Charge appropriée des batteries au lithium polymère. Piles au lithium polymère (Li-Po). Charger des batteries au lithium polymère

Le progrès technologique est une machine qui roule sans arrêt! Le carburant de cette machine est les problèmes toujours nouveaux de notre monde moderne. Rappelez-vous, il n'y a pas si longtemps, des piles au nickel-cadmium (NiCd) étaient utilisées, elles ont été remplacées par du nickel-métal hydrure (NiMH). Mais aujourd'hui, la place du lithium-ion (Li-ion) tente de prendre des batteries lithium-polymère (Li-pol). Quelle est la différence entre Li-pol et Li-ion? Quels sont les avantages du lithium polymère par rapport aux batteries lithium-ion? Essayons de le comprendre.

Lorsque nous achetons un téléphone ou une tablette, peu de gens se posent la question: quelle est la batterie à l'intérieur? Ce n'est qu'à ce moment, face au problème d'une décharge rapide du gadget, que nous commençons à examiner plus en détail "l'intérieur" de notre appareil.

Les piles au lithium ont été connues en 1912, lorsque les premières expériences ont commencé, mais elles n'étaient pas largement utilisées. Et ce n'est que dans les années 70, après six décennies, que ces éléments de charge ont pris leur place dans presque tous les appareils ménagers. Nous insistons sur le fait que jusqu'à présent, la conversation ne concerne que les batteries, pas les batteries.

Le lithium est le métal le plus léger, il fournit également la densité d'énergie la plus élevée et possède un potentiel électrochimique important. Les batteries, qui sont essentiellement des électrodes au lithium métal, ont une grande capacité et une haute tension. Dans les années 80, à la suite de nombreuses études, il s'est avéré que le fonctionnement cyclique des batteries au lithium (processus de charge / décharge) conduit à l'allumage des chargeurs, puis des gadgets eux-mêmes. Ainsi, en 1991, plusieurs milliers de téléphones ont été rappelés au Japon en raison de la menace d'incendie. En raison de ces propriétés dangereuses du lithium, les scientifiques ont tourné tous leurs efforts vers des batteries au lithium non métalliques à base d'ions lithium. Et après un certain temps, une version plus sûre du chargeur a été créée, appelée lithium-ion (Li-ion).

Aujourd'hui, une batterie lithium-ion est dans presque tous les appareils mobiles, elle a un grand nombre de variétés, elle a beaucoup de qualités positives, mais aussi des inconvénients, dont nous parlerons plus en détail.

Avantages des batteries lithium-ion:

Haute densité d'énergie et, par conséquent, grande capacité

Auto-décharge faible

Haute tension d'un seul élément. Cela simplifie la conception - la batterie se compose souvent d'un seul élément. De nombreux fabricants utilisent aujourd'hui une telle batterie unicellulaire dans les téléphones portables (rappelez-vous Nokia)

Faible coût de maintenance (coûts d'exploitation)

Aucun effet de mémoire nécessitant des cycles de décharge périodiques pour restaurer la capacité.

Désavantages:

La batterie nécessite un circuit de protection intégré (ce qui entraîne une augmentation supplémentaire de son coût), ce qui limite la tension maximale sur chaque élément de la batterie pendant la charge et protège la tension de la cellule d'une diminution trop faible de la décharge

La batterie est sujette au vieillissement, même si elle n'est pas utilisée et repose simplement sur une étagère. Le processus de vieillissement est typique de la plupart des batteries Li-ion. Pour des raisons évidentes, les fabricants ne parlent pas de ce problème. Une légère diminution de la capacité devient perceptible après un an, que la batterie soit en fonctionnement ou non. Après deux ou trois ans, il devient souvent inutilisable.

Coût plus élevé par rapport aux batteries NiCd.

Batteries lithium-ion en constante amélioration, la technologie s'améliore. Et tout le monde aurait aimé cette batterie, sinon pour les problèmes de sécurité lors de son utilisation et le prix élevé. Toutes ces raisons sont devenues la base de la création batteries au lithium polymère (Li-pol ou Li-polymère). Le plus évident et le plus basique différence entre Li-pol et Li-ion Est le type d'électrolyte utilisé. L'utilisation d'électrolyte polymère solide réduit considérablement le coût du processus de création d'une batterie et la rend plus sûre, ainsi que vous permet de créer des chargeurs plus minces. Pourquoi la batterie lithium-polymère n’a-t-elle pas complètement supplanté son prédécesseur? L'une des versions possibles exprimées par les experts est que les investisseurs qui ont investi de grandes quantités dans le développement et l'introduction en masse de batteries Li-ion tentent de restituer l'investissement.

Résumons. D'une manière générale, une batterie lithium-polymère est une version plus avancée du lithium-ion. Jugez par vous-même:

Avantages des batteries Li-pol et Li-ion

En résumé, nous pouvons dire que, grâce à la technologie moderne, nous avons deux types de batteries externes fiables. Avec le développement des technologies mobiles, avec l'avènement des smartphones, tablettes et de nombreux autres gadgets numériques, avec la création d'applications gourmandes en énergie, les utilisateurs sont confrontés au problème d'une "batterie morte". Bien sûr, les batteries Li-ion et Li-Pol ont immédiatement trouvé leur application dans les chargeurs externes.

C'est une excellente solution pour la vie moderne. La chose la plus importante lors du choix d'une banque d'alimentation est de ne pas rencontrer d'escrocs (nous avons écrit plus sur la façon de distinguer un faux de l'original , mais sur la façon de comprendre le site Web du magasin avec une certitude à 100% qu'il vous en vendra un faux -

Aujourd'hui, le téléphone est plus qu'un simple moyen de communication.

À l'aide de smartphones, ils vont en ligne, écoutent de la musique, regardent des films, jouent à des jeux, prennent des photos et tournent des vidéos - ces fonctionnalités nécessitent une batterie de haute qualité qui fournira à l'appareil une longue durée de vie de la batterie. Les batteries lithium-polymère sont l'une des plus populaires et modernes. Quelles sont ses caractéristiques, avantages et inconvénients?

Caractéristiques des batteries lithium-polymère (Li-pol)

Le lithium est le plus léger des métaux, qui a le potentiel électrochimique le plus élevé, fournissant une densité d'énergie élevée. En fonctionnement, une telle batterie utilise des électrodes au lithium métal.

Les batteries à polymère et à ion sont beaucoup plus efficaces que leurs prédécesseurs - batteries au nickel-cadmium et nickel-hydrure métallique. Dans les batteries modernes, la capacité est beaucoup plus élevée, de plus, il n'y a pas «d'effet mémoire», et elles sont de taille plus compacte.

En termes de compacité, les batteries polymères (Li-pol) occupent la première place. Ces batteries utilisent du polymère - une plaque mince et flexible saturée d'électrolytes. En raison de sa compacité, la batterie a une épaisseur de seulement 1 mm. Ces batteries compactes permettent aux concepteurs de concevoir des smartphones plus petits et plus légers.

Principaux avantages des batteries Li-pol:

Un polymère flexible permettra d'atteindre des tailles de batterie plus petites, respectivement, résultant en des appareils compacts. Dans ce paramètre, les batteries en polymère sont préférables aux batteries ioniques, car ces dernières ont atteint la limite de réduction d'épaisseur.
Une telle batterie est considérée comme la plus parfaite, donc, offre un plus grand niveau de sécurité, réduisant le risque de surcharge et de fuite d'électrolytes.
Les batteries en polymère ont une durée de vie plus longue, un processus de vieillissement plus lent et une auto-décharge.

Désavantages:

Les batteries en polymère ont un coût plus élevé de matériaux pour la fabrication (par rapport à ionique). En conséquence, cela affecte le prix du téléphone.
Haute sensibilité aux basses températures.
S'échauffe plus fortement.

Comment charger une batterie au lithium polymère?

Quelle que soit la batterie installée dans le smartphone, sans soins appropriés, elle commencera rapidement à s'user et à perdre sa capacité. Protégez votre téléphone contre la surchauffe et le refroidissement excessif. Des températures élevées peuvent provoquer un incendie. En ce qui concerne les basses températures, par temps froid, la batterie récupère le courant en raison d'un ralentissement des réactions chimiques des électrolytes. C'est pourquoi les appareils mobiles sont souvent une sorte de légitime défense.

Pour prolonger la durée de vie de la batterie au lithium polymère, chargez-la correctement et suivez. N'oubliez pas que de nombreuses batteries sont sensibles aux températures extrêmes et.

Les batteries modernes ont un contrôleur spécial qui protège le smartphone contre les surcharges et les décharges excessives. Il ne vous permet pas de continuer à alimenter l'appareil après avoir atteint une capacité restaurée à 100%, même si le câble du chargeur est connecté au réseau. Lorsque le téléphone est complètement éteint en raison de l'épuisement de la batterie, un peu d'énergie est toujours économisée dans la batterie, car le contrôleur déconnecte l'appareil à l'avance. Cependant, le téléphone doit être rechargé dès que possible.

Idéalement, l'appareil ne devrait pas pouvoir se décharger complètement. Certains experts recommandent de ne pas charger le gadget à plus de 90% et de ne pas décharger en dessous de 10% - cela peut prolonger la durée de vie de la batterie. L'exception est l'étalonnage préventif tous les six mois. Pour ce faire, vous devez décharger complètement le smartphone, puis charger la batterie à 100%.

Lors de l'achat d'un nouveau smartphone, il est important de suivre un simple.

Sommaire

Les batteries lithium-polymère dans le monde des appareils mobiles sont actuellement considérées comme les plus modernes et pertinentes en raison d'un certain nombre de qualités positives et de taille compacte. N'oubliez pas que la batterie du téléphone doit être entretenue - dans ce cas, elle durera beaucoup plus longtemps.

Les chargeurs portables sont devenus un élément intégral de la vie quotidienne moderne. La qualité des batteries est la principale condition de leurs performances, de leur efficacité et de leur sécurité. Les fabricants de chargeurs utilisent deux types de batteries dans leur conception - lithium-ion et lithium-polymère. Pour un consommateur ordinaire peu familiarisé avec les caractéristiques des différents types, il devient souvent difficile de choisir l'un ou l'autre type de batterie.

Quelle est la différence entre ces variétés, laquelle sera plus correcte à choisir - toutes ces questions nécessitent des connaissances détaillées sur chaque type. Dans cet article, nous allons révéler les caractéristiques des batteries lithium-ion et lithium-polymère, leur présenter leurs propriétés techniques, leurs méthodes de charge et leur durée de vie.

Différences entre les batteries lithium-ion et lithium-polymère

Les modèles de batteries produites par différentes technologies remplissent la même fonction d'alimentation en énergie. Les caractéristiques de conception de chaque type affectent la puissance, la durabilité et le degré de protection signalés contre les explosions. On ne peut affirmer sans équivoque qu’un système plus moderne

le type de batterie est meilleur que dépassé. Les deux technologies présentent des avantages et des inconvénients pratiques. Les modèles Li-pol et Li-ion ont des schémas de fonctionnement similaires, mais diffèrent dans la configuration et les paramètres techniques.

Pour comprendre ce qui est mieux - Li-polymère ou Li-ion, nous examinerons en détail chaque espèce séparément. Comparer les types de batteries et faire un choix dans le sens d'un type particulier doit se baser sur les indicateurs suivants:

prix;
rapport poids / capacité;
sécurité;
utilisation prévue dans un appareil à des fins spécifiques;
mode de fonctionnement température.

Lorsque vous choisissez l'un des deux types, tenez compte de la portée et des possibilités financières.

Batteries lithium-ion: caractéristiques et spécifications

Initialement, des modèles à base de lithium ont été produits en utilisant le manganèse et le cobalt comme élément principal (électrolyte actif). Les batteries lithium-ion modernes ont subi des modifications de conception. Leur productivité ne dépend pas de la substance utilisée, mais de la disposition des éléments dans le bloc. Les composants d'une batterie Li-Ion moderne sont des électrodes et un séparateur. Matériaux - aluminium et cuivre (anodes en cuivre et feuille d'aluminium comme base de cathode).

Des bornes de collecteur de courant spéciales fournissent une connexion interne de l'anode et de la cathode, et l'imprégnation d'électrolyte de la masse du séparateur crée un environnement favorable pour le maintien de la charge. Les charges positives des ions lithium déclenchent des réactions chimiques, forment des liaisons et fournissent de l'énergie. Le principe de fonctionnement d'une source d'alimentation basée sur une base lithium-ion ressemble au fonctionnement d'une batterie gel pleine grandeur.

Piles au lithium polymère

Étant donné que les modèles lithium-ion ne peuvent pas faire face à de nombreuses tâches modernes, les éléments polymères ont progressivement commencé à les déplacer. Les batteries Li-ion n'avaient pas un niveau de sécurité élevé et étaient assez chères. Pour éliminer ces lacunes et problèmes de fonctionnement, pour rendre les batteries plus efficaces, les développeurs ont décidé de changer l'électrolyte. Au lieu d'imprégner le séparateur poreux, des électrolytes polymères ont été utilisés dans la conception de la batterie.

La pile au lithium-polymère a une épaisseur de 1 mm, ce qui rend la batterie compacte. Le remplacement des électrolytes liquides par des films polymères a éliminé le risque élevé d'allumage de la batterie et l'a rendu sûr. Le tableau de comparaison ci-dessous vous aidera à déterminer visuellement en quoi le Li-ion diffère du Li-Pol.

Caractéristiques	Li-ion	Li-Pol
L'intensité d'Energie		faible, le nombre de cycles de charge et de décharge est moindre
Taille	petite sélection	sélection élevée, indépendante du format de cellule standard
	légèrement plus lourd
		presque deux fois plus haut à la même taille
Durée de vie	à peu près la même	à peu près la même
Risque d'explosion et d'incendie	plus haute	protection intégrée contre les fuites d'électrolyte et les surcharges
Temps de charge
	jusqu'à 0,1% par mois	moins actif

La conception des dispositifs de batterie polymère-lithium élimine complètement la présence d'électrolyte sous forme de liquide ou de gel. Vous pouvez clairement voir la différence de technologie en considérant le principe de fonctionnement des alimentations automobiles modernes. Les intérêts de sécurité ont conduit à exclure les électrolytes liquides de la pratique quotidienne. Mais dans les batteries automobiles jusqu'à récemment, des structures poreuses avec imprégnation étaient utilisées.

L'introduction d'éléments au lithium polymère impliquait déjà une base à l'état solide. Une différence caractéristique des batteries lithium-ion est l'action de contact de la plaque de la substance active avec le lithium et la prévention de la formation de dendrites pendant le cyclage. C'est cette fonction qui protège les cellules de la batterie contre le feu ou l'explosion.

Durée de vie

Les batteries lithium-ion et lithium-polymère sont sujettes à un vieillissement intense. Ils fournissent environ neuf cents cycles de charge complète, après quoi ils deviennent inutilisables. Peu importe à quel point le fonctionnement de l'appareil était actif. Si la batterie n'a pas été utilisée depuis longtemps, une réduction de la durée de vie aura néanmoins lieu.

Après un an, les capacités deviennent considérablement réduites en ressources, et après deux ou trois ans, on peut constater que la batterie est complètement hors service. Il s'agit d'un inconvénient courant des batteries au lithium, et le choix d'un modèle plus durable ne dépend que de la réputation du fabricant et des avis sur des modèles spécifiques.

Une protection supplémentaire

Si vous vous demandez quelle est la différence entre les batteries Li-ion et Li-Pol, il convient de prêter attention aux systèmes de protection intégrés. Les modèles à base de lithium polymère nécessitent des fonctions de protection interne supplémentaires. Ils se caractérisent par des cas d'épuisement dû à une surchauffe des éléments. Ces conséquences sont causées par le stress interne de divers chantiers.

Afin de protéger l'appareil des surcharges non autorisées, de la surchauffe des pièces et de l'épuisement, la conception utilise un système de stabilisation spécial et un mécanisme de limitation de courant. Cela augmente la sécurité des modèles lithium-polymère, mais augmente considérablement le coût de la batterie grâce à l'utilisation d'éléments de protection.

En partie dans la conception, les composants électrolytiques de la formation du gel sont impliqués. Les batteries combinées sont utilisées dans de nombreux appareils portables. Ils sont extrêmement sensibles aux changements de température et nécessitent un strict respect des règles de fonctionnement. La batterie à base de polymère peut être utilisée dans des appareils dont le chauffage est compris entre 60 et 100 degrés.

Les fabricants enferment la partie intérieure dans un boîtier avec des propriétés d'isolation thermique - il est pratique d'utiliser de telles batteries dans les climats chauds. Dans des conditions où le régime de température ne répond pas aux exigences de fonctionnement, des éléments avec un composant polymère sont utilisés comme secours.

Caractéristiques de charge de la batterie

Pour recharger une batterie au lithium polymère, le chargement prendra au moins trois heures. Dans ce cas, l'appareil ne chauffe pas. Il y a deux étapes de remplissage. Le premier se poursuit jusqu'à ce que le mode crête soit défini, qui est maintenu jusqu'à ce que la charge atteigne 70%. Dans des conditions de tension normales, une charge résiduelle de 30% est gagnée. La recharge doit être effectuée selon un calendrier strict, en attendant une décharge complète et en effectuant la procédure toutes les 500 heures d'utilisation de l'appareil. Ce mode maintient un volume de remplissage constant.

Il suffit de connecter la batterie à un réseau d'alimentation électrique stable, sans surtension ni interférence. Seuls les chargeurs appropriés correspondant aux spécifications indiquées dans la description doivent être utilisés. Un point important: pendant la charge, tous les connecteurs doivent être connectés correctement, vous ne devez pas permettre l'ouverture. Les cellules Li-Pol sont extrêmement sensibles à toutes sortes de surcharges, de courants excessifs, de chocs mécaniques et de sous-refroidissement. L'étanchéité des éléments solides doit être surveillée.

Les cellules Li-ion sont chargées à peu près de la même manière que les cellules polymères, mais sont plus sensibles et moins fiables en termes de sécurité. Le temps de charge pour les deux types est approximativement le même, mais l'élément polymère est "plus capricieux" pour la qualité du point d'alimentation en énergie.

Meilleure batterie lithium-ion

Les batteries lithium-ion sont plus familières aux consommateurs, elles présentent un certain nombre d'avantages opérationnels:

prix inférieur à la batterie lithium-polymère;
les tailles standardisées vous permettent de ne pas vous tromper lors du choix d'un modèle;
portée étendue.

Des batteries au lithium puissantes sont utilisées efficacement pour les appareils nécessitant une consommation de courant élevée à court terme. Le régime de température, comme avec les dispositifs à base de polymère, est d'une importance capitale pendant le fonctionnement.

L'utilisateur moyen ne ressent aucune différence tangible, mais, du point de vue de la rationalité de la portée, ce type de batterie est pratique dans les chargeurs pour les équipements suivants:

outils sans fil (tournevis, scies, meuleuses);
ordinateurs portables;
téléphones portables;
voiture électrique;
robots domestiques;
fauteuils roulants.

Avant de choisir le type de charge optimal, vous devez savoir exactement pour quel appareil il sera utilisé. Ceci est particulièrement important si vous prévoyez d'utiliser et d'entretenir universellement plusieurs appareils portables.

Les batteries au lithium polymère peuvent être utilisées lorsque le poids et la température sont des facteurs importants. Ils ont «peur» du gel et ne sont pas très pratiques pour les outils et gadgets portables. Par conséquent, le principal domaine d'utilisation:

quadrocoptères;
pistolets airsoft;
jouets
des caméras de sécurité.

Lors du choix du type de chargeur approprié, faites attention à la portée, au coût et au niveau de sécurité. Lisez les avis des utilisateurs sur les produits de différents fabricants et faites un choix.

Dans les batteries au lithium polymère (Li-po), elles diffèrent des batteries au lithium-ion en ce qu'elles n'ont pas de séparateurs et d'électrolyte liquide. Les polymères de lithium utilisent un électrolyte homogène avec des sels de lithium sous forme de gel, ou un polymère composite avec des sels de lithium à l'état sec (souvent l'oxyde de polyéthylène est la base). De plus, les batteries au lithium polymère peuvent être constituées d'une solution non aqueuse de sels de lithium. En savoir plus sur les différences.

Avantages des batteries au lithium polymère.

Les principaux avantages des polymères au lithium par rapport aux batteries sont qu'ils ont une autodécharge assez faible et une consommation d'énergie 4 fois et demie plus élevée que les batteries Ni-CD de même masse.

Les polymères de lithium ont généralement une durée de vie de 300 à 600 cycles de charge / décharge, mais sont parfois trouvés avec 1000 cycles de recharge.

Très souvent, les piles au lithium-polymère sont courantes sous la forme d'un bouton, seulement 1 mm d'épaisseur. (tablette). De plus, ces batteries ont la plus petite masse par rapport aux batteries lithium-ion, nickel-cadmium et batteries non rechargeables, à condition d'avoir la même capacité.

Application

Les piles au lithium-polymère de petite taille avec une épaisseur de seulement 1 mm sont répandues. De plus, ces batteries ont la plus petite masse par rapport aux batteries ci-dessus et aux batteries non rechargeables avec la même consommation d'énergie. Ce facteur a déterminé d'autres créneaux pour l'utilisation de batteries lithium-polymère:

téléphones portables
dVR et navigateurs
modèles radiocommandés
divers gadgets et appareils.

Inconvénients des batteries au lithium polymère:

■ Densité énergétique inférieure à celle de;

■ La haute résistance interne des polymères de lithium ne peut pas fournir des courants de décharge élevés. Par conséquent, les polymères de lithium ne peuvent pas être utilisés dans les tournevis et autres équipements très puissants.

■ Dégradation rapide, de sorte que les batteries au lithium polymère perdent la plus grande partie de leur capacité après quelques années, même pendant le stockage.

Ces batteries sont très sensibles aux conditions de température dans lesquelles elles fonctionnent. Les polymères de lithium ne peuvent donc pas fonctionner normalement à des températures ambiantes négatives. Vous avez sûrement souvent remarqué à quelle vitesse un téléphone portable se décharge dans le froid. Les polymères de lithium peuvent exploser à des températures supérieures à 70 ° C et provoquer un incendie.

Les batteries au lithium polymère peuvent perdre leurs propriétés avec le temps, même si elles ne sont pas utilisées. Par conséquent, vous ne devez pas acheter des polymères de lithium en réserve. les polymères au lithium, comme les batteries lithium-ion, ne possèdent pas, cependant, il est recommandé de respecter certaines règles concernant ces batteries:

Charge complète lors de la première utilisation.
Effectuez plusieurs cycles de recharge complets à l'aide d'un stabilisateur de tension.
Conservez les batteries au lithium-polymère dans un endroit frais, mais pas à des températures inférieures à zéro.
Ne pas permettre une décharge complète
Les recharges fréquentes à court terme doivent être évitées.
La température la plus optimale pour la batterie est de + 10 ° C à plus 25 ° C.

Les progrès vont de l'avant et, à la place du NiCd (nickel-cadmium) et du NiMh (nickel-hydrure métallique) traditionnellement utilisés, nous avons la possibilité d'utiliser des batteries au lithium. Avec un poids comparable d'un élément, ils ont une grande capacité par rapport au NiCd et NiMH, en outre, la tension de l'élément est trois fois plus élevée - 3,6 V / élément au lieu de 1,2 V. Donc pour la plupart des modèles, une batterie de deux ou trois cellules suffit.

Parmi les batteries au lithium, deux types principaux sont distingués - lithium-ion (Li-Ion) et lithium-polymère (LiPo, Li-Po ou Li-Pol). La différence entre eux réside dans le type d'électrolyte utilisé. Dans le cas de LiIon, il s'agit d'un électrolyte en gel; dans le cas de LiPo, il s'agit d'un polymère spécial saturé d'une solution contenant du lithium. Mais pour une utilisation dans les centrales électriques, les batteries au lithium-polymère sont les plus utilisées, de sorte que nous en parlerons à l'avenir. Cependant, la séparation dure est très arbitraire ici, car les deux types diffèrent principalement dans l'électrolyte utilisé, et tout ce qui sera dit sur les batteries lithium-polymère s'applique presque entièrement aux batteries lithium-ion (charge, décharge, caractéristiques de fonctionnement, précautions de sécurité ) D'un point de vue pratique, nous ne sommes préoccupés que par le fait que les batteries lithium-polymère fournissent actuellement des courants de décharge plus élevés. Par conséquent, sur le marché des modèles, ils sont principalement proposés comme source d'énergie pour les centrales électriques.

Caractéristiques principales

Les batteries au lithium-polymère de même poids ont une consommation d'énergie supérieure à NiCd 4 à 5 fois, NiMH 3 à 4 fois. Le nombre de cycles de fonctionnement est de 500 à 600, avec des courants de décharge de 2C jusqu'à une perte de capacité de 20% (à titre de comparaison, NiCd a 1000 cycles, NiMH a 500 cycles). D'une manière générale, il existe encore très peu de données sur le nombre de cycles de service et leurs caractéristiques données dans ce cas doivent être traitées de manière critique. De plus, leur technologie de fabrication est en cours d'amélioration, et il est possible qu'à l'heure actuelle les numéros de ce type de batterie soient déjà différents. Comme toutes les batteries, le lithium est sujet au vieillissement. Après 2 ans, la batterie perd environ 20% de sa capacité.

Parmi la variété de batteries lithium-polymère disponibles sur le marché, deux groupes principaux peuvent être distingués - à décharge élevée et conventionnel. Ils diffèrent entre eux par le courant de décharge maximum - ils sont indiqués soit en ampères soit en unités de capacité de batterie, indiqués par le hêtre «C». Par exemple, si le courant de décharge est de 3C et la capacité de la batterie est de 1 Ah, alors le courant sera de 3 A.

Le courant de décharge maximum des batteries conventionnelles, en règle générale, ne dépasse pas 3C, certains fabricants indiquent 5C. Les batteries à décharge rapide permettent un courant de décharge allant jusqu'à 8-10C. De telles batteries sont légèrement plus lourdes que leurs homologues à faible courant (environ 20%), et dans le nom après les chiffres de capacité, il y a des lettres HD ou HC, par exemple, KKM1500 est une batterie ordinaire d'une capacité de 1500 mAh, et KKM1500HD est une batterie à décharge rapide. Je voudrais immédiatement faire une petite remarque pour les amateurs d'expériences. Dans les appareils électroménagers, les batteries à décharge rapide ne sont pas utilisées. Par conséquent, si l'idée de vous procurer une batterie bon marché à partir d'un téléphone portable ou d'un caméscope vous rend visite, il est difficile de compter sur un bon résultat. Très probablement, une telle batterie mourra très rapidement en raison d'une violation des modes de fonctionnement prévus.

Portées et coût

L'utilisation de batteries lithium-polymère peut résoudre deux problèmes importants: augmenter la durée de fonctionnement du moteur et réduire le poids de la batterie.

En remplaçant une batterie NiMH 8,4 V 650 mAh par deux batteries au lithium ordinaires à décharge rapide d'une capacité de 2 A * h, nous obtenons une batterie 3 fois plus grande, 11 g plus légère et avec une tension légèrement inférieure (7,2 volts)! Et si vous utilisez des batteries à décharge rapide, les gros avions peuvent voler, pas inférieurs à l'ICE dans l'alimentation. En confirmation, la 7e place du championnat du monde de voltige F3A a été remportée par un Américain sur électrolyte. De plus, ce n'était pas un petit buzz, mais un avion normal de deux mètres, comme les autres participants qui avaient des modèles avec des moteurs à combustion interne!

Les batteries lithium-polymère sur les petits hélicoptères comme Piccolo ou Hummingbird ont fait leurs preuves - par exemple, même avec un moteur collecteur standard, le temps de vol sur deux rives d'une capacité de 1 Ah est supérieur à 25 minutes! Et lors du remplacement d'un moteur par un moteur sans balais - plus de 45 minutes!

Et, bien sûr, les batteries au lithium sont tout simplement irremplaçables en ce qui concerne les avions intérieurs pesant de 4 à 20 g. Dans ce domaine, le NiCd ne peut pas être comparé à eux - il n'y a tout simplement pas de telles batteries (par exemple, poids de 45 mAh canettes-1 g, 150 mAh - 3,2 d) qu'avec un poids aussi faible, cela donnerait la puissance nécessaire - même si pendant 1 minute!

Le seul domaine où les batteries au lithium polymère sont inférieures au Ni-Cd est la région des courants de décharge ultra-élevés (40-50C). Mais les progrès avancent et peut-être que dans quelques années, nous connaîtrons de nouveaux succès dans ce domaine - après tout, il y a 2 ans, personne n'avait entendu parler des batteries au lithium à décharge rapide ...

Voici, par exemple, les principales caractéristiques des batteries Kokam LiPo:

Titre	Capacité, mAh	Tailles, mm	Poids g	Courant maximum
Kokam 145	145	27,5x20,4x4,3	3.5	0.7A, 5C
Kokam 340SHC	340	52x33x2,8	9	7A, 20C
Kokam 1020	1020	61x33x5,5	20.5	3A, 3C
Kokam 1500hc	1500	76x40x6,5	35	12A, 8C
Kokam 1575	1575	74x41x5,5	32	7A, 5C

Pour le prix, en termes de capacité, les batteries au lithium polymère coûtent environ le même prix que le NiMH.

Fabricants

Actuellement, il existe plusieurs fabricants de batteries au lithium polymère. Le leader du nombre de batteries fabriquées et l'un des premiers en termes de qualité est Kokam. Thunder Power, I-Rate, E-Tec et Tanic sont également connus (probablement le deuxième nom de Thunder Power ou l'un des vendeurs de Thunder Power sous son propre nom). Vous pouvez voir les types de Kokam sur www.fmadirect.com, des batteries de différents fabricants sont disponibles sur www.b-p-p.com et www.lightflightrc.com.

Il existe également Platinum Polymer, disponible sur www.batteriesamerica.com, probablement - c'est un autre nom pour I-Rate.

La plage de capacité de la batterie est très large - de 50 à 3000 mAh. Pour obtenir de grandes capacités, une connexion parallèle des batteries est utilisée.

Toutes les batteries sont de forme plate. En règle générale, leur épaisseur est inférieure à 3 fois moins que le côté le plus court, et des conclusions sont faites sur le côté court sous la forme de plaques plates.

I-Rate, pour autant que je sache, ne fabrique pas encore de batteries à décharge rapide, et leurs batteries ont une caractéristique: l'une des électrodes est en aluminium, et il est difficile de la souder. Cela les rend peu pratiques pour l'auto-assemblage de la batterie.

Les batteries E-Tec sont quelque chose entre les deux, elles ne sont pas censées être à décharge rapide, mais leur courant de décharge est supérieur à celui des batteries ordinaires - 5-7C.

Les leaders en popularité sont Kokam et Thunder Power, avec Kokam principalement utilisé dans les modèles légers et moyens, et Thunder Power sur moyen, grand et géant (plus de 10 kg!). Évidemment, cela est dû au prix et à la présence dans l'assortiment d'assemblages puissants - jusqu'à 30 volts et une capacité de 8 Ah. Viennent ensuite Tanic et E-tec, mais il y a peu de références au I-rate. Pour une raison quelconque, Platinum Polymer est populaire uniquement en Amérique, et ils l'utilisent presque exclusivement sur les slow-flyers lents.

Chargement des batteries au lithium polymère

Les batteries sont chargées selon un algorithme assez simple - une charge à partir d'une source de tension constante de 4,20 volts / cellule avec une limitation de courant de 1C. La charge est considérée comme terminée lorsque le courant chute à 0,1-0,2 ° C. Après être passée en mode de stabilisation de tension à un courant de 1C, la batterie gagne environ 70 à 80% de la capacité. Il faut environ 2 heures pour charger complètement. Le chargeur est soumis à des exigences assez strictes pour la précision du maintien de la tension à la fin de la charge - pas pire que 0,01 V / boîte.

Parmi les chargeurs disponibles sur le marché, les principaux types peuvent être distingués - chargeurs simples et non «informatiques», dans la catégorie de prix de 10 à 40 $, conçus uniquement pour les batteries au lithium, et universels - dans la catégorie de prix de 120 à 400 $, conçus pour différents types de batteries, y compris pour LiPo et Li-Ion.

Les premiers, en règle générale, n'ont qu'une indication de charge LED, le nombre de boîtes et le courant en eux sont définis par des cavaliers. L'avantage de tels chargeurs est le prix bas. Le principal inconvénient est que certains d'entre eux ne sont pas en mesure d'afficher correctement la fin de la charge. Ils ne montrent que le moment de la transition du mode de stabilisation actuel au mode de stabilisation de tension, qui représente environ 70 à 80% de la capacité. Pour terminer complètement la charge, vous devez encore attendre 30 à 40 minutes.

Le deuxième groupe de chargeurs a des possibilités beaucoup plus larges, en règle générale, ils affichent tous la tension, le courant et la capacité (mAh) que la batterie a "pris" pendant le processus de charge, ce qui vous permet de déterminer plus précisément la charge de la batterie.

Lors de l'utilisation du chargeur, le plus important est de régler correctement le bon nombre de canettes dans la batterie et le courant de charge sur le chargeur. Le courant de charge est généralement de 1C.

Fonctionnement et précautions

Il est sûr de dire que les batteries au lithium-polymère sont les batteries les plus «délicates» des batteries existantes, c'est-à-dire qu'elles nécessitent le respect de plusieurs règles simples mais obligatoires, en raison du non-respect avec lequel un incendie ou la batterie «meurt».

Nous les listons par ordre décroissant de danger:

Charge jusqu'à une tension supérieure à 4,20 volts / banque.
Court-circuit de la batterie.
Décharge par des courants dépassant la capacité de charge ou chauffant la batterie au-dessus de 60 ° C.
Décharge en dessous de la tension 3,00 volts / banque.
Chauffage de la batterie au-dessus de 60 ° C
Dépressurisation de la batterie.
Stockage déchargé.

Le non-respect des trois premiers points entraîne un incendie, tout le reste - une perte totale ou partielle de capacité.

De ce qui précède, nous pouvons tirer les conclusions suivantes:

Pour éviter un incendie, vous devez avoir un chargeur normal et régler correctement le nombre de canettes chargées dessus. Il est également nécessaire d'utiliser des connecteurs qui excluent la possibilité de court-circuiter la batterie (à cause de cela, mon ami avait une table grillée sur laquelle les batteries ont été chargées et le rideau) et de contrôler le courant consommé par le moteur à plein régime. De plus, il n'est pas recommandé sur le modèle de fermer les batteries de tous les côtés du flux d'air, et si cela n'est pas possible, des canaux de refroidissement spéciaux doivent être prévus.

Dans les cas où le courant consommé par le moteur est supérieur à 2C et que la batterie du modèle est fermée de tous les côtés, après 5-6 minutes de fonctionnement du moteur, vous devez l'arrêter, puis retirer et toucher la batterie - est-ce trop chaud. Le fait est qu'après avoir chauffé au-dessus d'une certaine température (environ 70 degrés), une «réaction en chaîne» commence dans la batterie, convertissant l'énergie stockée en chaleur, la batterie se propage littéralement, mettant le feu à tout ce qui peut brûler.

Si vous fermez une batterie presque déchargée, il n'y aura pas d'incendie, elle mourra tranquillement et paisiblement à cause d'une décharge excessive ... Cela implique la deuxième règle importante: surveillez la tension à la fin de la décharge de la batterie et assurez-vous de déconnecter la batterie après le travail!

Certains contrôleurs de vitesse (en particulier Jeti sin) n'arrêtent pas la consommation de courant après avoir désactivé l'interrupteur standard. Ce qui a poussé les Tchèques à prendre une décision si étrange - je ne sais pas. Mais le fait demeure que presque tous les modèles de contrôleurs pour moteurs sans balais Jetti (y compris la nouvelle série Advanced), dans lesquels il existe un BEC, c'est-à-dire le régulateur de puissance du récepteur et les machines de l'alimentation, ne fournissent pas une panne complète du circuit avec un interrupteur standard. Seuls le récepteur et les servos sont éteints et le contrôleur continue de consommer un courant d'environ 20 mA. C'est particulièrement dangereux, car on ne voit pas que l'alimentation est allumée, les voitures sont debout, le moteur est silencieux ... Et si vous oubliez la batterie connectée pendant un jour ou deux, il s'avère que vous pouvez lui dire au revoir - cela n'aime pas la décharge profonde du lithium.

Bien sûr, il faut se rappeler que le contrôleur de moteur doit pouvoir fonctionner avec des batteries au lithium, c'est-à-dire avoir une tension d'arrêt du moteur réglable. Et nous ne devons pas oublier de programmer le contrôleur pour le bon nombre de boîtes. Cependant, une nouvelle génération de contrôleurs est maintenant apparue, qui détermine automatiquement le nombre de boîtes connectées.

La dépressurisation est une autre raison de la défaillance des batteries au lithium, car l'air ne doit pas pénétrer dans la cellule. Cela peut se produire si le sac de protection externe est endommagé (la batterie est scellée dans un sac comme un tube thermorétractable), à \u200b\u200bla suite d'un coup ou de dommages avec un objet pointu, ou lorsque la sortie de la batterie est très chaude lors de la soudure. Conclusion - ne laissez pas tomber d'une hauteur élevée et soudez soigneusement.

Selon les recommandations des fabricants, le stockage des batteries doit être effectué dans un état de charge de 50 à 70%, de préférence dans un endroit frais, à des températures ne dépassant pas 20 ° C. Le stockage déchargé affecte négativement la durée de vie de la batterie - comme toutes les batteries, les batteries au lithium-polymère ont une petite auto-décharge.

Assemblage de la batterie

Pour obtenir des batteries avec une efficacité de courant élevée ou une capacité élevée, une connexion parallèle des batteries est utilisée. Si vous achetez une batterie prête à l'emploi, en marquant, vous pouvez savoir combien de canettes y sont et comment elles sont connectées. La lettre P (parallèle) après le nombre indique le nombre de boîtes connectées en parallèle et S (série) - séquentiellement. Par exemple, "Kokam 1500 3S2P" fait référence à une batterie connectée en série de 3 paires de batteries, et chaque paire est formée de 2 batteries connectées en parallèle avec une capacité de 1500mach., Autrement dit, la capacité de la batterie sera de 3000mAh (lorsqu'elle est connectée en parallèle, la capacité augmente), et la tension augmente - 3,7 * 3 \u003d 11,1V.

Si vous achetez des batteries séparément, avant de les connecter à la batterie, vous devez égaliser leurs potentiels. Cela est particulièrement vrai pour l'option de connexion parallèle, car dans ce cas, une batterie commence à en charger une autre et le courant de charge peut dépasser 1C. Il est conseillé de décharger toutes les canettes achetées avant de les connecter à 3 volts avec un courant de 0,1C à 0,2C. La tension doit être contrôlée avec un voltmètre numérique avec une précision d'au moins 0,5%. Cela garantira des performances fiables de la batterie à l'avenir.

L'égalisation des potentiels (équilibrage) est également souhaitable, même sur des batteries de marque assemblées avant leur première charge, car de nombreuses entreprises qui collectent des éléments dans la batterie ne les équilibrent pas avant l'assemblage.

En raison de la baisse de capacité due au fonctionnement, vous ne pouvez en aucun cas ajouter de nouvelles banques en série avec les anciennes - la batterie sera déséquilibrée.

Bien sûr, il est également impossible de connecter des batteries de capacités différentes, voire proches, dans la batterie, par exemple 1800 et 2000 mAh, et d'utiliser également des batteries de différents fabricants dans la même batterie, car une résistance interne différente entraînera un déséquilibre de la batterie. Lors du soudage, des précautions doivent être prises pour éviter la surchauffe des bornes, car cela pourrait violer le joint et tuer définitivement la batterie qui n'a pas encore eu le temps de voler. Certains types de batteries Kokam sont livrés avec des pièces soudées du PCB aux bornes, pour un câblage facile. Dans ce cas, un excès de poids est ajouté - environ 1 g par élément, mais cela peut prendre beaucoup plus de temps pour chauffer les endroits de soudage des fils - la fibre de verre conduit mal la chaleur. Les fils avec connecteurs doivent être fixés au boîtier de la batterie, au moins avec du ruban adhésif, afin de ne pas déchirer accidentellement le fil jusqu'à la racine.

Nuances d'application

Ainsi, nous soulignons une fois de plus les points les plus importants liés à l'utilisation de batteries lithium-polymère.

Utilisez un chargeur normal.
Utilisez des connecteurs qui empêchent la possibilité de court-circuiter la batterie.
Ne dépassez pas les courants de décharge autorisés.
Gardez un œil sur la température de la batterie lorsqu'il n'y a pas de refroidissement.
Ne déchargez pas la batterie en dessous de 3 V / pot (n'oubliez pas de débrancher la batterie après un vol!).
Ne soumettez pas la batterie à des chocs.

Voici quelques exemples plus utiles découlant de ce qui a été dit ci-dessus, mais pas évidents à première vue.

Lors de l'utilisation de moteurs collecteurs, il est nécessaire d'éviter les situations où le moteur est verrouillé (par exemple, le modèle est allongé au sol) et le plein de gaz est donné sur l'émetteur. Le courant est trop élevé et nous courons le risque d'exploser la batterie (si le moteur ou le régulateur ne brûle pas plus tôt). Cette question a été discutée à plusieurs reprises dans les forums des groupes RC. La plupart des régulateurs pour moteurs à collecteur éteignent le moteur lorsque le signal de l'émetteur est perdu, et si votre régulateur peut le faire, je conseillerais d'éteindre l'émetteur si le modèle est tombé, par exemple, dans l'herbe loin de vous - il y a moins de risque lorsque vous appuyez sur le manche des gaz sur la ceinture de l'émetteur et ne le remarquez pas.

Pendant le long fonctionnement de la batterie, ses éléments deviennent déséquilibrés en raison de la faible dispersion initiale des capacités - certaines banques «vieillissent» plus tôt que d'autres et perdent leur capacité plus rapidement. Avec plus de canettes dans la batterie, le processus est plus rapide.

La règle suivante en découle - il est parfois nécessaire de contrôler séparément la capacité de chaque cellule de batterie. Pour ce faire, vous pouvez mesurer sa tension à la fin de la charge. À quelle fréquence? Il est difficile d’établir exactement encore - trop peu d’expérience opérationnelle a été acquise. En règle générale, il est recommandé qu'approximativement 40 à 50 cycles après le début du fonctionnement, une fois tous les 10 à 20 cycles, vérifient la tension des cellules de la batterie pendant la charge pour identifier les «mauvaises boîtes».

Il n'est pas recommandé de «mettre la batterie à zéro», entraînant le moteur jusqu'à ce qu'il cesse de tourner. Une telle manipulation ne nuira pas à la nouvelle batterie, mais pour une batterie légèrement déséquilibrée, il s'agit d'un risque supplémentaire de décharger la «pire boîte» en dessous de 3 volts, ce qui lui fera perdre encore plus de capacité.

Lorsque les capacités diffèrent de plus de 20%, il est impossible de charger complètement une telle batterie sans mesures spéciales!

Pour l'équilibrage automatique des cellules de la batterie pendant la charge, des dénommés équilibreurs sont utilisés. Il s'agit d'une petite carte connectée à chaque banc, contenant des résistances de charge, un circuit de commande et une LED indiquant que la tension sur ce banc a atteint le niveau de 4,17 - 4,19 volts. Lorsque la tension sur un élément de seuil individuel de 4,17 volts est dépassée, l'équilibreur ferme une partie du courant "à lui-même", ne permettant pas à la tension de dépasser le seuil critique. Par l'allumage simultané des LED, il est évident quelles banques ont une capacité inférieure - sur leur équilibreur, la LED s'allume en premier. Une exigence supplémentaire importante est présentée aux équilibreurs - le courant qu'ils consomment de la batterie en mode «veille» doit être faible, généralement de 5 à 10 μA.

Il faut ajouter que l'équilibreur n'économise pas la décharge excessive de certaines canettes dans la batterie non équilibrée, il sert uniquement à protéger contre les dommages aux éléments pendant le chargement et comme moyen d'indiquer les «mauvais» éléments dans la batterie. Ce qui précède s'applique aux batteries composées de 3 cellules ou plus; pour les batteries à 2 canettes, les équilibreurs, en règle générale, ne sont pas utilisés.

On pense que les batteries lithium-polymère ne peuvent pas fonctionner à basses températures. En effet, dans les spécifications techniques des batteries, la plage de fonctionnement est de 0 à 50 ° C (à 0 ° C, 80% de la capacité est préservée). Néanmoins, voler sur eux à des températures autour de –10 ...- 15 ° C est possible. Le fait est que vous n'avez pas besoin de geler la batterie avant le vol - mettez-la dans votre poche où elle est chaude. Et en vol, le dégagement de chaleur interne dans la batterie est actuellement une propriété utile, ne permettant pas à la batterie de geler. Bien sûr, les performances de la batterie seront légèrement inférieures à la température normale.

Conclusion

Compte tenu du rythme des progrès technologiques dans le domaine de l'électrochimie, nous pouvons supposer que l'avenir repose sur les batteries lithium-polymère - si elles ne sont pas dépassées par les piles à combustible. À mesure que la demande de batteries augmentera et que leur production augmentera, le prix baissera inévitablement, puis le lithium deviendra enfin aussi courant que le NiMH. En Occident, cette période a déjà duré six mois, du moins en Amérique. La popularité des électrolytes avec des batteries lithium-polymère est en croissance. Je voudrais espérer que les moteurs et contrôleurs sans balais deviendront également moins chers, mais dans ce domaine, les progrès dans la réduction des prix progressent moins rapidement. Après tout, il y a seulement deux ans, une question a été posée sur le forum - «Est-ce que quelqu'un vole vraiment sans brosse?». Et à propos des batteries au lithium, il n'y avait aucune mention ...

En général, attendez et voyez.