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鋰聚電池基本知識

Lipo電池(lithium polymer batteries)是現今遙控模型中最常見的動力來源。它突破性的能量/重量比(storage/weight ratios)和放電能能力都比以往的電池還要優越。實際上它已經在我們所知的RC界引起一場革新了,但是它也是一種非常講究的電池,以致於很容易造成人們的誤解。

Lipo相關的術語和概念
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lithium polymer batteries
鋰聚合物電池是世界上廣為使用的鋰電池中的其中一種,它和鋰離子(lithium ion)、鋰鐵(lithium ferrite)和AA/AAA鋰電池不同,和其它鋰電池相比它的能量密度、充電及放電率都非常高,而且具有高度揮發性。通常都會作成扁平堆疊狀,通常每cell的電壓被當作是3.7V,充飽時電壓為4.2V。



mAh
mAh是毫安培的簡寫(milli-Amp-hour),1000 mAh = 1Ah,通常用來表示鋰聚合物電池的容量,其實這是各類型電池容量的標準標示法。例如一顆標示2200mAh的鋰聚電池就表示它可以連續放電2.2A一個小時。

電池組態 (例如 3s1p, 2s2p)
s表示series,意思是串聯;p表示parallel,意思是並聯。舉例來說3s1p就是3個鋰聚合cell串聯。2s2p就是兩組並聯的鋰聚合cell串聯在一起,這一組電池總共會有4 cells。s數增加表示電壓增加,p數增加表示容量增加。

C
C值和鋰聚電池的容量有直接關係,例如2200mAh鋰聚電池的1C就是2.2A;3300mAh鋰聚電池的1C就是3.3Ah。

內阻(Internal resistance)

所有電子裝置都有阻抗性,電池也不例外。一般用於RC的鋰聚電池期內阻值(IR)可用來評斷電池的健康狀況。IR愈低,電流就愈容易從電池中釋放出來,在負載的情況之下就能提供較高的電壓。一般新的高性能鋰聚電池內阻值約2mohms,狀況不佳的老電池IR值可能會到達100mohms以上。通常高階的充電器都可以測量出電池的IR值,如PL8或是MegaPower Gemini-3020i。

休止電壓(Resting voltage)
這是所有電池的基本概念,休止電壓就是電池已經"休息"了或是沒使用了。舉例來說一顆鋰聚電池從遙控飛機上拔下來之後放在桌上已經幾分鐘了,你可以把它想作是已經在"休息"狀態了,這時候你可以藉由測電器測量它的電壓就可以粗略知道它的電量還剩多少,並測量電池的平衡狀況如何。如果你在鋰聚電池剛充完電或是剛放完電就馬上測量的話會因為"壓升"或"壓降"而造成讀數的變動,也就是鋰聚電池尚未到達"休息"狀態。所以要得到精確讀數的話就需要在電池充放電之後稍事休息再進行測量。

負載電壓(Load voltage)
這是也是所有電池的基本概念,它指的是當電池在負載狀況下的電壓值,這個數值會隨著負載的大小而有所改變。負載愈大,電壓下降愈多。這個數值也可以告訴我們很多事情,如電池的健康狀況,或是這個電池是否適合你的電裝配置。

鋰聚電池的最低電量(Minimum voltage for lipos)

很多其它類型的電池將電全部放完是不會有問題的,如NiCd電池就需要將電完全放完再充電才能確保電池狀況良好,但是鋰聚電池不一樣,它的使用有最低電量限制,若不遵守這項使用規則鋰聚電池將會受損。其實這個值會因各個電池不同而有所差異,一般來說會是3.0V,3.0V指的並不只是休止電壓,而是在負載狀態下電壓低於3.0V也會使鋰聚電池受損,因此要監控這個數值並不是一件簡單的事,這個問題將帶我們進入下一個討論項目,也就是所謂的80%法則。

80%法則
為了要使鋰聚電池維持良好的性能我們使用時應遵循80%法則。就如同它的字面意義,也就是放電量以不超過電池標示容量的80%為原則。想更了解80%法則

溫度
溫度對鋰聚電池的健康狀況有很大的影響,尤其是在高溫的情況之下。一般來說鋰聚合電池的內部必須維持在攝氏60度以下,所以為了保持在安全狀態之下鋰聚合電池的表面溫度應維持在攝氏55度以下。超過其放電能力的放電,又或是把鋰聚合電池放在大太陽下的車室中都會造成溫度過高。提供一個簡單的測試方式,把鋰聚電池緊握在手中如果覺得很溫熱,那就是溫度過高了。


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