Электро-аккумуляторы-ликбез
| (не показаны 7 промежуточных версий 5 участников) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
статья----автор Книжников ВВ | статья----автор Книжников ВВ | ||
| − | * вся правда о силовых аккумуляторах | + | * вся правда о силовых аккумуляторах[https://www.youtube.com/watch?v=CDiKV5r8lXQ] |
Устройство ----любая аккумуляторная батарея состоит из ячеек или банок соединенных последовательно S и параллельно P---например 4S3Р=12банок!!! | Устройство ----любая аккумуляторная батарея состоит из ячеек или банок соединенных последовательно S и параллельно P---например 4S3Р=12банок!!! | ||
| − | банка состоит из листового набора тонких пластин различной гальванической пары двух разных металлов--называются анодом и катодом--- и токопроводящим раствором называемым электролитом!!! | + | банка состоит из листового набора тонких пластин различной гальванической пары двух разных металлов--называются анодом и катодом--- и токопроводящим раствором называемым электролитом!!![https://www.youtube.com/watch?v=WI_E6Z_WtFU] |
При последовательном соединении напряжение увеличивается пропорционально кол-ву банок, а емкость не меняется! | При последовательном соединении напряжение увеличивается пропорционально кол-ву банок, а емкость не меняется! | ||
| Строка 10: | Строка 10: | ||
При параллельном соединении емкость увеличивается пропорционально кол-ву банок, а напряжение не меняется! | При параллельном соединении емкость увеличивается пропорционально кол-ву банок, а напряжение не меняется! | ||
| − | Существует много рекламного фейка о возможностях электрических акку----например рейтинг отдачи силы тока липо в 65-100С!, | + | Существует много рекламного фейка о возможностях электрических акку----например рейтинг отдачи силы тока липо в 65--100С!, |
| − | на самом деле это запредельный режим короткого замыкания, то есть время разряда менее одной минуты,когда в химии электролита и пластин происходят не поправимые последствия-полная деградация емкости и рост внутреннего сопротивления и как следствие падение ресурса с сотни циклов до десяти!!! | + | на самом деле это запредельный режим короткого замыкания, то есть время разряда менее одной минуты, когда в химии электролита и пластин происходят не поправимые последствия-полная деградация емкости и рост внутреннего сопротивления и как следствие падение ресурса с сотни циклов до десяти!!! |
| − | Важно всегда помнить,что чем ниже ток разряда тем выше ресурс акку и больше удельная энергия !!! | + | Важно всегда помнить, что чем ниже ток разряда тем выше ресурс акку и больше удельная энергия !!! |
| − | Поэтому все профессиональные акку с низким рейтингом меньше 5С,высокой удельной энергией в 180-250вт часов на кг и огромным ресурсом до 300-500 циклов в зависимости от химии! | + | Поэтому все профессиональные акку с низким рейтингом меньше 5С, высокой удельной энергией в 180-250вт часов на кг и огромным ресурсом до 300-500 циклов в зависимости от химии! |
| − | Чтобы увеличить | + | Чтобы увеличить мощность токоотдачей производители понижают внутреннее сопротивление аккумулятора методом увеличения площади контакта поверхностей пластин при том же объёме электролита, то есть просто в книжке наращивают кол-во металлических листов попеременно чередующих анод и катод---поэтому растёт масса акку и падает удельная энергия!!! |
| − | золотое правило---- заявленный производителем силовой рейтинг надо всегда делить на три, только тогда | + | золотое правило---- заявленный производителем силовой рейтинг надо всегда делить на три, только тогда рабочий номинальный ток будет равен честному рейтингу батареи !!![https://www.youtube.com/watch?v=cNBCUcedcoA] |
| − | 1)спортивные литий-полимерные акку имеют честный(рабочий) рейтинг всего в 25-30С при ресурсе менее 50 циклов и уд.энергией 100-110втч/кг! | + | 1) спортивные литий-полимерные акку имеют честный(рабочий) рейтинг всего в 25--30С при ресурсе менее 50 циклов и уд.энергией 100--110втч/кг! |
| − | 2) липо для хобби с честным рейтингом в 10-12С ресурсом в 100-150циклов и уд.энергией в 140-160 втч/кг! | + | 2) липо для хобби с честным рейтингом в 10--12С ресурсом в 100--150циклов и уд.энергией в 140--160 втч/кг! |
| − | 3) профи-липо уже 3-4С с ресурсом в 200-300 циклов и 180-200втч/кг!!! | + | 3) профи-липо уже 3--4С с ресурсом в 200--300 циклов и 180--200втч/кг!!! |
| − | 4) литий- ионки 3 поколения всего 2-3С с ресурсом в 300-500 циклов и 220-250втч/кг!!! | + | 4) литий- ионки 3 поколения всего 2--3С с ресурсом в 300--500 циклов и 220--250втч/кг!!! |
Внутреннее сопротивление одной банки легко рассчитать по формуле | Внутреннее сопротивление одной банки легко рассчитать по формуле | ||
| − | R(ом)=delta U/Imax=(4.2в-3в)/рейтингС(А), где дельта---это просадка напряжения свежезаряженного ли-по акку с 4.2в до критических 3в под предельной нагрузкой!!! | + | R(ом)=delta U/Imax=(4.2в-3в)/рейтингС(А), где дельта---это просадка напряжения свежезаряженного ли-по акку с 4.2в до критических 3в под предельной нагрузкой!!![https://www.youtube.com/watch?v=p3QyejmaMIo] |
Например на банке ёмкостью С=2Ач написано 60С,значит пиковый секундный ток Imax=2Ач х 60=120А и сопротивление одной банки R=1.2В/120А=0.01ом!!! | Например на банке ёмкостью С=2Ач написано 60С,значит пиковый секундный ток Imax=2Ач х 60=120А и сопротивление одной банки R=1.2В/120А=0.01ом!!! | ||
| − | Тепловая мощность потерь на банке Ртеп=R Imax2=0.01ом х(120А)2=144вт-----всего за 10 секунд выделиться Е= | + | Тепловая мощность потерь на банке Ртеп=R Imax2=0.01ом х(120А)2=144вт-----всего за 10 секунд выделиться Е=10сек х144вт=1440джоуль,что неприемлемо и вызовет самовозгорание электролита и пожар!!! |
По мере разряда реальное сопротивление акку вырастает в три раза в конце разряда----так как истощается насыщенность электролита заряженными ионами!например 100% заряда банки при 4.2в электросопротивление 0.01 Ом----при 50% и 3.9в уже 0.02 Ом---при 10% и 3.6в уже все 0.03 Ом---Поэтому в конце разряда акку сильно разогревается ----при разогреве электролита происходит выделение газа который повышает внутреннее давление среды на оболочку и пластины (вздутие банок) ,а сами пузыри газа сильно уменьшает площадь контакта электролита с анодом и катодом, именно это вызывает рост ещё большее электросопротивление акку!!! | По мере разряда реальное сопротивление акку вырастает в три раза в конце разряда----так как истощается насыщенность электролита заряженными ионами!например 100% заряда банки при 4.2в электросопротивление 0.01 Ом----при 50% и 3.9в уже 0.02 Ом---при 10% и 3.6в уже все 0.03 Ом---Поэтому в конце разряда акку сильно разогревается ----при разогреве электролита происходит выделение газа который повышает внутреннее давление среды на оболочку и пластины (вздутие банок) ,а сами пузыри газа сильно уменьшает площадь контакта электролита с анодом и катодом, именно это вызывает рост ещё большее электросопротивление акку!!! | ||
| Строка 40: | Строка 40: | ||
По мере разряда сопротивление акку растёт в три раза и КПД падает с 95% до 85%! | По мере разряда сопротивление акку растёт в три раза и КПД падает с 95% до 85%! | ||
| − | Оптимальная рабочая температура электролита +40грС----критическая +70грС! | + | Оптимальная рабочая температура электролита +40грС----критическая самовоспламенения +70грС! |
Хранить липо-акку заряженными на 38%---3.8В для стандартных lipo ЭДС=4.2В или 3.9В для HV-lipo ЭДС=4.35В на банку при температуре (+5--+25)грС! | Хранить липо-акку заряженными на 38%---3.8В для стандартных lipo ЭДС=4.2В или 3.9В для HV-lipo ЭДС=4.35В на банку при температуре (+5--+25)грС! | ||
| Строка 51: | Строка 51: | ||
На практике удельную мощность ли-по акку для сохранения ресурса лучше не превышать 1вт/г---то есть при массе акку в 100 грамм мощность потребления не | На практике удельную мощность ли-по акку для сохранения ресурса лучше не превышать 1вт/г---то есть при массе акку в 100 грамм мощность потребления не | ||
| − | более 100 вт!!! | + | более 100 вт!!![https://www.youtube.com/watch?v=oZCZd4Zaiuw] |
| − | По мере выработки ресурса ёмкость акку падает в 1.25 раз от номинала----то есть до 80% от начальной и возрастает внутреннее электросопротивление в 1.6 раз, а значит и падает отдаваемый максимальный рабочий ток в 1. | + | По мере выработки ресурса ёмкость акку падает в 1.25 раз от номинала----то есть до 80% от начальной и возрастает внутреннее электросопротивление в 1.6 раз, а значит и падает отдаваемый максимальный рабочий ток в 1.6 раз! |
При падении ёмкости до 70% уже сопротивление в 2 раза больше и пик тока всего 0.5 от номинала ----акку списывается и и его можно использовать только на малоточном оборудовании с максимальной силой тока 1С!!! | При падении ёмкости до 70% уже сопротивление в 2 раза больше и пик тока всего 0.5 от номинала ----акку списывается и и его можно использовать только на малоточном оборудовании с максимальной силой тока 1С!!! | ||
Текущая версия на 08:07, 3 ноября 2024
статья----автор Книжников ВВ
- вся правда о силовых аккумуляторах[1]
Устройство ----любая аккумуляторная батарея состоит из ячеек или банок соединенных последовательно S и параллельно P---например 4S3Р=12банок!!! банка состоит из листового набора тонких пластин различной гальванической пары двух разных металлов--называются анодом и катодом--- и токопроводящим раствором называемым электролитом!!![2]
При последовательном соединении напряжение увеличивается пропорционально кол-ву банок, а емкость не меняется!
При параллельном соединении емкость увеличивается пропорционально кол-ву банок, а напряжение не меняется!
Существует много рекламного фейка о возможностях электрических акку----например рейтинг отдачи силы тока липо в 65--100С!, на самом деле это запредельный режим короткого замыкания, то есть время разряда менее одной минуты, когда в химии электролита и пластин происходят не поправимые последствия-полная деградация емкости и рост внутреннего сопротивления и как следствие падение ресурса с сотни циклов до десяти!!!
Важно всегда помнить, что чем ниже ток разряда тем выше ресурс акку и больше удельная энергия !!!
Поэтому все профессиональные акку с низким рейтингом меньше 5С, высокой удельной энергией в 180-250вт часов на кг и огромным ресурсом до 300-500 циклов в зависимости от химии!
Чтобы увеличить мощность токоотдачей производители понижают внутреннее сопротивление аккумулятора методом увеличения площади контакта поверхностей пластин при том же объёме электролита, то есть просто в книжке наращивают кол-во металлических листов попеременно чередующих анод и катод---поэтому растёт масса акку и падает удельная энергия!!!
золотое правило---- заявленный производителем силовой рейтинг надо всегда делить на три, только тогда рабочий номинальный ток будет равен честному рейтингу батареи !!![3]
1) спортивные литий-полимерные акку имеют честный(рабочий) рейтинг всего в 25--30С при ресурсе менее 50 циклов и уд.энергией 100--110втч/кг!
2) липо для хобби с честным рейтингом в 10--12С ресурсом в 100--150циклов и уд.энергией в 140--160 втч/кг!
3) профи-липо уже 3--4С с ресурсом в 200--300 циклов и 180--200втч/кг!!!
4) литий- ионки 3 поколения всего 2--3С с ресурсом в 300--500 циклов и 220--250втч/кг!!!
Внутреннее сопротивление одной банки легко рассчитать по формуле R(ом)=delta U/Imax=(4.2в-3в)/рейтингС(А), где дельта---это просадка напряжения свежезаряженного ли-по акку с 4.2в до критических 3в под предельной нагрузкой!!![4]
Например на банке ёмкостью С=2Ач написано 60С,значит пиковый секундный ток Imax=2Ач х 60=120А и сопротивление одной банки R=1.2В/120А=0.01ом!!!
Тепловая мощность потерь на банке Ртеп=R Imax2=0.01ом х(120А)2=144вт-----всего за 10 секунд выделиться Е=10сек х144вт=1440джоуль,что неприемлемо и вызовет самовозгорание электролита и пожар!!!
По мере разряда реальное сопротивление акку вырастает в три раза в конце разряда----так как истощается насыщенность электролита заряженными ионами!например 100% заряда банки при 4.2в электросопротивление 0.01 Ом----при 50% и 3.9в уже 0.02 Ом---при 10% и 3.6в уже все 0.03 Ом---Поэтому в конце разряда акку сильно разогревается ----при разогреве электролита происходит выделение газа который повышает внутреннее давление среды на оболочку и пластины (вздутие банок) ,а сами пузыри газа сильно уменьшает площадь контакта электролита с анодом и катодом, именно это вызывает рост ещё большее электросопротивление акку!!!
По мере разряда сопротивление акку растёт в три раза и КПД падает с 95% до 85%!
Оптимальная рабочая температура электролита +40грС----критическая самовоспламенения +70грС!
Хранить липо-акку заряженными на 38%---3.8В для стандартных lipo ЭДС=4.2В или 3.9В для HV-lipo ЭДС=4.35В на банку при температуре (+5--+25)грС!
Падение напряжение без нагрузки на 0.07В для ЭДС=4.2В или 0.09В для ЭДС=4.35В вольт на одну банку соответствует примерно 10% расхода ёмкости!
Заряжать током лучше 1С, но на практике можно 2-3С!!!
Все липо перед эксплуатацией рекомендуется закатать в жесткие пластины толщиной 0.5-1мм типа дюраль или стеклотекстолит армированным стеклом сверхпрочным скотчем или сразу покупать автоверсии в жестком корпусе-----это защитит от вздутия и проколов!
На практике удельную мощность ли-по акку для сохранения ресурса лучше не превышать 1вт/г---то есть при массе акку в 100 грамм мощность потребления не более 100 вт!!![5]
По мере выработки ресурса ёмкость акку падает в 1.25 раз от номинала----то есть до 80% от начальной и возрастает внутреннее электросопротивление в 1.6 раз, а значит и падает отдаваемый максимальный рабочий ток в 1.6 раз!
При падении ёмкости до 70% уже сопротивление в 2 раза больше и пик тока всего 0.5 от номинала ----акку списывается и и его можно использовать только на малоточном оборудовании с максимальной силой тока 1С!!!
более подробно смотри статью "техника безопасности"
