Wyjaśnienie baterii LiPo vs Li ion vs LiFe

W tym blogu omówimy trzy chemie baterii, które wszystkie pochodzą z tej samej rodziny litu. Porozmawiamy o ich wysokopoziomowych specyfikacjach oraz o tym, gdzie można potencjalnie używać tych pakietów baterii.

3 przykłady pochodzące z rodziny litu to nasz pakiet baterii Lipo, nasz pakiet baterii litowo-jonowej oraz na koniec nasz pakiet baterii LiFe lub LiFe, w zależności od tego, jak chcesz to wymówić.

Zacznijmy od omówienia napięć każdego z tych pakietów baterii.

Nasz pakiet baterii Lipo ma napięcie nominalne 3,70 wolta, podczas gdy nasz pakiet baterii litowo-jonowej ma napięcie nominalne 3,6, a nasz pakiet baterii LiFe ma fenomenalne napięcie 3,30 wolta. Już tutaj widać dużą przewagę pakietu baterii litowo-polimerowej, ponieważ ma wyższe napięcie nominalne, wszystkie te napięcia są na ogniwo, więc gdy pomnożysz te napięcia przez całkowitą liczbę ogniw w pakiecie baterii, możesz uzyskać znacznie wyższe napięcie z naszego pakietu baterii litowo-polimerowej bez potrzeby dużej liczby ogniw.

Porozmawiajmy o drugiej wartości, którą mamy tutaj na tablicy a jest to maksymalne napięcie dla każdego ogniwa. Między każdą z chemii baterii istnieją pewne różnice. Najważniejszą rzeczą do skupienia się jest różnica między maksymalnym a nominalnym napięciem. Dla pierwszych dwóch chemii baterii mamy około 0,5 wolta różnicy na każde ogniwo w pakiecie baterii. Jednak nasz pakiet baterii LiFe ma tylko różnicę 0,3 wolta, co sugeruje, że w trakcie życia baterii od 100% stanu naładowania do 20% stanu naładowania zobaczymy mniejszy spadek napięcia w pakiecie baterii LiFe. Więc jeśli chodzi o różnicę między maksymalnym a nominalnym napięciem, to zdecydowanie wygrywa on tę kategorię.

Teraz, jeśli chodzi o 3^cią specyfikacji, jest to absolutne minimalne napięcie, które mamy tutaj na tablicy. Chcesz absolutnie upewnić się, że nigdy faktycznie nie osiągniesz wartości napisanych na tablicy na zielono: 3 wolty dla naszego Lipo, 3 wolty dla naszego litowo-jonowego i 2,5 wolta dla naszego LiFe. Jeśli zdarzy się, że osiągniesz te napięcia z tymi pakietami baterii, możesz być pewien, że żywotność tego pakietu baterii pod względem liczby lat, przez które będziesz go używać, ulegnie pogorszeniu i zmniejszeniu. Chcesz mieć pewność, że minimalne napięcie krytyczne wynosi około 3,4 wolta na ogniwo dla pierwszych dwóch chemii baterii i 3,00 dla naszej ostatniej chemii baterii.

Teraz, gdy mówimy o następnym elemencie, który mamy tutaj, jest to maksymalna pojemność, którą chcemy rozładować z konkretnego pakietu baterii. Jeśli mamy pakiet baterii o pojemności 5000 miliamperogodzin i chcemy rozładować tylko 80% tej pojemności, to będzie równe 4000 miliamperogodzin. Pozostały stan naładowania to 1000 miliamperogodzin w naszym pakiecie o pojemności 5000 miliamperogodzin. To coś, o czym warto pomyśleć podczas używania tych baterii i co szczególnie pomaga, gdy mówimy o żywotności pakietów, ponieważ to zapewnia maksymalną żywotność, jeśli przestrzegasz tej zasady. Na szczęście dla nas jest to równe dla całej rodziny opartych na litu, o której dzisiaj mówimy.

Teraz porozmawiajmy o typowym zastosowaniu każdej z tych chemii baterii w naszym świecie RC. Zaczynając od naszego pakietu baterii Lipo, zwykle zobaczysz jeden z tych pakietów używany w systemach o wysokiej mocy wyjściowej. Wielką zaletą pakietu baterii Lipo jest to, że może dostarczyć ogromną moc, zwłaszcza w stosunku do swojego rozmiaru i wagi. To czyni go idealnym do scenariuszy o wysokiej mocy wyjściowej, gdzie musimy dostarczyć dużo prądu, a konkretnie chodzi tu o szybkość, z jaką możemy rozładować ten pakiet baterii, co jest równe ilości prądu, który możemy faktycznie uzyskać z pakietu baterii Lipo. Jeśli chodzi o baterię litowo-jonową, to jest to miejsce, gdzie mamy zastosowania w RC o niskim poborze prądu, typowym przykładem jest RX i TX, czyli nasz pakiet baterii odbiornika lub nadajnika, nawet jeśli chcesz zasilić kilka diod LED na pokładzie lub kartę dźwiękową. Każdy z tych przykładów może łatwo korzystać z ogniwa litowo-jonowego. Nawet niektóre dalekosiężne samoloty zdalnie sterowane lub drony używają i mogą korzystać z tego konkretnego pakietu baterii.

Ostatnim elementem, który mamy tutaj na tablicy, jest nasz LiFe. Jest on używany w wielu różnych miejscach, zwłaszcza w większych pojazdach zdalnie sterowanych. Możemy zobaczyć te pakiety baterii używane w nadajnikach, odbiornikach, a nawet w systemach zapłonowych lub ECU turbin. Miłą cechą ogniwa LiFe jest to, że ma napięcie nominalne 3,3 wolta, co czyni je idealnym do zastosowań RX. Mogę używać tej chemii baterii do wszystkich moich serwomechanizmów o napięciu nominalnym 6 woltów i będzie działać bez żadnych problemów. Całkowite napięcie, które uzyskujemy z tego pakietu baterii, może wynosić 7,2 wolta, ale zaraz po odłączeniu od ładowarki i rozpoczęciu użytkowania szybko spada do poziomu pakietu baterii LiFe.

Porozmawiajmy o niektórych cechach naszych baterii Lipo i Li ion. Typowe ogniwa, które zobaczysz w pakiecie baterii litowo-polimerowej, mają kształt prostokątny. To jest przykład baterii 3s LiPo i możesz to rozpoznać, ponieważ widzisz trzy warstwy ogniw ułożonych na sobie. Ten typ ogniwa jest bardzo łatwo uszkadzany w przypadku jakiegokolwiek wypadku pojazdu zdalnie sterowanego. Warto o tym pamiętać, jeśli latasz samolotem zdalnie sterowanym lub skaczesz jednym ze swoich samochodów zdalnie sterowanych — jeśli ten pakiet baterii wypadnie i uderzy o ziemię, jest bardzo prawdopodobne, że zostanie trwale uszkodzony fizycznie w jakiś sposób. Natomiast nasz pakiet baterii litowo-jonowej zwykle ma ogniwa w kształcie cylindrycznym, a popularną konfiguracją jest 18650.

Teraz, jeśli chodzi o naszą ostatnią chemię, powodem, dla którego umieściłem tutaj tę specjalną cechę, jest ta konkretna chemia baterii. Napięcie spoczynkowe, jeśli spojrzeć na napięcie spoczynkowe gdziekolwiek między 20% a 80% pojemności baterii, jest stosunkowo stałe, co mnie zaskakuje, ponieważ zwykle nie widzi się tego w żadnej chemii baterii. Napięcie spoczynkowe pakietu baterii w moim doświadczeniu dla baterii LiFe nie jest czymś, czego używałbym do określenia stanu naładowania. Zwykle korzystam z miliamperogodzin zużycia tego pakietu baterii, aby zrozumieć, gdzie jestem w stanie naładowania tej baterii.

Teraz porozmawiajmy o żywotności naszych pakietów baterii. Nasz pakiet baterii Lipo zajmuje ostatnie miejsce, 3 na 3, ponieważ ma najsłabszą wydajność, jeśli chodzi o żywotność pakietu baterii. Dobrym przykładem jest elektryczny odrzutowy wentylator, zwykle z baterii uzyskuję około 2 lub 3 lata użytkowania pakietu baterii, zanim będę musiał kupić nowy dla naszych elektrycznych odrzutowych wentylatorów. Powodem jest to, że nie uzyskam takiej samej wydajności jak nowy pakiet baterii dla mojego elektrycznego odrzutowca, a w rezultacie nie mogę nim latać z tak zmniejszoną wydajnością.

Teraz porozmawiajmy o rankingu dla naszej baterii litowo-jonowej. Ta ma faktycznie najwyższą żywotność, można uzyskać znaczną liczbę lat z ogniwa litowo-jonowego. To zdecydowanie jedna z największych zalet pakietu baterii litowo-jonowej. Żywotność tych baterii jest znacząca, a na końcu mamy pakiet baterii LiFe, który zajmuje drugie miejsce w rankingu spośród tych trzech pakietów baterii. Mają one dobrą żywotność, są gdzieś pomiędzy naszymi pakietami Lipo i litowo-jonowymi.

Teraz porozmawiajmy o konserwacji. Wszystkie trzy chemie pakietów baterii wymagają od nas ich utrzymania, aby zmaksymalizować żywotność. Lepszym słowem opisującym to, o czym będziemy mówić, może być uszkodzenie spowodowane nadużyciem. Uszkodzenia spowodowane nadużyciem z powodu braku konserwacji pakietu baterii Lipo będą dość wysokie. W porównaniu do uszkodzeń spowodowanych nadużyciem, jeśli nie utrzymujesz swojego pakietu baterii LiFe, będzie to stosunkowo niskie.