Qu’est-ce qu’une batterie lithium-ion ?
Une batterie lithium-ion est une batterie rechargeable qui stocke et restitue l’énergie électrique grâce au déplacement réversible des ions lithium à l’intérieur de la cellule. Les batteries Li-ion sont disponibles dans plusieurs formats physiques, notamment les cellules cylindriques 18650 et 21700, qui peuvent être utilisées individuellement ou assemblées en packs de batteries multicellules plus grands.
Pour les avions RC, les drones FPV et les UAV, les batteries lithium-ion sont particulièrement intéressantes lorsque la densité énergétique, le nombre total de watt-heures et l’autonomie sont importants. De nombreuses cellules cylindriques Li-ion sont optimisées selon un équilibre différent entre énergie et puissance que les batteries LiPo haute intensité en C, si bien que ces deux types de batteries ne doivent pas être considérés comme interchangeables simplement parce qu’ils partagent le même nombre de S.
Une configuration Li-ion adaptée dépend du modèle réel de cellule, de la configuration de la batterie et de la charge de propulsion. La capacité seule ne permet pas de déterminer si un pack peut fournir en toute sécurité le courant requis par un appareil volant.
Cellules lithium-ion rechargeables et packs de batteries
Une batterie lithium-ion rechargeable peut être vendue sous forme de cellule individuelle ou assemblée en un pack de batteries complet. La plateforme Li-ion de CNHL comprend des cellules cylindriques au lithium-ion ainsi que des packs finis qui associent plusieurs cellules en série et, lorsque nécessaire, en parallèle.
Les cellules lithium-ion individuelles 18650 et 21700 sont les éléments constitutifs de ces packs. Le raccordement de groupes de cellules en série augmente la tension du pack, tandis que l’utilisation de plusieurs cellules en parallèle augmente la capacité totale et permet de répartir la charge électrique entre plusieurs cellules.
Lorsque vous comparez un pack de batteries au lithium-ion, ne vous limitez pas aux mAh. Les watt-heures indiquent plus directement la quantité totale d’énergie stockée, tandis que le modèle de cellule, le poids du pack, la configuration S/P, l’intensité continue admissible et les limites thermiques contribuent à déterminer comment cette énergie peut réellement être utilisée.
Pour les fabricants et les utilisateurs qui ont besoin de cellules cylindriques individuelles plutôt que d’un pack assemblé, découvrez nos cellules de batterie Li-ion 21700 et comparez la capacité, le poids et les caractéristiques électriques des cellules avant de concevoir un système de batterie.
Batteries Li-ion 18650 et 21700
Les formats 18650 et 21700 sont des formats de cellules cylindriques au lithium-ion. Leur nom décrit principalement la catégorie de dimensions physiques de chaque cellule, et non une capacité, une intensité de décharge ou un niveau de performance fixes.
| Format des cellules | Rôle dans la gamme Li-ion de CNHL |
| 18650 | Format cylindrique compact déjà utilisé dans les packs de batteries FPV longue portée de CNHL. |
| 21700 | Format cylindrique plus grand utilisé dans les nouvelles cellules et les nouveaux packs de batteries Li-ion CNHL à haute capacité et haute densité énergétique. |
Un format cylindrique plus grand n’implique pas automatiquement une capacité de décharge supérieure. Les différentes cellules 21700 peuvent être optimisées pour des combinaisons très variées de capacité, courant de sortie, résistance interne, température et durée de vie. Les spécifications de la cellule utilisée comptent davantage que le seul nom du format.
Les produits CNHL existants à cellules cylindriques peuvent être consultés dans notre gamme de batteries Li-ion 18650 longue portée, tandis que la nouvelle gamme de batteries Li-ion 21700 étend la plateforme à d’autres capacités de cellules, tailles de packs et configurations axées sur l’autonomie.
Série de batteries Li-ion CNHL Long Range
La série CNHL Long Range réunit des solutions de batteries à cellules cylindriques conçues pour une utilisation efficace de l’énergie et une durée de fonctionnement prolongée. Plutôt que de rechercher les valeurs C très élevées souvent mises en avant pour les batteries LiPo haute performance, la gamme Li-ion accorde davantage d’importance à la capacité des cellules, aux watt-heures, au poids du pack et à l’intensité utilisable.
La série comprend à la fois des packs 18650 éprouvés et des cellules et packs de batteries 21700 plus récents. Les différents modèles de cellules peuvent privilégier des compromis distincts entre puissance et énergie ; une batterie longue portée doit donc toujours être sélectionnée en fonction des besoins électriques réels de l’aéronef, et non du seul nom de la série.
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Pourquoi choisir le Li-ion pour le FPV longue portée ?
Les vols FPV longue portée privilégient souvent l’efficacité en croisière et l’énergie totale stockée plutôt que de brèves pointes de puissance maximale. Une batterie Li-ion FPV correctement adaptée peut donc être un excellent choix lorsque les moteurs, les hélices et le poids de l’aéronef permettent au système de fonctionner dans les limites de courant et de température du pack.
Cela concerne particulièrement les multirotors longue portée efficaces, les ailes FPV et les plateformes de vol de croisière cinématique. Les batteries compactes 1P peuvent contribuer à limiter le poids du pack, tandis que les configurations parallèles plus importantes offrent une capacité supplémentaire lorsque la cellule peut transporter efficacement cette masse additionnelle.
Le XT60 est particulièrement courant dans l’écosystème FPV longue portée, bien que le type de connecteur à lui seul ne détermine pas si une batterie convient à un drone. La capacité de décharge réelle de la cellule et la demande en courant de l’ensemble du système de propulsion restent les limites les plus importantes.
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Batteries Li-ion pour avions radiocommandés et aéronefs à voilure fixe
Les aéronefs à voilure fixe peuvent également tirer parti de l’alimentation Li-ion lorsque le système de propulsion est conçu pour une croisière efficace plutôt que pour des fonctionnements répétés à courant maximal. Les ailes FPV, les planeurs, les motoplaneurs, les aéronefs à l’échelle axés sur l’autonomie et les UAV à voilure fixe sont tous des applications pertinentes.
Une batterie Li-ion ne doit pas être considérée comme un remplacement direct d’une LiPo simplement parce que les deux batteries utilisent le même nombre de cellules en série S et le même connecteur. Vérifiez les dimensions de la batterie, le poids installé, le centre de gravité, le courant à plein régime, le courant de croisière normal, la plage de tension de l’ESC, le connecteur, le dégagement des câbles et le refroidissement avant de changer de type de batterie.
Le XT60 est largement utilisé sur les petits aéronefs à voilure fixe efficaces et les plateformes FPV, tandis que le XT90 est courant dans les systèmes d’alimentation des avions radiocommandés plus grands. Le choix du connecteur est donc utile pour s’adapter à une installation existante, mais un connecteur XT90 n’augmente pas les capacités électriques des cellules à l’intérieur de la batterie.
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Batteries Li-ion pour UAV et plateformes à grande autonomie
Les missions UAV de longue durée telles que la cartographie, l’inspection, l’arpentage et autres peuvent accorder une grande importance à l’énergie totale stockée et à l’efficacité de fonctionnement. Des batteries Li-ion de plus grande capacité peuvent donc être envisagées pour les aéronefs multirotors et à voilure fixe lorsque l’autonomie de mission compte davantage qu’une puissance de pointe sur une courte durée.
Pour les UAV de plus grande taille, la capacité ne doit jamais être évaluée seule. Le courant en vol stationnaire ou en croisière, la demande au décollage, la charge utile, le poids de la batterie, le nombre total de wattheures, la tension de la batterie, la capacité du connecteur, les conditions thermiques et la durée de la mission influencent tous l’adéquation d’une batterie donnée.
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Comprendre les batteries Li-ion 1P, 2P et 3P
Une batterie Li-ion multicellulaire peut utiliser des connexions en série et en parallèle. Le nombre de cellules en série indique combien de groupes de cellules sont connectés en série, tandis que le nombre de cellules en parallèle indique combien de cellules partagent chaque position en série.
| Configuration | Effet principal | Orientation typique |
| 1P | Nombre de cellules et poids de la batterie réduits pour un même nombre de S | Systèmes FPV longue portée et aéronefs efficaces sensibles au poids |
| 2P | Capacité et énergie totale supérieures grâce à deux cellules partageant chaque position en série | Systèmes FPV longue portée, à voilure fixe et UAV |
| 3P | Capacité et énergie stockée encore supérieures grâce à trois cellules partageant chaque position en série | Systèmes UAV et à voilure fixe de grande taille axés sur l’autonomie |
Les cellules montées en parallèle peuvent également accroître la capacité en courant au niveau de la batterie, car la charge peut être répartie entre plusieurs cellules. La capacité d’utilisation sûre de la batterie assemblée dépend néanmoins du modèle de cellule individuel, de la conception de la batterie, du calibre des fils, du connecteur et des conditions thermiques.
Batteries Li-ion 21700 4S contre 6S
Le nombre de S indique combien de groupes de cellules sont connectés en série. Cette indication est souvent plus utile que de se fier à une seule valeur générique de tension nominale, car les différents modèles de cellules lithium-ion peuvent utiliser des spécifications de tension nominale différentes.
Les batteries Li-ion 21700 4S sont conçues pour les systèmes d’alimentation reposant sur une configuration de quatre cellules en série, tandis que les batteries Li-ion 21700 6S conviennent aux applications FPV longue portée, à voilure fixe et aux UAV nécessitant une tension plus élevée. Dans les deux cas, l’ESC et l’ensemble du système d’alimentation doivent prendre en charge la plage de tension réelle de la batterie sélectionnée.
Ne partez pas du principe qu’une batterie Li-ion 4S est automatiquement interchangeable avec n’importe quelle batterie LiPo 4S, ni qu’une batterie Li-ion 6S remplace directement toutes les batteries LiPo 6S. La capacité des cellules, la tension à pleine charge, la demande en courant, le comportement en basse tension, le poids de la batterie et la configuration de l’aéronef doivent tous être pris en compte.
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XT60 ou XT90 sur les packs de batteries Li-ion
Les packs de batteries Li-ion CNHL peuvent être proposés avec différents connecteurs principaux afin de s'intégrer naturellement à différents écosystèmes RC et de drones. L'XT60 est particulièrement courant pour le FPV longue portée, les ailes FPV et de nombreux aéronefs efficaces, tandis que l'XT90 est fréquemment utilisé sur les aéronefs à voilure fixe de grande taille et les systèmes d'alimentation des UAV.
Il s'agit de tendances d'utilisation plutôt que de règles techniques strictes. De nombreux aéronefs à voilure fixe utilisent également un XT60, et le connecteur approprié dépend du câblage réel de l'aéronef, de l'intensité requise et de l'installation.
Plus important encore, il ne faut pas confondre le type de connecteur avec les performances des cellules. Une version d'une batterie équipée d'un XT90 n'a pas automatiquement une capacité de décharge supérieure à celle d'une version équipée d'un XT60 et fabriquée avec les mêmes cellules et la même configuration S/P. Comparez toujours les spécifications électriques du pack assemblé.
Li-ion ou LiPo : quelle batterie est la plus adaptée ?
Les batteries au lithium Li-ion et LiPo sont toutes deux rechargeables, mais elles sont généralement choisies pour des priorités différentes dans les applications RC et les drones.
| Priorité | Li-ion | LiPo |
| Énergie et autonomie | Orientation privilégiée pour les systèmes efficaces axés sur l'énergie | Dépend de la conception du pack, de la capacité et du poids installé |
| Puissance de pointe extrême | Généralement pas l'objectif de conception principal | Un atout courant des packs RC à indice C élevé |
| Applications typiques | FPV longue portée, aéronefs à voilure fixe efficaces et drones UAV longue endurance | Freestyle, course, EDF, hélicoptères et autres systèmes RC à forte charge |
| Critères clés de sélection | Modèle de cellule, intensité réelle admissible, Wh, poids et configuration S/P | Tension, capacité, indice C, dimensions et poids |
Aucune des deux chimies n'est universellement supérieure. Le Li-ion est particulièrement intéressant lorsque l'aéronef peut convertir une énergie stockée plus élevée en autonomie utile, tandis qu'un LiPo à forte capacité de décharge peut rester le choix le plus approprié lorsque la principale exigence est de fournir de manière répétée un courant élevé.
Comment choisir une batterie Li-ion CNHL
Avant de choisir une batterie Li-ion, comparez les exigences complètes du système d'alimentation plutôt que de sélectionner uniquement en fonction de la capacité :
- Chimie et modèle des cellules : comparez la capacité réelle, l'intensité admissible et les spécifications thermiques.
- 18650 ou 21700 : choisissez en fonction de la capacité requise, du poids, des dimensions et des performances électriques.
- Nombre de S : faites correspondre la plage de tension de fonctionnement de la batterie avec l’ESC et l’ensemble du système d’alimentation.
- Capacité et wattheures : comparez l’énergie stockée plutôt que de vous fier uniquement à la valeur en mAh.
- Courant continu requis : vérifiez que le bloc-batterie assemblé peut supporter la charge réelle du système de propulsion.
- Configuration 1P, 2P ou 3P : tenez compte de l’équilibre entre le poids, la capacité et l’intensité admissible au niveau du bloc-batterie.
- Dimensions et poids : vérifiez l’ajustement physique, la masse installée et le centre de gravité final.
- Connecteur : choisissez le connecteur approprié pour le système et vérifiez toujours la polarité ainsi que le dégagement des câbles.
- Refroidissement : assurez une circulation d’air suffisante et évitez de retenir une chaleur excessive autour d’une batterie fortement sollicitée.
Pour les avions à voilure fixe, vérifiez également le courant à plein régime, le courant de croisière, la masse au décollage, le centre de gravité et les caractéristiques d’atterrissage après avoir changé de type de batterie. Pour les drones, évaluez le courant en vol stationnaire ou en croisière, la demande au décollage, la charge utile et la durée de mission dans le cadre du processus complet de sélection de la batterie.
Charge et sécurité des batteries Li-ion
Les batteries Li-ion sont rechargeables, mais la tension de charge maximale et le courant de charge appropriés dépendent du modèle de cellule et du bloc-batterie assemblé. Utilisez un chargeur et un mode de charge adaptés à la batterie Li-ion concernée, et respectez les limites électriques indiquées pour ce produit.
Ne partez pas du principe que toutes les batteries au lithium rechargeables utilisent des paramètres de charge identiques. Les systèmes Li-ion, LiPo, LiHV et LiFe peuvent avoir des exigences de tension différentes, même lorsque leurs blocs-batteries utilisent des désignations S similaires.
Inspectez la batterie, le câblage et les connecteurs avant toute charge ou utilisation. N’utilisez pas et ne chargez pas un bloc qui est physiquement endommagé, excessivement chaud, électriquement anormal ou autrement défectueux. Ne dépassez jamais les limites de tension, de courant ou de température spécifiées pour le bloc-batterie assemblé.
FAQ : batteries Li-ion
Qu’est-ce qu’une batterie lithium-ion ?
Une batterie lithium-ion est une batterie rechargeable qui stocke et libère de l’énergie grâce au déplacement réversible des ions lithium à l’intérieur de la cellule. Les batteries Li-ion sont disponibles dans plusieurs formats physiques, notamment les cellules cylindriques 18650 et 21700, qui peuvent être assemblées en blocs-batteries de plus grande capacité.
Les batteries Li-ion sont-elles rechargeables ?
Oui. Les batteries Li-ion sont rechargeables, mais elles doivent être chargées dans les limites de tension et de courant spécifiées pour la cellule individuelle ou le bloc-batterie assemblé. Utilisez un chargeur et un mode de charge adaptés à la batterie concernée.
Qu’est-ce qu’un pack de batteries lithium-ion ?
Un pack de batteries lithium-ion combine plusieurs cellules Li-ion, électriquement et mécaniquement, en une seule batterie. Les cellules peuvent être connectées en série pour augmenter la tension et en parallèle pour augmenter la capacité et répartir la charge de courant. Le pack fini comprend également le câblage requis, le connecteur principal et, le cas échéant, les connexions d’équilibrage.
Les batteries 21700 sont-elles des batteries lithium-ion ?
21700 décrit un format de taille de cellule cylindrique plutôt qu’une chimie ou un niveau de performance précis. Les cellules 21700 rechargeables utilisées dans les packs de batteries pour modèles réduits longue portée et UAV sont généralement des cellules lithium-ion, mais la capacité, la tension, la capacité en courant et les limites thermiques dépendent du modèle précis de la cellule.
Quelle est la différence entre les batteries 18650 et 21700 ?
La principale différence réside dans le format physique de la cellule. Une cellule 21700 est plus grande qu’une cellule 18650 et peut offrir davantage d’espace pour les matériaux actifs de la batterie, mais cela ne garantit pas de meilleures performances dans tous les domaines. La capacité, le poids, la capacité de décharge, la résistance interne et le comportement thermique doivent tout de même être comparés au niveau de chaque cellule.
Les batteries Li-ion sont-elles adaptées au FPV longue portée ?
Elles peuvent être une excellente option lorsque l’appareil est efficace et que sa demande en courant reste dans les limites de la batterie. Le vol de croisière longue portée est une application particulièrement adaptée aux packs Li-ion cylindriques, car l’énergie totale stockée et l’autonomie sont souvent plus importantes qu’une puissance de pointe extrême.
Puis-je remplacer une batterie LiPo 4S ou 6S par une batterie Li-ion ?
Ne présumez pas qu’ils sont directement interchangeables en vous basant uniquement sur le nombre de S. Comparez la plage réelle de tension de fonctionnement, la capacité en courant, les dimensions, le poids, le connecteur, la configuration de l’ESC, le comportement en basse tension et les exigences complètes de la propulsion avant de changer de technologie de batterie.
Dois-je choisir un XT60 ou un XT90 pour une batterie Li-ion ?
Choisissez le connecteur adapté au câblage de l’appareil et aux besoins en courant. Le XT60 est courant sur les appareils FPV longue portée et de nombreux appareils efficaces, tandis que le XT90 est couramment utilisé sur les appareils à voilure fixe et les systèmes UAV plus grands. Il s’agit de tendances d’utilisation plutôt que de règles strictes, et le type de connecteur n’augmente pas la capacité en courant des cellules Li-ion elles-mêmes.
Une batterie Li-ion de plus grande capacité offre-t-elle toujours une durée de vol plus longue ?
Non. Une capacité supérieure augmente l’énergie totale stockée, mais elle augmente généralement aussi le poids de la batterie. La durée de vol réelle dépend de l’efficacité de la propulsion, du poids de l’appareil, de la charge utile, de l’utilisation des gaz, du vent et de l’énergie supplémentaire requise pour transporter une batterie plus grande.
