本帖最后由 RCdale 于 2015-9-23 06:34 编辑
相信大家对于锂电池不陌生，他的出现使得航模不再必须依靠昂贵而危险的汽油和甲醇 发动机，而他的亲民价格和容易上手使得越来越多的新手能够逐步了解航模这项运动，进而发现它更深更专业的一面。
注：这将是一个所有和航模飞机有关系的知识系列的文章之一，我将在今后的一周慢慢写慢慢发表。等写完了我会再回来重新梳理整洁一下，分出章节来。敬请期待。首先，我将解释一下锂电池的特点。
第一章：锂电池特点
锂电池，我这里讲的主要是锂聚合物电池，歪果仁喜欢叫它Lipo( 来自Lithium Polymer),其实这是错误的，它的全名叫锂离子聚合物电池 （Lithium Ion Polymer）
这是一种可多次充电的电池，他的发明在过去的十年间可谓是对航模界起了翻天覆地的变化，它基本上淘汰了锂离子电池（Li-Ion),磷酸铁锂电池（LiFe), 镍氢电池（Nimh),镍镉电池(Ni-CD)，尽管现在这些电池现在在航模界继续发挥着其他的方面的作用（比如Nimh作为舵机电池有长期维持电压的特点），但是锂聚合物电池（接下来我们都简称锂电池）基本上靠着下面的三个个优点完胜他们成为大部分模友的首选。
优点1：锂电池有着非常轻的重量，并且可以做成任何尺寸
优点2：锂电池有着非常大的体积：容量比
优点3：锂电池的放点率非常高，这点非常适合短时间需要大能量的无刷电机
这些优点可能放在船模车模里面还不会是特别明显，但是放在飞机里面，他的存在直接等于可以飞或者不可以飞的区别。但是锂电池也有他的弱点。比如
弱点1：价格对于镍氢电池和镍镉电池还是有些贵 不过随着生产厂商的增加和技术的进步，现在已经在开始降价啦
弱点2: 寿命短。一块普通锂电池从出厂到报废最多有300次到500次的充电次数，但是这个数字的上下限会因你充电和使用的方法而增加或者减少，我将在将来的章节讲到。
弱点3：使用不稳定。由于锂电池的高体积:容量比，已经它所采用的电解质非常不稳定，一块锂电池可以在充电和放电的时候起火甚至baozha。
弱点4: 高维护成本。和其他电池相比，锂电池如果要走完它人生（电生？？）完整过程，需要使用者不仅使用时候处处留心，还必须严格按照说明来控制储存房间的温度。
要进一步了解为什么锂电池有这些特点，我们就不得不说说他的构造和工作原理。
锂电池的生产过程
我们知道一块电池都有正极和负极，而负责锂离子在正负两极之间的交换工作的是电解质。和使用液态电解质的锂离子电池不同，锂电池使用的是干电解质，正负两极由一张像是烤箱里面用的锡箔纸一样的聚合物纸隔开，这也是锂聚合物电池名字的缘来。和锂离子电池必须要在一个铁盒子里面不同，锂电池可以牺牲厚度来换取面积，或者牺牲面积来换取厚度，所以在应用方面非常适合寸土寸金的航模飞机。
当是这个设计的问题就是锂离子通过干电解质聚合物的交换其实是不够快的，这也是为什么锂电池在普通室温下不可以快充的原因。当然如果你要把它放一热水袋上面充电的话，理论上是可以根据温度快充的。以后的章节我会讲到C rating和电池构造的关系，以及和充电放电的关系。
我们知道，一块电池在冬天的时候使用会非常不给力，而在兜里暖和了以后会施放出更多的能量。同理，假设外部温度不变，一块使用锂电池的飞机在飞了一分钟以后会发现飞得更快，这正是因为电池内部的锂离子在正负极交换一段时间以后的效率随着电池化学反应而增加了。当然，也不是说越热越好，一个检查动力装置效率的最简单的办法就是落地以后检查电池温度,如果温热的那没有问题，如果烫手，那么就表示锂离子活动过快，很有可能浆太大了电机无法跟上。
第二章：锂电池参数详解
各位模友在购买锂电池的时候要根据实际需求来考虑选择什么样的电池。这里就一一细说。
1)电压
锂电池的基本组成是单位，也就是大家常常听说的S,比如一般常用的电池3S，就是表明它是由3个单位组成的。锂电池的一个单位标准电压是3.7伏，所以一个3S的电压就是11.1伏。3.7付一个单位的锂电池比起镍电池的1.2伏，说明了它可以使用相对简单的内部构造来达到更高的电压。
大家还记得中学学的电路连接办法么？平行电路（Parallel）和串流（series)电路的区别？市面上大部分超过1S的电池都串联的，比如一块3S的就是三个1S串联组合而成的。
偶尔有些比较贵的电池比如Gens Ace就是平行的， 例如上面标有4S2P（P就是平行的缩写）的一块2400毫安的电池，就是由两块4S的1200毫安电池平行连接起来，而达到更高的容量的。
一般1-1.5米的泡沫模型飞机需要配套3S（11.1伏）-4S（14.8）的电机，2米以上的轻木需要配套6S(22.2伏)-8S(29.6伏）的电机才能带动。再往上走还有37伏的10S和44.4伏的12S.当然，由于锂电池的可搭建性很强，你自己也可以在上面这些数字上面串联搭建20S,24S的电池，或者平行连接来加倍已有电池容量。不过超过了12S以后的航模电机就非常难买到了。
2）容量
电池上面标示的容量，指的是xxx毫安/时， 有的时候也是安/时，1安=1000毫安。 很多同学会对这个小时感到困惑，理解为这块电池的使用时间，其实毫安/时指的是这块电池在一小时内可以被充放的最大容量。举个例子来说，一块2500毫安/时的电池可以被某个耗电2.5安的器材在一个小时内使用殆尽，被一个耗电1.25安的器材在2小时内使用殆尽，或者被一个耗电0.5安的器材在5小时内耗尽能量。
我们平时玩模型使用的电机往往有着非常高的耗电量，比如说我们现在手里有一块28-26 1000KV / 235W 的电机，查看他的数据表，发现最大耗电量15安，那么就是说上面一块2500毫安/时的电池，在最大油门的时候，只能支撑这块电机2.5/15 =0.166, 也就是60*0.166=9.96分钟。实际飞行的时间当然不可能就是这个，因为你不可能一直满油并且锂电池也不能完全用到0%（这个后面我会讲到）。总之，知道这个方法可以方便你在给模型配套电池的时候做出载重和飞行时间最大比的决定。
3）放电率
锂电池的放电率称为 C rating。这个参数是锂电池参数里面最难理解的，所以我放在最后讲。
简单来说，C rating值是对应一个电池能够在多快的时间内被完全耗尽。这个数值越高，它的放电率也就越高。常见的电池C值有20C,25C,40C，75C,等。
又来举例说明，一个上面标有10C的1000毫安锂电池，它的最快放电速度就是10倍它的容量/时，也就是说，假定它的容量是1000毫安/时，那么它的最大能耐就是以每分钟耗电10安/60分钟，也就是166毫安的速度给一个最大耗电率为10A的器材配电6分钟，如果是20C,这个器材则最大耗电可能是20A，可以以20A/60=333毫安/分钟为它供电3分钟。
在深一步讲讲C rating在大家在给不同飞机选电池的时候的区别。
一般固定翼飞机除了在起飞时刻特别需要高放电率以外，平时如果不做特技的话，不大需要高C值的电池。20C-40C的电池足以应付。但是如果你玩多旋翼特别是穿越机的话，油门起伏非常大的时间需要高C值，不然你会发现你明明飞的很好，电量还有一半多，但是一个翻滚以后就无法提升高度，甚至炸机了。
基本上所有的锂电池的C rating后面还有一个burst rate，我就翻译为爆发值吧，一般是2倍。比如一个20C的电池的爆发C rating就是40C。这是电池在高需求情况下能在几秒内提供的做大电源。
举例，我之前发帖有讲过我组装了一个Tarot 680的6旋翼，6个30A的电机180A,如果我用一块3800毫安30C的电池飞就非常困难，因为他只能供应114A的电器，尽管电压是正确的，飞了小会儿就会非常烫手，因为它在不停的使用爆发C值来给6个电机供电。我后来换成了同样30C 5000毫安的电池以后，最大承载变成了150A，这样飞行的话半油门可以实际坚持12-15分钟，而要像大疆一样达到一块电池飞20分钟的话，我知道我还必须换成50C的。
C值越大的电池价格也就越贵，我建议你们在购买的时候无论如何都要在自己钱包（还有老婆）允许的前提买最大的，而你选了10-20C的包票你要后悔。你有可能会炸机，也有可能会发现突然有一天你充电时候或者飞完下地电池就鼓包了，那就不好玩了。
第三章： 锂电池安全篇
（由于5iMX字数限制，只好发到回复里面了，麻烦你们下拉或者翻页查查）
| 
[复制链接]
/1 
发表于 2015-9-21 16:23
收藏
楼主
楼主辛苦了。。。。。。。。。