Lipo батерии - тестове, сравнения, предпочитания

[Xape]

В началото на 2016 година, Липо батериите са навсякъде и са без аналог в нашето RC хоби.
Който не знае за какви батерии говоря нека прочете инфото в Wikipedia.
Който пък иска да разбере как се ползват и съхраняват безопасно тези батерии - нека прегледа тази и тази теми.

Отминаха времената в които фирмите предлагаха една или максимум две гами Липо, като 25С разряден ток и 1С заряд бяха върха на сладоледа.
Към днешна дата производителита предлагат поне 4-5 продуктови гами - Едни са оптимизирани за ниско тегло, други за макс. висок разряден ток, трети пък са съвсем екзотични (поне към момента на писане) и се зареждат до по-високо максимално напрежение, например 4.35V на клетка вместо обичайните 4.20V.

Друг важен аспект е "послъгването" или понякога откронената лъжа от някой производители относно основни показатели - в Ebay примерно може да купите за 5$ батерия която е 2-3 пъти по-компактна и лека от маркова такава със същия капацитет. Защо се получава така - нима въпросния производител разполага със супер технология? Не! за просно въпросната батерия е пълно менте и показателите са измислени.

Затова, моля тук да споделяте вашите преки впечатления, тестове и прочее.
Също така ще допълваме темата заедно с развитието на технологията.
Вероятно ще се получи и интересна дискусия.

 

[Tassadar]

Идеята за тази тема е чудесна! Бих искал да се развие по-дълбоко от стандарното в подобни теми "тази марка е супер, а тази е болкук".

Не съм си поставял за цел, а и нямам възможности да направя надлежно, научно обосновано сравнение между различни видове батерии. Но, като хобист ползващ батерии, искам да имам по-обективна представа за характеристиките на различните марки.

След изчитане на базовата теория на литиевите батерии от източници като Sanyo и Panasonic, производители с традиции в разработката на батерии, установих следните зависимости:

1. Батериите предлагат следните характеристики: ниско тегло, голям капацитет и голям ток на разряд. Но, в даден продукт могат да се съчетаят САМО две от характеристиките.

2. Т.н. С рейтинг - максимално допустимият ток на разряд се базира на общоприето, но нестандартизирано правило - пакет от 1000mAh може да разсейва безопасно максимално 6W мощност под формата на топлина без да прегрее и да се самозапали. От тук пряката зависимост на вътрешното съпротивление и С-рейтинга. С-рейтинга е мерило за безопасността, а не динамичните характеристики на един пакет. И понеже способността на пакета да разсейва мощност без да превиши безопасната температура (по спомен 80гр.) зависи от много фактори ( форма, материал, охлаждане и т.н.), производителите спекуплират с С-рейтинга на продуктите си!

3. Вътрешното съпротивление има два компонента - активно и йонично съпротивление. Активното съпротивление води до загубите под формата на топлина в пакета. Йоничното се дължи на физико-химични фактори и е общо взето способността на батерията да мобилизира достатъчно бързо токоносители около електродите. Йоничното съпротивление оказва влияние на способността на батерията да поддържа напрежение при рязко и продължително повишаване на тока. Няма стандарно мерило за тази способност и никой производител не го споменава. По моделарските форуми хората се изразяват как една батерия има повече "punch" и "juice" от друга.

От тук нататък се опитваме да установим кой от производителите послъгва по-малко при маркетинга и най-важното кой подбира клетките в един пакет с максимално близки параметри.

Хубавото е, че в днешно време имаме достатъчн избор за да задоволим почти всяка наша нужда от батерии. Проблемът е, че цената не винаги оправдава ползите за нас.

 

[vesibo]

Супер идея и браво на Христо за нейното изпълнение.Аз ще бъда кратък но материала, който ви пускам е страхотен и обхваща цялостно всичко свързано с Li-po батериите.Прочетете всичко и ще останете доволни.Най - силно реализацията на тези батерии се усеща в RC хеликоптерите и за това преди време бях попаднал на нещо много, много интересно написано в RC Helicopterfun.com. Мисля че темата е подходяща за да го споделя с Вас. ПРИЯТНО ЧЕТЕНЕ
http://www.rchelicopterfun.com/rc-lipo-batteries.html

 

[JetMan]

В RCgroups има една полезна тема по въпроса - http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1767093

Като цяло марките като GensAce и ThunderPower се справят изключително добре. 90% от евтините марки се оказва че залагат на етикетите.

Темата е пълна с техническа информация и графики и таблици - изключително сериозен подход има човека който прави изследванията.

 

[Xape]

В RCgroups има една полезна тема по въпроса - http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1767093

Като цяло марките като GensAce и ThunderPower се справят изключително добре. 90% от евтините марки се оказва че залагат на етикетите.

Темата е пълна с техническа информация и графики и таблици - изключително сериозен подход има човека който прави изследванията.

Наистина е много интересна тази тема, но и много дълга - към днешна дата 254 страници .
Изнамерих от нея един простичък калкулатор на база вътрешно съпротивление (IR), който изглежда много полезен за сравняване на батерии:
http://www.jj604.com/LiPoTool/

 

[Tassadar]

Наистина е много интересна тази тема, но и много дълга - към днешна дата 254 страници .
Изнамерих от нея един простичък калкулатор на база вътрешно съпротивление (IR), който изглежда много полезен за сравняване на батерии:
http://www.jj604.com/LiPoTool/

Да. Явно този сайт изчислява максималния допустим ток по правилото 6W/1000mAh. По моите формули получавам същите резултати.


Да споделя пресни замервания за някой пакети.

За GensAce 3S 2200 25C:
http://www.gensace.de/capacity-rang...2200mah-11-1v-25c-3s1p-lipo-battery-pack.html
Изчиленият максимален ток още при първия цикъл на раздишване е близо 62А или 28С. По спецификация максималният ток е 55А или 25С!


За Zipi Compact 4S 2700 35C:
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__21397__ZIPPY_Compact_2700mAh_4S_35C_Lipo_Pack.html
Показа 27С първоначално и никога не се качи повече от 30С.

За Turnigy nanotech 4S 2200 45-90C:
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__11952__Turnigy_nano_tech_2200mah_4S_45_90C_Lipo_Pack.html
Първоначално 35С в последствие до 40С.


Вътрешните съпротивления са измерени със зареждачка Revolectrix Cellpro 10XP, а изчисленията то метода споменат по-горе.

 

[Gogo]

Наистина е много интересна тази тема, но и много дълга - към днешна дата 254 страници .
Изнамерих от нея един простичък калкулатор на база вътрешно съпротивление (IR), който изглежда много полезен за сравняване на батерии:
http://www.jj604.com/LiPoTool/

Обърнете внимание, че Thunder Power според IR метода не се представят добре: FOM=0.15 - 0.37, докато водачът в класацията е Gens Ace с FOM=0.96 - 1.54.

 

[Xape]

Обърнете внимание, че Thunder Power според IR метода не се представят добре: FOM=0.15 - 0.37, докато водачът в класацията е Gens Ace с FOM=0.96 - 1.54.

При този метод е важно да се знае, че изчислената величина изцяло зависи от точността на измерване на вътрешното съпротивление.
При различни производители и модели зареждачки има големи разлики в измерената стойност. Даже след смяна на фърмуер понякога се променя съществено измерването, т.е. не може да се сравняват пряко измервания направени при различни условия.

 

[Gogo]

При този метод е важно да се знае, че изчислената величина изцяло зависи от точността на измерване на вътрешното съпротивление.
При различни производители и модели зареждачки има големи разлики в измерената стойност. Даже след смяна на фърмуер понякога се променя съществено измерването, т.е. не може да се сравняват пряко измервания направени при различни условия.

Съгласен съм с теб. До момента не можах да намеря алтернативни измервания за IR на Thunder Power освен тези:

 

[JetMan]

Днес пробвах новите батерии Tatoo/Gens Ace в следните разфасовки

2300mah / 3 клетки /45 C - на кантара показаха 183 грама - летях на позната платформа - Т-28 на която имам повече от 30 полета. Времето за летене се увеличи с почти 2 минути от 5 на 7 , като през целия полет не чух нито веднъж алармата за ниско напрежение в клетките от 3.6 .

1550mah / 3 клетки / 45 C - тежи 132 грама - и се оказа идеална за Skipper-a , също увеличение на летателното време с около 2 минути спрямо 1300 mah / 45C на wellpower - като тази батерия ми се струва идеална и за малък Quad размер 250 на 3 клетки.

Общо взето това потвърждава думите на Пепи, че Ц-то им е истинско.

 

[vesibo]

При мен нещата са драстични, просто не е за вярване.
С тази батерия тежаща 73гр.:




Летя двойно като време в сравнение с Nano-tech 850 mAh 45-90C -82гр. и Zippy compact 850 mAh.-78гр.
Или батерията е много добра, или другите батериии са сдали багажа.

 

[Gogo]

При мен нещата са драстични, просто не е за вярване.
С тази батерия тежаща 73гр.:

Летя двойно като време в сравнение с Nano-tech 850 mAh 45-90C -82гр. и Zippy compact 850 mAh.-78гр.
Или батерията е много добра, или другите батериии са сдали багажа.

Веско, не се вижда картинката.

 

[vesibo]

Веско, не се вижда картинката.

Вече трябва да я виждаш.

 

[Xape]

Изнамерих тези 2 филмчета които показват детайлно производството на липо батерии, с описание на отделните стъпки.
Интересно е да се видят защото степента на автоматизация в двете фабрики е на доста различно ниво.

 

[Xape]

3. Вътрешното съпротивление има два компонента - активно и йонично съпротивление. Активното съпротивление води до загубите под формата на топлина в пакета. Йоничното се дължи на физико-химични фактори и е общо взето способността на батерията да мобилизира достатъчно бързо токоносители около електродите. Йоничното съпротивление оказва влияние на способността на батерията да поддържа напрежение при рязко и продължително повишаване на тока. Няма стандарно мерило за тази способност и никой производител не го споменава. По моделарските форуми хората се изразяват как една батерия има повече "punch" и "juice" от друга.

Пепи, понеже се зачетох относно вътрешното съпротивление - дали си наясно при какъв товарен ток се прави измерването за изчисляване на IR, примерно на твоята зареждачка? При никой производител на зареждачки (Hyperion, Bantam, Cellpro) не можах да намеря данни.
От RC groups обаче разбрах за някой си Wayne Giles, който прави и продава негово устройство (ESR Meter), което се е превърнало в еталон за измерване на вътрешно съпротивление не само в хоби средите, но и при производители на батерии! За въпросното устройство намерих детайлна инструкция (цък), където човека обяснява, че е увеличил въпросния ток от 16А на 25А, за да може да се измерват по-коректно стойностите за батерии с по-голям капацитет и "С". Същевременно пише да не се ползва на батерии по-малки от 500mah, защото токът е много голям и измерването ще е извън обхвата.
Всичко това ми е интересно, защото сега моята зареждачка (Hyperion 730i) показва почти идентични стойности (3.5-3.7 mOhm/клетка) за батерии 2200mAh 25С и 45С, но подложени под истински товар от близо 60А (EDF) - тези които са 45С, държат доста по-високо напрежение!

 

[Tassadar]

Ице, наистина никой производител на зареждачки не разказва подробности за метода на измерване. Но, вариантите не са много. Формулата за изчисление е:

Vnl - напрежение на батерията без товар
Vfl - напрежение под товар
Rl - съпротивление на товара

т.е. батерията трябва да се подложи на товар.

Cellpro 10XP може да товари батерията с до 1А на клетка. Значи този ток използва за измерването. Освен това й трябват поне 12 минути в режим на заряд за да може да изкара резултат.

Според мен измерването с малък импулсен ток е валиден метод защото така се елиминира в голяма степен влиянието на йоничното съпротивление. А, йоничното съпротивление няма отношение към безопасността на пакета. От друга страна той не дава представа за динамичните характеристики.

Освен това измервачката трябва да е много чувствителна и прецизна. Не е странно, че си измерил почти еднакви стойности на пакети с 25С и 45С. В RL влиза и съпротивлението на балансния конектор, което е неизвестно и спокойно може да е няколко милиома. Revolectrix гарантират коректни измервания САМО ако използваме стандартните кабели и баланс бордове към зареждачката. Т.е. имат предвид съпротивлението на кабелите и конекторите.

Предположението, че зареждачките не взимат предвид йоничното съпротивление се потвърждава при мен.

Пакет Zippy Compact 4S 2700mAh 35C
ESR : 3-3.5 милиома на клетка

при тестове с реален товар (мотор с витло) - ток 43-44А в продължение на 15-20сек, напрежението на пакета от 16.2V пада на 14.44A. Което след съответните пресмятания дава реален практически ESR около 10 милиома на клетка.

Значи измерването с голям ток, както работи ESR метъра, е по-реален, но със сигурност ще се получават различни резултати от тези на зареждачките и данните на производителите на пакети. Както е видно от таблицата на Жоро по-горе, с този метър резултатите на ThunderPower са най-лоши от всички други измерени.

 

[Xape]

Реших да поръчам един ESR Meter от High Resolution версията (товар 25А и точност на измерване 0.01 mOhm), защото човека спира да прави тази версия.
Доста е усъвършенствал продукта междувременно, актуалната версия е с аналитични фунции - извежда стойност "True C" по формулата за 6W/1000mAh.
Линк към темата за актуалния продукт:
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2604031

 

[Tassadar]

Реших да поръчам един ESR Meter от High Resolution версията (товар 25А и точност на измерване 0.01 mOhm), защото човека спира да прави тази версия.
Доста е усъвършенствал продукта междувременно, актуалната версия е с аналитични фунции - извежда стойност "True C" по формулата за 6W/1000mAh.
Линк към темата за актуалния продукт:
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2604031

Идеално! Технологичната въоръженост на групата се увеличава!

ПП
Този уред как разсейва топлината от меренето? 6 клетки на 25А е мнооого жега!

 

[Xape]

Идеално! Технологичната въоръженост на групата се увеличава!

ПП
Този уред как разсейва топлината от меренето? 6 клетки на 25А е мнооого жега!

Тук има информация, макар и доста да се е променил уреда оттогава:
http://forum.giantshark.co.uk/viewtopic.php?f=121&t=3396
Доколкото разбирам, товара се прилага само за 15 msec. през FET транзистор.

 

[Tassadar]

Ясно. Интересно дали краткото време от 15мс е за да избегне проявлението на йоничното съпротивление, или за да избегне огромните радиатори и вентилатори.

Все пак си мисля, че реална оценка на представянето на батерията в един модел, батериите трябва да се сравняват при максималния им ток за по-дълго време.

Имах доста чудене със Слика, който нямаше достатъчно тяга за висене, при положение, че мотор, витло и тегло бяха според препоръките в RCGroups. Оказа се заради кекавите Zippy Compact които си даваха 70A без да загряват и надуват, но с ниско напрежение..