锂聚合物电池那些事儿(中).docVIP

锂聚合物电池那些事儿(中) 　　正确使用锂聚合物电池 　　1.锂聚合物电池的缺点 　　通过前文对锂聚合物电池基本特性的解析，模型爱好者对这种电池的优点已有了较深入的理解。不过，锂聚合物电池也有一些不足之处。只有了解这些缺点，采取相应的正确措施避免其危害，才能更加正确合理地使用好锂聚合物电池。 　　具体而言，航空模型使用的锂聚合物电池的最大缺点就是比较娇嫩。在充放电时，锂聚合物电池既不能“过充”，也不能“过放”。所谓“过充”，是对电池充电太多，充过了头，电池的电压超过产品规定的“限制电压”值。至于“过放”，则是电池工作过程中放电量超过最大允许值，使其电压低于产品规定的“终止电压”值。 　　电池一旦发生“过充”或“过放”，极有可能影响其基本性能、降低使用寿命，严重时会直接导致电池性能的不可逆损伤或完全损坏，甚至导致起火、爆炸等险情的发生（图13、图14）。 　　2.如何防止锂电池“过充” 　　因为航模所用的锂聚合物电池都要配备专用的锂电池充电器，所以防止其“过充”的问题比较容易解决。只要是正规的充电器产品，都会按照锂聚合物电池的充电要求进行设计和生产，使用合格的充电器对电池充电是符合锂电池的充电要求的。 　　（1）简易平衡充电器 　　这种充电器的最大优点是操作简单，工作稳定可靠，适合大多数爱好者使用。 　　对于由一片锂聚合物电池电芯构成的电池，充电方式最简单，只要确保电池充满时的电压不超过“限制电压”即可，因此电池只需要一个充放电接口（图15）。不同的充电器，其设定的“限制电压”不同，即电池充满电时的电压值不一样。对于锂聚合物电池而言，一般规定其“限制电压”为4.25V。 　　但除了少数室内小电直采用这种只有一块电芯的锂电池外，大部分航模都使用多块电芯串联而成的锂电池组，需要使用平衡充电器进行充电。为此，这些锂电池组除了有输出接口外，一般还会引出一组平衡充电接口。充电时，将平衡充电接口插到平衡充电器的相应接口即可对电池组进行充电。图16只是一种简易的平衡充电器，并非真正的平衡充电器。因为充电时，它只检测电???组中每片电芯的电压，只要其中一片电芯的电压达到限制电压值，充电就全部终止。所以，这种简易充电器只能确保每片电芯都不会过充，却不能保证每片电芯都充满。如果电池组中几片电芯的性能有差异，就会造成整个电池组无法充满，而且多次充电后各个电芯的电压差异还会越来越大，电池组的性能也会受到较大影响。 　　这种简易充电器价格较低，基本上能保证普通锂电池组的充电需要，往往作为航模产品的基本配件随机配套销售。一般，这种充电器只能对2S或3S的锂电池组进行充电，即只能对标称电压为7.4V或11.1V的锂电池组充电。另外，其充电电流通常不能调节，只能对容量在较小范围的电池组充电。这是因为在正常的充电状态下，绝大部分时间会采用充放电倍率为1C进行恒流充电，只在最后阶段变为恒压充电（图17）。比如最大恒流充电电流为600mA的充电器一般只适于对容量为400～800mAh的电池组充电。如果电池组容量很小，该充电器的相对充电电流会很大。因此如用它对容量为100mAh的电池组充电，其恒流充电电流对应的充放电倍率可达6C，对电池的使用性能和寿命非常不利。而当电池组容量很大时，该充电器的相对充电电流又太小，导致充电时间过长。如用它对容量为3　300mAh的电池组充电，正常情况下要7小时左右才能充满。 　　笔者的航模所配的锂电池最大不超过3S，所以使用图16所示的简易充电器。用它为标称值为11.1V/1　800mAh的电池组充电比较方便，每次充满电约需3小时。为解决因为单片电芯性能差异造成电压不平衡的问题，笔者用其为其它航模配套的单片电芯充电器对电压偏低的电芯单独进行补充充电，以尽量保证每片电芯的电压基本相同。需特别注意：补充充电最好先于整组电池充电前进行，这样可减小各片电芯的电压差异，有利于稳定电池组的性能、延长其使用寿命。 　　（2）平衡充电器 　　目前，大型航模越来越多，其所需动力电池组已达4S/6S甚至更高，电池容量也越来越大。如F3A、TOC模型飞机及F3C、3D模型直升机等都要配备很大的电池组。大功率的中高端充电器也应此而生。这种中高端充电器是真正的平衡充电器，有专用输出接口为电池充电，能进行大电流快速充电（图18）。其平衡充电接头可实时监测各电芯的电压，当某一块电芯达到“限制电压”时，输出接口的充电即结束，改由平衡充电接口继续为未充满的电芯充电，直到整组电池完全充满（图19）。这种平衡充电器主要特点有： 　　（a）充电范围广——可对1S及以上的多片电芯串联的较大锂电池组进行充电； 　　（b）科学管理充电过程——具备真正的平衡充电功能； 　　（c）充电设置方便——充电电流可根据电池组的容量大小进行人工设置；