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锂电池使用安全三五则

时间:2014-9-15 15:57:06来源:本站原创浏览次数:
锂电池因其独特的优势——充放电速度快、单位重量蕴含的能量高被广大模友所青睐。而对于使用者来说,锂电池的正确使用和充电非常重要。

  一、充电安全

  如果您一向粗心大意,或者懒得遵循各种安全使用规则,那么您还是放弃使用锂电池吧。这是因为使用锂电池最危险的过程就是充电,不仅要使用专门的充电器(图1),还要正确地设置电压和电池节数,否则很可能引发火灾。
  锂电池和镍镉电池、镍氢电池的充电方法不同,它需要专用充电器。一般来说,只要设定好电池节数,能为锂离子电池充电的充电器也能为聚合物电池充电。千万不要用镍镉电池或者镍氢电池的专用充电器为锂电池充电,后果非常危险。
  锂聚合物电池充电准则:
  1.使用与锂电池匹配的充电器。这种充电器是专门为锂电池设计的,其售价并不昂贵。有的模友喜欢用旧的手机电池充电器改装成航模锂电池充电器,这种做法存在安全隐患,不建议采用。
  2.一定要正确地设定电池节数(图2)。在开始充电的几分钟内,还要时不时观察一下充电器显示的电池节数是否始终正确。
  3.在为新买的锂电池充电前,须核对每一节电池的电压(图3)。在每十次充放电之后,也应执行这一操作。因为不平衡的锂电池充电时容易引发火灾,所以这一步操作非常重要。如果每节电池间的压力差值超过0.1V,就应该为每节电池分别充电至4.2V。如果每次充电前都有不平衡的现象,就说明某节电池出了故障,需要更换。
  4.为锂电池充电的全程都不能离开人的监管。时常听闻的各种锂电池充电导致房子和车发生火灾的事故(图4)都是在无人监管的情况下出现的。
  5.最好在没有易燃物的安全区域进行充电,例如铺了一层细沙的陶瓷盘子、花盆等(图5),万一锂电池燃烧也不会引发火灾。
  6.不要以超过1C的速率充电,除非产品说明书中另有注明。虽然理论上现在的电池可以承受更大的充电电流,但仍会缩短电池的寿命,增大火险的概率。如果实在需要,多买几块电池轮换着用(图6),就不用急着充电了。
  7.千万不要撞击刺穿锂电池。如果锂电池鼓包了,就不要再使用。将其放在一个隔绝易燃物的地方静置两个小时以上,如果没有发生危险就用一颗手电筒灯泡(额定电压高于电池电压)连接电池正负极进行放电(图7)。等灯泡的光彻底暗下去以后,就可以把电池取下扔到分类垃圾桶里了。
  8.如果发生“炸机”,锂电池很可能被毁损(图8),即使外观看来完好无损,内部也可能因撞击导致了局部短路。这时应该把锂电池立刻从模型中拆出来,放在一个隔绝易燃物的地方观察20分钟以上,以排除火灾隐患。曾有模友把毁损的电池直接扔在车里,导致火灾毁掉了整辆车,追悔莫及。
  9.要在通风好的地方充电。因为万一电池爆炸燃烧,会产生很多有害气体,在通风好的地方可迅速消散。
  10.准备好锂电池专用灭火器,或者准备一小桶沙子(图9)。这样万一锂电池发生爆炸燃烧,可以迅速有效地灭火。
  11.不要怀有侥幸心理。火灾可能发生在任何人的身上,怀有侥幸心理往往会坑了自己。要谨慎地使用锂电池,避免一切安全隐患。

  二、锂电池知识简述

  1.什么是锂电池

  锂电池广泛应用于各种电子设备上:手机、笔记本电脑、PDA等。锂电池并不是航模专用技术。锂聚合物电池和锂离子电池有共同点——相同的电压3.6V。也有不同点,锂离子电池被装在一个金属壳内,而锂聚合物电池采用软包装。普通的锂聚合物电池都是方形薄片形状(图10),有正极和负极接片。其突出优点是质量轻,非常适合用于航空模型。

  2.电压和电池节数

  锂电池充满电后的电压是4.2V,放电后的电压是3.0V,使用时不能超过这两个极限值,否则会对电池造成损害。
  避免锂电池电压低于3.0V的具体方法是在电子调速器中设定最低电压。当单节电池的电压低于3.0V时,操纵手会从骤然降低的动力中得到反馈,知道该是让模型降落的时候了。如果电子调速器有自动的锂电池模式,就能自动判断电池节数并自动设定限定电压。

  3.什么是10C?什么是3S4P?

  电池的放电倍率可以用C来衡量。1C意味着电池1个小时放完电,2C意味着半个小时放完电。放电时间是C数的倒数。电池的电量用毫安时衡量。对于一块2 000mAh的电池,如果以2 000mAh的电流充电,则一个小时完成充电。电池的容量、C数和放电电流之间存在简明的数学关系。一块2 000mAh时的电池,如果以1C放电,则放电电流为2 000mA×1=2A;如果以3C放电,则放电电流为2 000mA×3=6A。
  所有电池的放电速率都有限制。为此,经常把几节锂电池并联使用,以获得较大的电流。并联就是把电池的正极与正极相连,负极与负极相连。如果把两节锂电池并联,就得到原来两倍的电流。两节2 000mAh时的锂电池并联后等效于一个4 000mAh时的锂电池,C数和原来一样,额定电流则加倍。也就是说,如果原来的电池能以5C、10A放电,则并联后则能以5C、20A放电。模友通常都用这种方法以得到较大的放电电流。
  xSxP的命名方法清晰地表达了串联和并联的电池数目,S前面的数字是串联的电池数,P前面的数字是并联的电池数。3S4P、2 100mAh时的锂电池表示内含12节电池。假设其放电倍率为6C,那么电压由串联电池数3决定,放电电流由并联电池数4决定。故该电池的额定电压为10.8V(3×3.6V),最大放电电流为50.4A(2 100mA× 6×4)。

  4.选购电池

  选购电池时要比较其性能参数列表。相似尺寸和重量的锂电池在以不同电流放电时会有不同的电压表现,可据此选购电池。如果觉得性能参数列表太麻烦,也可以参考其他人的成功经验。模型飞机、发动机、电池的经典搭配是非常有参考价值的。
  学习、了解电压、功率、电流等基本电学知识,不仅有利于选购合适的电池,而且能使电动航模的飞行活动更有趣、更成功。
  30C的电池一定比10C或20C的更好么?并非如此,放电倍率并不一定越大越好。要知道,电池以20C放电意味着3分钟就没电了,时间太短了些。对于模型直升机来说,也许大放电倍率更有用一些,可以在需要的时候爆发出极强的动力,但对于固定翼模型飞机的意义就小多了。相对来说,8C~10C的放电倍率比较合适。
  最后一条忠告,不要只图便宜。一分价钱一分货,一定要选择具有足够放电倍率的优质可靠电池。因为以超过标准放电倍率的电流运行的后果是很严重的,不仅会毁损电池,还可能损伤其它电子设备,那就得不偿失了。

  5.关于温度

  锂电池对温度比较敏感,在合适的温度范围才能发挥出本身的性能。冬天在外场飞行时,应尽量把锂电池放置在车厢内,或者装在贴身的衣兜里,总之想办法使之保持合适的温度。反之,锂电池温度太高了也不行。要避免锂电池在使用后达到70℃,以延长其寿命。
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