Как зарядить литий-полимерный аккумулятор?

Литий-ионный полимерный аккумулятор – это устройство, позволяющее обеспечить энергией двигательные аппараты с наименьшей весовой нагрузкой. Этот вид зарядных приборов пришел на смену никель-кадмиевым АКБ, которые были слишком тяжеловесными и не давали такой мощности.

Назначение

Литий-полимерный аккумулятор необходим для обеспечения важнейших задач – увеличить срок работы мотора или двигателя, а также снизить общий вес двигательного аппарата и батареи. Эти зарядные устройства легко сменили устаревшие никель-кадмиевые приборы, а также никель-металлогибридные.

Основное отличие – малый вес и большая емкость. К тому же такой аккумулятор позволяет достичь более высокого напряжения элемента – 3,6 V на фоне 1,2 V у их предшественников. Для зарядки большинства технических устройств хватает всего лишь одной батареи из 2-3 зарядных элемента.

Все типы аккумуляторов работают на принципе использования электролитов, поэтому в целом особых фундаментальных отличий в разных элементах нет. LiPo-устройства используют для различных силовых установок и двигательных аппаратов, требующих бесперебойной подачи энергии. Эти аккумуляторы соответствуют требованиям техники безопасности и особенностям эксплуатации большинства заряжаемых приборов. Самое главное – такие зарядные устройства обеспечивают также и более высокий уровень разрядных токов. Поэтому большинство технических специалистов рекомендуют к использованию именно такой тип источника энергии.

Область применения

Подобные зарядные устройства успешно используются на вертолетах, самолетах, где способны обеспечивать уровень заряда, равный двигателю внутреннего сгорания. Некоторое время назад при использовании такого прибора американский пилот занял 7-е место в мире по пилотажу на электролете с размахом два метра, который обогнал многих участников соревнований на моделях с ДВС.

Удобно использовать такие зарядные устройства на небольших комнатных вертолетах и самолетах (Piccolo, Hummingbird) в сочетании с коллекторным мотором – это дает время полета до 25 минут, а с бесколлекторным двигателем – 45 минут.

Смена никель-кадмиевых (Ni-Cd) устройств на литий-полимерные объясняется несколькими параметрами, и на сегодняшний день LiPo уступают предшественникам, пожалуй, лишь в одной сфере – в области подачи супервысоких разрядов (40-50 С).

Однако прогресс не стоит на месте, возможно, совсем скоро будет разработан вариант высокоразрядного LiPo-аккумулятора, ведь еще недавно про них никто практически не слышал, а сегодня они активно используются.

Надо отметить, что быстрозарядные варианты не используются в быту – если кто-то хочет поэкспериментировать с недорогим и мощным АКБ к сотовому телефону или к камере, то результата не будет. Это нарушение условий эксплуатации, поскольку прибор или сама батарея не выдержит испытаний.

Специфика работы

Необходимо знать, как зарядить литий-полимерный аккумулятор, чтобы обеспечить его эффективную работу. В процессе максимум тока разряда в таких устройствах не превышает 3С, редкие модели достигают 5С. Самые быстрозарядные варианты могут допускать силу тока в 8-10С, они значительно тяжелее по весу (на 20%), также в их наименовании можно увидеть обозначения HD, HC. Например, разновидность прибора ККМ 1500 имеет емкость 1500 мАч, а ККМ1500HD является быстрозарядным вариантом.

Производители и стоимость

Одним из наиболее известных и уважаемых производителей аккумуляторов литий-полимерного типа является Kokam, чьи модели отличаются хорошим качеством и приемлемой стоимостью в зависимости от веса и габаритов. Востребованы на рынке также марки I-Rate, E-Tec, Tanic, Platinum Polymer, Thunder Power. Это лидеры подобной продукции, причем некоторые из них являются дочерними брендами от основных. Типы приборов и стоимость можно увидеть на сайтах производителей. Аккумуляторы этих марок имеют обширный ассортимент и большой выбор емкости: от 50 до 3000 мАч. Если требуется еще большая емкость, можно настроить параллельное соединение нескольких аккумуляторов.

Все разновидности LiPo-устройств по внешнему виду плоские, имеют толщину, которая меньше самой короткой стороны в 3 раза. Вывод энергии делают с короткого бока в виде плоских пластинок. При этом в перерасчете на емкость приборы LiPo по стоимости не превышают NiMh.

Простые зарядные приборы (не компьютерные) стоят примерно 10-40 долларов, универсальные же значительно дороже – на уровне 120-400 долларов.

Характеристики

Литий-полимерный аккумулятор имеет примерно одинаковый вес при сильном отличии в энергоемкости. Рабочие циклы насчитывают 500-600 раз при подаче разрядов в 2С и с потерей емкости до 20%.

У предшественников (NiCd, NiMh) в аналогичных условиях количество циклов составляет 1000 и 500 циклов, но с меньшей высотой токов. Но многие показатели пока сомнительны в силу новизны литий-полимерных приборов. Время покажет их окончательную эффективность. Литий-полимерный прибор также стареет и начинает терять емкость через 2 года после начала использования – потери составляют 20%.

Ресурс для зарядки

Литий-полимерные аккумуляторы 3,7 V имеют возможность замены батареи обычными или быстрозарядными литиевыми аналогами, имеющими емкость 2A в час. Это в три раза больше по емкости, легче на 11 грамм и требует меньшего напряжения (7,2 Вт).

В целом можно выделить две основные разновидности LiPo-устройств на современном рынке по скорости зарядки: быстрозарядные и стандартные. Отличие заключается в максимальном показателе разрядного тока в амперах (обозначается буквой С).

При разряде 3С и емкости прибора 1 Ач сила тока будет равна 3А.

Процедура зарядки

Как заряжать литий-полимерные аккумуляторы? Используется заряд от постоянного источника на уровень 4,20 В, при этом устанавливается ограничение на 1С для поступления тока.

Литий-полимерный аккумулятор заряжают по простому алгоритму. Завершение заряда – падение тока до уровня 0,1-0,2С. Стабилизация устройства – пребывание на уровне заряда в 70-80% от всей емкости. До окончания процедуры рекомендуется подождать минут 30-40.

Полный цикл зарядки занимает примерно 2 часа. При этом предъявляются достаточно жесткие требования для поддержания постоянно поступающего напряжения. Оно по точности должно составлять не менее 0,01 на одну банку.

Отзывы пользователей

Большинство пользователей быстрозарядных устройств на основе литий-полимеров сходятся во мнении, что лучшей маркой является Kokam, однако не все могут себе позволить такие расходы: на рынке цены завышены, дефицит хороших устройств приводит к спекуляции, привычка использовать стандартные литий-ионные или кадмиевые варианты.

Правильная зарядка литий-полимерных аккумуляторов позволит продлить срок службы устройства, а также спасет от сокращения энергоемкости.

Типичная ошибка экспериментатора – попытка совместить несовместимое, бытовой прибор или телефон со сверхмощной батареей может обойтись убытками.

Литий-полимерный аккумулятор на сегодняшний день является самой актуальной технологией высоких токов, которая имеет большое будущее и перспективы для развития. Сменить такой тип прибора сможет только альтернативное решение в энергетике или разные модификации, основанные на том же принципе работы – использовании полимеров.