باتری های لیتیم پلیمر ولتاژ بالا

مقدمه ای بر باتری های لیتیم پلیمر

با پيشرفت هاى روزافزون باترى ها رقيب هاى جديدى نيز براى باتری های لیتیم پلیمر پا به عرصه وجود گذاشته اند. در اين جلسه قصد داريم در مورد تعدادى از اين رقيب ها بحث كنيم و اينكه اين باترى ها بر چه اساسى توانسته اند زنگ خطر را براى باتری های لیتیم پلیمر به صدا در بياورند. نکته دیگر اینکه با یک سرچ ساده می توانید به تفاوت “باتری های لیتیم پلیمر” و “لیتیم یون” و هزاران مزایا و معایب هر کدام دست یابید ولی چیزی که برای ما مهم است عملکرد و نتیجه ای است که ما در یک زمین پرواز تجربه می کنیم و هزار بار هم بگویند مزیت باتری های لیتیم پلیمر نسبت به لیتیم یون این است و دیگری این مزیت را دارد و… تا زمانی که نتیجه را نبینیم بی فایده است.

کاربران محترم، خواندن این جلسه بدون انجام تمرینات آن و گام به گام پیش رفتن با درس كافى نمى باشد. لطفا تمرين هاى آخر جلسه به همراه لينك هاى ارسال شده را به دقت مطالعه كنيد تا به درك كامل و عميقى از مطالبى كه در ادامه مى آيد برسيد.

باتری های پیشرفته لیتیم یون در مقایسه با لیتیم پلیمر

[post_shop]

در حال حاضر شرکت هایی همانند شرکت تیتان(Titan) ادعا می کنند که باتری های لیتیم یون آنها زمان پرواز بیشتری را نسبت به نمونه های مشابه باتری های لیتیم پلیمر دارند. البته آنها از نام‌ Advanced Lithium Ion Battery برای باتری های خود استفاده کرده اند تا نتیجه پژوهش های خود را به رخ بکشند. برای دسترسی به وب سایت این شرکت می توانید از لینک زیر استفاده کنید:

شرکت تیتان

برای نمونه ما یکی از باتری های این شرکت که در سایت خود نوشته است تا 40 درصد می تواند زمان را بهبود ببخشد در زیر آورده ایم:

40% Better than a LiPo 
This fast discharge pack uses the UR18650NSX cell, which means it can add 40% more flight time vs a LiPo battery, as long as your current LiPo set up can fly 9+ minutes (meaning this pack can, for the same weight, fly for 13 minutes vs a LiPo’s 9 minutes). If this pack is discharged faster than 113 watts constant (less than 12 minutes) and is not actively cooled, it will overheat.

این شرکت بیان کرده است که با استفاده از این باتری لیتیم یون می توان تا حدود 40 درصد زمان پرواز را بهبود بخشید و همانگونه که بر روی باتری حک شده است شما می توانید به صورت همزمان تا 12 دقیقه به صورت ممتد با توان 113 وات ‍پرواز کنید که ضریب تخلیه ای معادل 4 برابر دارد واگر در حالت 300 وات پرواز کنید این باتری فقط به مدت 60 ثانیه دوام دارد یعنی اینکه شما می توانید با ضریب تخلیه 10 برابر با این باتری به مدت 60 ثانیه پرواز کنید.

و البته در باتری های چهار سلولی این زمان تا دو برابر افزایش می یابد و بیان می کند که 80 درصد نسبت به باتری های لیتیم پلیمر مشابه بهبود یافته است. متن شرح این کالا را در زیر مشاهده می کنید:

80% Better than a LiPo 
This endurance pack uses the NCR18650GA cell, which means it can add 80% more flight time vs a LiPo battery, as long as your current LiPo set up can fly 18+ minutes (meaning this pack can, for the same weight, fly for 32 minutes vs a LiPo’s 18 minutes). If this pack is discharged faster than 160 watts constant (less than 32 minutes) and is not actively cooled, it will overheat.

اینکه این ادعا تا چه حدودی صحت دارد و این شرکت چه تغییراتی را در مواد شیمیایی باتری های لیتیم یون داده است مورد نظر ما نیست و هدف ما نتیجه ای است که می بینیم. ضمن اینکه صرفا نمی توان با ادعای یک یا چند شرکت نتایج را به صورت کلی تایید کرد و ما هم مستقلا ادعاهای آنها را تایید نمی کنیم مگر اینکه با تست تعدادی از باتری های آنها نتایج را در همین بخش ارایه دهیم. در صورت تست این باتری ها نتایج از طریق کانال ما اعلام می گردد.

و اما نسل جدید دیگری که قابلیت رقابت با باتری لیتیم پلیمر استاندارد را دارد باتری های لیپو ولتاژ بالا می باشد که در زیر به آن می پردازیم.

مقایسه باتری های استاندارد لیپو با باتری های ولتاژ بالای لیپو

باتري هايی كه تاكنون در همه مولتي روتورها استفاده می شده است باتريهای استاندارد LiPo بوده است كه با آن آشنايی داريم. براي شناخت كامل اين باتری ها از لينك زير استفاده كنيد:

از مزاياي اين باتري هاي ولتاژ بالا مي توان به موارد زير اشاره كرد:

1- باتري هاي LiHV نسبت به وزن يكسان انرژي بيشتري دارد. بنابراين زمان پرواز افزايش مي يابد. شركت Hyperion كه از پيشگامان اين باتري هاي ولتاژ بالا مي باشد اظهار داشته است كه حدود 10 درصد افزايش ظرفيت باتري نسبت به باتري هاي استاندارد داريم.

نکته: اینکه شرکت های سازنده ادعا کنند که باتری های ما بهتر است و این برتری را دارد در مواقعی ممکن است به دلیل صرفه اقتصادی خودش باشد و این موضوع می بایست مستقلا توسط یک شرکت بی طرف بررسی گردد ولی موضوع بالا را از یک جهت دیگر نیز می توان مورد بررسی قرار داد که صحت ادعاهای آنها را تایید می کند.

1. همانطور که می دانید در باتری های استاندارد معمولی که سلولهای زیادی دارند(مثلا 8سلولی) و ولتاژ آنها بالاست شرکت های سازنده نرخ تخلیه شارژ(C) را پایین تر از باتری های با توان/سایز مشابه آنها در نظر می گیرند علت هم این است که در یک توان ثابت اگر ولتاژ را افزایش دهیم جریان کاهش می یابد و این کاهش جریان به ما کمک می کند که بتوانیم نرخ تخلیه شارژ را پایین تر در نظر بگیریم و پایین تر در نظر گرفتن نرخ تخلیه شارژ باعث کاهش وزن باتری نیز می شود و البته حرارت هایی که در جریان های بالا ایجاد می شود نیز کاهش می یابد. که این موضوع یک مزیت اساسی برای باتریهای با ولتاژ بالا محسوب می شود. حالا با توجه به اینکه شرکت هایی اقدام به تولید باتری های لیپو با ولتاژ بالاتر کرده اند این موضوع نیز تا حدودی صحت حرف های آنها را تایید می کند.

افزایش ولتاژ=کاهش جریان=کاهش حرارت=کاهش ضریب تخلیه=کاهش وزن

نتیجه گیری: شاید در تعداد سلولهای کم این اثر کمتر به چشم بیاید ولی در تعداد سلولهای زیاد(بالاتر از 8 ولت) این اثرات به شدت قابل ملاحظه است و نتایج موفقیت آمیزی دارد.

با توجه به توضیحات بالا قابل توجیه است که شرکت هایی همانند Gensace نیز به سمت تولید باتری های ولتاژ بالای لی‍پو بروند و تبلیغات خود را مخصوصا در زمینه کوادکوادکو‍پترهای سرعتی متمرکز کنند. 

برای توضیحات بیشتر و البته محصولات متنوع تر می توانید سری به وب سایت این شرکت معتبر بزنید:

وب سایت Gensace

سوال: آيا می توان باتري های استاندارد ليپو را تا حد 4.35 ولت شارژ كرد؟

جواب: خير. زيرا از لحاظ شيميايی كاملا متفاوت با باتری های ولتاژ بالا می باشند و در صورت شارژ بيش از حد منفجر می شوند.

سوال:‌ آيا مي توان باتري هاي HVLi را با شارژرهاي معمولي شارژ كرد؟

جواب: در صورتی كه شارژرهای معمولی امكان شارژ كردن هر سلول تا 4.35 ولت را داشته باشند می توان استفاده كرد ولی در غير اينصورت اين امكان وجود ندارد و بايد شارژر مناسب خريداری كرد.

[/post_shop]

باتری های هیدروژنی

فناوری دیگری که هم اکنون افراد زیادی در حال تلاش برای بکارگیری آن در کواکوپتر هستند سلولهای هیدروژنی است. همانگونه که می دانید سلول هیدروژن قابلیت تولید انرژی زیادی دارد. با استفاده از سلولهای هیدروژنی کوادکوپتر قادر است تا ساعت ها پرواز کند. استفاده از این انرژی به دلایل متعددی برای همه امکان پذیر نیست و وارد بحث آن نمی شویم.

این جلسه هم به پایان رسید. برای اطلاع از جلساتی که در آینده بر روی سایت قرار داده می شود و همچنین مطالبی که در کانال ما منتشر می شود می توانید ما را در محیط های مجازی دنبال کنید:

کانال تلگرام ما

اینستاگرام ما