. Их нужно обязательно утилизировать. Также не подзаряжайте полностью заряженные батареи, которые пролежали длительное время на хранении.

Никогда не оставляйте процесс зарядки без внимания!

Из вышепрочитанного все наверное уже поняли (а если не поняли, прочитайте еще раз), чтоб LiPo аккумуляторные батареи могут быть крайне опасной штукой, если что-то пойдет не так. Так вот, НИКОГДА не оставляется их без внимания во время зарядки. Даже если вы на 100% уверены в своем зарядном устройстве, не делайте этого. Можно конечно оставить их самих с собой где нибудь в поле, или в изолированном бункере, только не удивляйтесь если однажды случить что нибудь неприятное. Как говориться, «Дерьмо случается», время от времени.

Если не верите, то посмотрите видео с того же YouTube, где люди сжигали не только сами аккумуляторы, но и помещения, в которых они их заряжали. Так что это совсем не шуточки. Вот вам для примера один. Батарея, кстати говоря, была совсем не дешевая, от DJI Phantom, которые славятся своей надежности и «умностью», но как видите и с ними такое случается.

Ток заряда

Есть единогласное мнение специалистов, что заряжать литий полимерные батареи нужно в режиме 1С, т.е. для аккумулятора 2200 мАч ток зарядки не должен превышать 2,2А. Считается, что большие значения тока заряда вредят самой батареи. Но есть и другое мнение, которое я подтверждаю на протяжении уже пары лет. Я обычно заряжаю свои LiPo аккумуляторные батареи в 3С режиме, т.е. в 3 раза большим током. Никакой разницы на живучести самих батарей или их характеристиках замечено не было. Делал даже специальные сравнения с полевыми вылетами — разницы никакой.

Большинство аккумуляторов у меня заряжаются минут 20-30 и я на 99% уверен, что никакого вреда такой ток заряда им не приносит. Есть даже некоторые производители, заявляющие, что их батареи способны выдержать 5С или даже 8С, но…. Сверх большие токи приводят к заметному увеличению температуры аккумуляторов, а это уже совсем не хорошо и в итоге точно скажется на их сроке службы. Так что для меня стандарт это 3С.

Ток разряда

Чуть выше я уже объяснил, что означает рейтинг «C». Разряжать батарею током выше этого рейтинга нельзя, т.к. это приводит к внутренним изменениям, которые совсем не полезны для самой батареи. Но основная проблема большинства владельцев квадрокоптеров и их литий полимерных аккумуляторов в том, что они позволяют им (аккумуляторам) разряжаться «в ноль». Это приводит к непоправимым повреждениям и очень быстро изнашивает саму аккумуляторную батарею.

Наиболее важным фактором продления срока службы LiPo батареи является оставление приемлемого уровня заряда и игнорирование этого совета является самой распространенной причиной быстрого выхода из батарей строя. Даже если вы разрядите свой аккумулятор ниже 80% его изначальной емкости, это значительно снизит его срок службы. По результатам тестов было выявлено, что если в аккумуляторной батарее оставлять заряд в районе 40% (ну или чуть чуть ниже), то срок службы такой батареи будет в три раза выше чем той, что постоянно разряжают в ноль. Так что это ваши деньги. Хотите часто покупать новые аккумуляторы — продолжайте летать пока на запищит сигнал о почти полном разряде.

Аккумулятор, который очень часто разряжают ниже 80%, обычно служить около 50 циклов. Если же не давать емкости падать ниже этих значений или ниже 3,6В на ячейку, то вы сможете значительно продлить жизнь аккумулятору. Я стараюсь придерживаться этого правила и большинство моих аккумуляторных батарей спокойно ходят до 150 циклов заряда/разряда. Сам очень часто сталкиваюсь с людьми, которые фанатично следуют мифу, что заряжать батареи нужно очень медленно (даже ниже 1С), но при этом потом, во время полетов, сажают их почти до нуля. Парни, скорость заряда не так сильно губительно сказывается на аккумуляторах нежели факт их низкого (сверх рекомендуемого) разряда. Если уже очень хочется полетать подольше, оставляйте как минимум 20% емкости и все с вашими батареями будет отлично.

Рабочая температура

Литий полимерные аккумуляторы хорошо себя чувствуют будучи немного теплыми. Они нормально переносят температуру до 60ºC и не очень хорошо работают при низких температурах. Теплый аккумулятор — счастливый аккумулятор, но только до 60ºC, дальше уже вредно, наблюдается вздутие, разрыв оболочки, протечка электролита и т.п. нехорошие последствия. Холод тоже не хорошо, но это не так критично и опасно.

Теплый аккумулятор — счастливый аккумулятор

Если вы когда либо летали на квадрокоптере зимой, вы наверное замечали, как батареи не дают тех характеристик, которые они показывают летом. Особенно холодным зимним днем, напряжение может упасть настолько, что ESC (контроллер скорости), может словить отключение питания при большой нагрузке. А к чему это приведет, я думаю, объяснять не надо, сбор осколков по земле не очень приятное занятие.

Литий полимерные аккумуляторы предпочитают быть теплыми перед началом их использования. По моим наблюдениям, оптимальная рабочая температура для них зимой это 30-40C. Согрейте их в кармане, в рукаве или еще где непосредственно перед самим стартом.

Хранение

А вот тут я расскажу как дело обстоит на самом деле, на своем собственном опыте. Производители утверждают, что оптимальной «вилкой» температур для хранения LiPo аккумуляторных батарей является диапазон 5-27 С. И чем температура ниже в этом диапазоне, тем лучше.

Если переводить все на напряжение, то для длительного хранения в каждой ячейке (банке) должно быть 3,8-3,85В. Отличной идеей после дня полетов и перед, к примеру, недельным хранением, зарядить аккумуляторы до «напряжение хранения» (у всех современных зарядников есть такая функция). Однако, если вы вернулись «с полей» с уже полностью заряженными батареями, я бы рекомендовал их на разряжать, а поставить в таком состоянии на хранение при рекомендованной температуре, но только если вы собираетесь полетать снова на следующих выходных. Если таких планов нет, то их нужно разрядить до 40-60% (как я писал несколькими параграфами выше).

И дело тут в том, чтобы точно следовать вашим циклам заряда/разряда. Если вы летаете на квадрокоптере каждые выходные, то полностью заряженные батареи можно хранить всю неделю при температуре ближе к 5 С. Главное тут именно температура. По многолетнему опыту могу точно сказать, что аккумуляторы, заряженные на 100% и хранящиеся долгое время при завышенных (больше 27 С) температурах постепенно деградировали и теряли свою емкость.

Но лучше все таки после каждых полетов разряжать все аккумуляторы, возвращаться домой и ставить на зарядку для хранения. Хранить всегда в относительном холоде. В идеале будет еще купить специальный несгораемый контейнер или что то типа металлического ящика от боеприпасов. Вот вам несколько вариантов емкостей для хранения.

Почему аккумуляторы вздуваются?

Причина вздутия LiPo аккумуляторных батарей кроется в нескольких факторах. Это может быть брак производства, неправильное использование, превышение срока службы. Все это или одно из них может привести сначала к небольшому набуханию, а если такую батарею продолжать использовать, то она продолжить вздуваться, пока не прорвется внешняя оболочка или пока она не взорвется или не загорится.

Несколько лет назад существовала проблема с китайскими LiPo аккумуляторами, которые вздувались очень быстро, даже если их использовать в щадящем режиме. А причина была загрязнении воды на самих заводах, производящих эти батареи. Если завод работает в стране с влажным климатом, есть большая вероятность попадания влаги внутрь ячеек литий полимерных аккумуляторной батареи, что приводи к окислению лития.

И в результате реакции окисления выделяется кислород, которому деваться некуда и от сюда вздутие батареи. Так же причина может быть в плохом качестве перегородках между ячейками. Так же ячейки вздуваются из-за перезаряда или слишком быстрого заряда. В результате на аноде концентрируется избыточное количество лития, а на катоде кислорода. Атом свободного кислорода на столько мал, что он спокойно проходит через перегородку не неся с собой заряда и как итог — оксид лития (литиевая ржавчина). Затем оксид лития использует уже заметно меньше атомов кислорода чем у него имеется в ионизированном состоянии, в итоге остается больше свободного кислорода. И даже если вы решите поэкспериментировать с перезарядом LiPo аккумулятора под водой, он все равно загорится, т.к. сам сможет выработать избыточное количество кислорода, а кислород, как известно, необходим для горения.

Как разряжать

Если сильно разрядить литий полимерный аккумулятор или сделать это слишком быстро, то мы получим обратный процесс описанного выше. Опять же оксид лития, но уже на катоде. Батарея, с которой так небрежно обращаются обычно покрывается коррозией на обоих полюсах и внутри ее корпуса. И чем больше вы ее насилуете, тем больше коррозии получаете. А чем больше коррозии, тем больше сопротивление и тем сильнее и усерднее приходиться работать батарее, чтобы выработать энергию, а это в свою очередь приводит к еще большим повреждениям — это порочный круг. И вне зависимости от бренда и качества LiPo аккумуляторной батареи, основная причина их вздутия — это глубокий разряд.

Напряжение

Максимально напряжение на одну ячейку аккумулятора это 4,235В, но такое возможно только при температуре 60ºC. Максимальное же напряжение при комнатной температуре составляет 4,2В на ячейку. Если окружающая температура ниже 10ºC, то максимум будет уже 4,0В. Если сильно завышать эти значения, то это опять приведен к избытку электронов, которые опять порвут химические связи, свободный литий вступит в реакцию с кислородом, получиться оксид лития и у нас опять вздувшаяся батарея.

Если смотреть с химической стороны вопроса, то вздутие аккумулятора это неизбежный результат, мы только может отсрочить его если будем обращаться с нашими источниками энергии в соответствиями с рекомендациями. Если у вас уже есть вздувшаяся батарея и вы все равно продолжаете ее использовать — она будет вздуваться больше и больше. Лучше в этом случае вывести ее из эксплуатации и корректным образом утилизировать. Даже если вы заметили совсем небольшое набухание, 1-2 миллиметра — это значит, что одна из ячеек уже выработала свой ресурс и начались необратимые процессы. Ей пора в утиль.

Но бывают такие случаю, когда теплая батарея чуть чуть вздувается, а после охлаждения она приходит в нормальную форму. Такую батарею еще можно использовать, но за ней уже надо будет следить. И если после очередного цикла, ее вспухлость не пройдет — тоже в утиль.

Как долго служат LiPo аккумуляторы?

Срок службы литий полимерных аккумуляторов зависит от множества факторов. Если батарея повреждена или с ней обращаются неподобающе, то она прослужит всего несколько циклов (10-20 может быть). Если же вы используете ее в соответствии с вышеописанными правилами — то можно ожидать до 200 стабильных циклов заряда/разряда. Но в любом случае, это зависит от того как и где вы используете свои аккумуляторные батареи. Основное правило — если батарея не держит более 80% своей изначальной емкости — в утиль, т.к. дальнейшее ее использование обязательно приведет к вспучиванию и, возможно, к возгоранию.

Утилизация

В отличии от NiCd и NiMH аккумуляторных батарей, литий полимерные экологически безопасны. Но для полной безопасности их все таки лучше полностью разрядить. Делать это нужно на открытом воздухе, по известным причинам. Разряжать нужно медленно до полного нуля. Как только все ячейки батареи показывают напряжение 0В их можно спокойно утилизировать, т.к. они химически инертны.

Опять же в отличии от других типов аккумуляторов, инертные LiPo батареи можно просто выбросить в ваше мусорное ведро. Если же батарея повреждена, то ее процесс полного разряда может быть опасен и делать это нужно крайне осторожно.

Как заряжать и правильно эксплуатировать литий─полимерный аккумулятор?

В современных гаджетах используется всё больше литий─полимерных аккумуляторов. Этот тип батарей появился не так давно. Их конструкция и используемые материалы постепенно совершенствуются. Li─Pol аккумуляторы можно встретить в планшетах, некоторых моделях смартфонов и ноутбуков. Также они широко используются в игрушках и моделях на радиоуправлении. К нам приходит довольно много вопросов о том, как заряжать такие аккумуляторы. Об этом уже упоминалось в некоторых статьях. Поскольку эта тема пользуется большим спросом, мы решили вынести её в отдельную заметку.

Особенности литий─полимерных аккумуляторов

Этот вид литиевых батарей был разработан в результате совершенствования конструкции и функционирования литий─ионных АКБ. В последних используется жидкий электролит, из-за чего возникает ряд проблем при их эксплуатации. В результате специалисты разработали литий─полимерные аккумуляторы, которые имеют аналогичный принцип действия, но несколько иную конструкцию и другой электролит.

Остаётся только добавить, что литий─полимерные аккумуляторы могут выполняться малой толщины (до 1 мм) и практически любой формы. Кроме того, вместо стального или алюминиевого корпуса, как в Li─Ion, в них используется фольга. В большинстве из них обязательно присутствует контроллер заряда и разряда аккумуляторного элемента.

Как правильно заряжать и эксплуатировать Li─Pol аккумуляторы?

Теперь непосредственно о том, как заряжать литий─полимерные АКБ и об их правильной эксплуатации. Для начала нужно понять, что литий─полимерная аккумуляторная батарея должна весь срок эксплуатации иметь напряжение в определённых рамках. Эти границы в большинстве случаев от 2,7 до 4,2 вольта. Эти значения соответствуют минимальному заряду и максимальному.

Li─Pol аккумуляторная батарея

Так, что добиться максимального срока эксплуатации литий─полимерного аккумулятора можно, поддерживая уровень его заряда на уровне 40─60 процентов. Часто аккумуляторные батареи в продаже имеют примерно такой уровень заряда. Эти границы могут быть проконтролированы самим пользователем, а минимум и максимум заряда АКБ контролирует специальная плата. Она называется контроллером заряда-разряда.

О чём нужно помнить пользователям при зарядке АКБ?

Для пользователя можно назвать ряд простых правил при эксплуатации Li─Pol аккумуляторов:

• Не доводите дело до минимального разряда батареи. Особенно не рекомендуется ждать до отключения телефона, планшета и т. п. Если это произошло, сразу ставьте АКБ на зарядку;
• Не бойтесь делать частые подзарядки. То есть, пользуйтесь розеткой в любой подходящий момент. Если при этом литий─аккумулятор не заряжается целиком, то частые зарядки ему не вредят. Можно, к примеру, использовать ноутбук для зарядки телефона. Для этого просто подключите его к порту USB. Также можно немного восполнить заряд аккумулятора от прикуривателя в машине, если есть соответствующий переходник. И ничего страшного, если вы не зарядите АКБ до конца. Наоборот, это лучший режим для Li─Pol батарей;
• Перезаряд аккумуляторной батареи может произойти даже при нормальной работе контроллера. Причиной здесь может стать рост температуры. К примеру, аккумулятор полностью зарядился и контроллер отключил банку от зарядки. Если дальше держать устройство на зарядке, оно может немного нагреться. Соответственно, нагреется и аккумулятор. Вместе с температурой растёт и заряд батареи. И это не способствует увеличению срока службы литий─полимерной АКБ;
• В идеальном случае зарядка Li─Pol батареи должна находиться на уровне 50 процентов. В реальных условиях это сложно. Но поддерживать заряд в интервале 30─80 процентов вполне реально.

Некоторые дополнения

В заключение стоит отметить несколько моментов:

• Литий─полимерные аккумуляторы не имеют «эффекта памяти», как Ni─Cd и Ni─MH. Поэтому тренировать зарядом-разрядом их бессмысленно. Для них можно проводить периодическую калибровку (раз в 2─3 месяца полный заряд-разряд) и этого достаточно;
• Как и любые АКБ литиевого типа, Li─Pol плохо переносят охлаждение до отрицательных температур. Естественно, это не касается тех моментов, когда вы на морозе достали телефон позвонить. В этом случае он просто не успевает остыть;
• При замене литий─полимерного аккумулятора в своём устройстве покупайте батарею аналогичного типа с такими же характеристиками (напряжение, разъём, тип и так далее).

Опрос

Очень полезная и интересная информация огромное спасибо)

Спасибо. очень полезно.

Самая внятная,хорошо впитываемая,легко запоминающаяся статья!Спасибо автору!

Автор-умничка…С чувством-с толком-с расстановкой разъяснил — как и почему надо или не надо заряжать или подзаряжать.РЕСПЕКТ… И профессионально, и доходчиво.

Полезная статья, коротко и ясно!

странно, в статье про эксплуатацию и зарядку новых смартфонов с литий─полимерным аккумулятором пишешь, что надо раза 3-4 дойти до полной разрядки аккумулятора и только потом ставить на зарядку, здесь же вижу: «Не доводите дело до минимального разряда батареи. Особенно не рекомендуется ждать до отключения телефона, планшета и т. п. Если это произошло, сразу ставьте АКБ на зарядку»… где ж правда?

В статье вики написано что при первом пуске желательно это проделать. Что бы расконсирвировать акк. (Добавляют консервант) иначе будет эффект памяти. Ну думаю что в полный ноль не стоит разряжать.

Открыл эту статью, чтобы узнать каким током желательно заряжать такие аккумуляторы, в зависимости от их ёмкости, но не нашёл. Было бы не плохо дополнить для остальных читателей, которые ещё попадут на эту страницу

Считается, что оптимальный ток заряда должен составлять не более половины от ёмкости (1000 мАч заряжаем 0,5 А)

При попытке зарядить литиевый аккумулятор 12v 6Ah обычным зарядным устройством,даже при выведенном регуляторе в ноль ток прыгнул за 30А.Полярность я подключил правильно. Подскажите что я не так сделал?

1) «обычное зарядное устройство» — это какое?
Что нормально заряжает кислотный свинцовый аккумулятор,
никель-кадмиевый,
никель-металгидридный
или какой ещё?

2) о каком регуляторе речь?
Ток в 30А — это ненормально для подобного случая.
Его можно ограничить, включая последовательно (при зарядке) сопротивление.

3) вообще, литиевые аккумуляторы производитель снабжает схемой, выполняющей как контроль заряда, так и разряда.
Это — нормально.
Так что если кто убрал этот контроллер — значит он
сам себе злобный Буратино.
И вспоминать изготовителя не хорошими словами не следует.

Логики заряда литиевых АКБ следующая:
1. заряжаем постоянным током до 4.2 В на 1 ячейку (1 Sell) ток при этом ставим примерно половину от ёмкости.
2. как только в АКБ каждая ячейка будет заряжена до 4.2 В ток автоматически начнёт падать и снимать с заряда АКБ следует после того, как ток упадёт примерно до 1% от ёмкости.
ВАЖНО!
Последовательно соединённые АКБ необходимо заряжать только. зарядкой с функцией балансировки, чтобы выравнивать напряжение в каждой ячейке (если в АКБ встроена микросхема заряда с балансиром, то на зарядный вход можно подавать примерно = 4.2 х количество ячеек + 1В).

Вы говорите АКБ литий полимер желательно держать на уровне 20/80% и в тоже время пишите что если будет до 100% ничего страшного , даже лучше, как Вас правильно понять скажите пожалуйста ?

Шерик
Читай внимательнее!
Сказано: И ничего страшного, если вы не зарядите АКБ до конца. Наоборот, это лучший режим для Li─Pol батарей

Здравствуйте, Роман! Это точно верная информация про литий-полимерный аккумулятор. Что именно так нужно эксплуатировать аккумулятор, чтобы максимально дольше продлить его срок службы. Просто разнится бывает информация об этом

Очень примитивная и упрощенная информация

Хотелось-бы найти значение оптимального тока заряда данных типов Акк. по отношению к их ёмкости.

До 1С на одну банку.

А что делать если он не заряжается и уже месяц на нуле можно ли его восстановить

Если он на нуле, то надо толкнуть. Выведите + и — от нормального телефонного аккумулятора и приложите их к + и — севшей батареи. Напряжение должно поднятся. Далее его заряжайте в гаджете, где он работал.

А главное каким устройством его заряжать

Супер! А я всегда на ночь оставлял тел в розетке и ничё не грелось, что блок, что акб холодные.

Судя по бумажке в конце видео ёмкость этой батареи 256миллиампер.Чем выше ёмкость,тем выше ток короткого замыкания.Вы попробуйте амперный замкнуть или ещё большей ёмкости и будет вам взрыв)))

сорри сразу не заметил что что ёмкость 1850ма.Странно почему не вспыхнула,но лучше на это ненадеяться)

Все ясно и понятно , класса

1) Что делать с телефоном после покупки? Нужно ли проводить расконсервацию в виде 2-3-х циклов полного разряда-заряда как написано в статье на Википедии:
2) Согласно статье оптимальный уровень заряда батареи 50%. Это проценты по напряжению (т.е. 0% это от 2,7 вольта, а 100% это 4,2 вольта) или по ёмкости (например, при работе АКБ в диапазоне от 2,7 до 4,2 вольта ёмкость батареи составит 3500 мА*ч, при этом большая часть энергии пожет быть потрачена при определённом уровне напряжения, скажем, 3,7В)? Как понять что батарея заряжена именно до этого уровня? Какое значение отображает дисплей телефона?
Поясню ещё так: телефон показывает 100%, за целый день значение снизилось только на 10%. А за следующий день ёмкость стремительно снижалась при том же режиме эксплуатации и к середине дня составила 30%. это просто ПРИМЕР.
3) Есть ли какие-то программы для телефона, которые ограничивают уровень заряда /разряда в заданных пользователем границах. Например, разрядившись до 40% телефон может предупредить пользователя что нужно зарядить аккумулятор с целью увеличения срока службы АКБ или спросить у пользователя можно ли продолжать дальнейший разряд — может, пользователю нужно работать и он готов пожертвовать продолжительностью службы АКБ.

Добавьте кнопку «поделиться в …» ВК, вайбер, ватсап… Как сделано у многих!

А ЗА СТАТЬЮ — СПАСИБО (по традиции пишу, что спасибо — большое, т.к. написано прописными, а не строчными буквами)…?

По незнанке,довел раз 5 до выключения,раза 2 на ночь ставил,редми нот 5,не сильно навредил телефону??