我也是剛入模

淺談鎳氫電池在電動航模中的應用

近年來隨著航模活動的深入普及，模型飛機對動力的要求越來越高。由於電動模型飛機起動方便，又無汙染，易操作，越來越受到航模愛好者的青睞，並且有不少專案已列入國際比賽。而世界四大熱點電地產品之一的鎳氫電池以其自身獨特的優點成為模型飛機動力的主要選擇。

鎳氫電池的特點

鎳氫電池是在研究氫能源的基礎上發展起來的一種新型能源。它的負極採用了新型材料，和鎳鎘電池相比具有以下優點：

1,比能量高

同一型號鎳氫電池的容量比鎳鎘電池的容量高1.5－2倍，如AA型鎳鎘電池的容量一般為800毫安·時，而鎳氫電池可達到1000－1500毫安·時。

2,無記憶效應

所謂記憶效應是指鎳鎘電池部分放電時，好象“記著”以前沒有放完的電；當電池達到該放電點時，電壓永久性下降；而電池內殘存的容量隨充電次數的增加使實際可利用的電量逐漸減少，從而使電器無法正常工作。鎳氫電池沒有記憶效應，每次使用後，不論有天殘餘電量不用放電均可直接充電。

3,無汙染

由於鎳氫電池不含鎘、鉛、汞等金屬，因此不產生鋼汙染，對人體、環境均無害，被譽為“綠色電池”。

4,快速充放電

因內部獨特的優點，鎳氫電池本身具有優良的大電流衝放電效能，迴圈壽命可達到510次以上。

5,工作電壓

該電池的工作電壓在1．2－1．3V之間，與鎳鎘電池相同，不需要改變原來的電器設計，就可替代鎳鎘電池。

因此，鎳氫電池不僅可廣泛應用於電子裝置、儀器儀表、電動工具、助動車及通訊裝置，而且對於電動模型飛機而言，更可謂效能優越。目前的鎳氫電池主要有A、AA、AAA、SC等型號。

電動模型飛機對電池的效能買來目前的電動模型飛機採用的電動機都是直流永磁電機。它的轉速高，空載轉速在10000轉／分鐘以上，工作電流大。文中圖1是這種電機的典型I－Q特性曲線。從I－Q曲線可以看出，隨著Q值逐漸增大，I直線上升，因此，對電池效能的要求也十分嚴格，主要表現在以下幾點：

1．功率密度要大，即瞬時放電效能要好。

在輸出電壓沒有明顯下降的條件下，供出的電流越大起理想，這就要求電池的內阻要特別小。圖2為電池供電電路等效電路圖。從圖中可看出：門）電動機工作電流l=E／r＋Zn不僅受其阻抗制約，而且和電池內阻r有密切關係。部分電功率將被內阻r消耗轉化成熱量，從而引起電池內部發熱。（2）電機工作電壓地。E－Ir，將下降Ir。當要求輸出電流較大時（例如國產540類電機內阻一般在0．5歐姆左右，而AA型鎳氫電池內阻一般在10多毫歐到30毫歐之間）電池內阻將不可忽略。對於電動模型飛機來說，一定要儘量選用內阻小的電池，以利於提高急放電效能。

2．能量密度要高。

所謂能量密度是指單位質量電池的容量，用毫安·時／克或安·時／公斤表示；它是衡量電池的一個重要引數，同樣重量的電池容量越大越好。對於航模飛機來說，雖採用相同重量的動力，但功率卻明顯加大；反過來說，能達到同樣大的功率，卻減輕了模型飛機的重量，大大提高了功率比和飛行效果。

3．大電流充電能力要好。

對於航模愛好者來說，放飛環境往往是在野外，其裝置和時間都十分有限，這就要求能在短時間內給電池補充電量，也就是我們所說的急充電能力。由於鎳氫電他無記憶效應，不象鎳錫電池那樣需要“放淨充足”，因此可在放飛一個週期後，不用放電即可進行IC電流充電，以補充電量。此外，還應具有良好的過充和過放電能力，自放電要小。在組合電池組中每節電池的容量、內阻、自放電、溫升等效能要嚴格一致，從而達到最佳效果。

國內鎳氫電池現狀

目前，世界上鎳氫電池的生產主要由日本壟斷。我國從叨年代初開始生產，1996年總產量約為3000萬隻，和國外產品相比容量低，ICll％DOD迴圈充放電達不到500次，產品均勻率差，不利於組合，價格較高。但從1997年以來，國內部分廠家生產的鎳氫電地質量大有提高，如濟寧博大稀土公司、珠海太一電池公司採用王紀三教授發明的“像滲電極技術”生產的鎳氫電池，在電動模型飛機的放飛試驗中，效果比較理想。試驗時所用的機型為經改裝的p3A加進口05號電動機。螺旋槳為D180、H120型，起飛質量為1000克，電池組電壓為7．ZV。從測試資料看，AA型電池的容量達到了1400－1500毫安·時，內阻平均為15－18安·毫歐，自放電小於15％，重量25克，成本降低了30％，售價和鎳鋼電池基本接近。這對航模愛好者來說可算得上是一個好訊息，還可為替代鎳鋼電池奠定良好的基礎。

鎳氫電池的使用與維護

1．目前鎳氫電池常用的充電方式主要有三種，快充、標推充、慢充。充電電流及充電時間可參考下表：

表中C為電池標稱容量毫安·時；I為充電電流毫安；T為充電時間小時。充電制式一般有恆流、恆壓、脈衝波充電。目前市售大多數為整流十限流元件方式的鎳幅簡易充電器。建議自制一臺業D毫安可調恆流源，用於鎳氫電池充電。根據電流選擇大小，充電時間按T=1．4－1．5）C/I計算。另外，無特殊情況一般不採用IC以上電流急充電，以防止電池內壓過快增大，造成漏液，損壞電池。

2,鎳氫電池自放電能力較大，不使用時應先把電放掉以後儲存，並且要每半年進行標準充放電一次。

3．正常情況下，電池充放電次數達500次以上，隨充放電次數的增加，容量會下降，內阻增大，使用一年後要進行容量檢查，以免造成過充過放。

4．長期不用應將電池取出儲存

近年來隨著航模活動的深入普及，模型飛機對動力的要求越來越高。由於電動模型飛機起動方便，又無汙染，易操作，越來越受到航模愛好者的青睞，並且有不少專案已列入國際比賽。而世界四大熱點電地產品之一的鎳氫電池以其自身獨特的優點成為模型飛機動力的主要選擇。

航模電池全稱鋰聚合物電池，鋰離子聚合物電池一般採用6-7位數進行命名，分別表示厚/寬/高，如PL6567100表示厚度為6.5mm，寬度為67mm，高度為100mm的鋰離子聚合物電池，其中PL表示該電池屬聚合物類別。

首先大家要弄清楚，不管是鋰電的3.7V還是鎳氫的1.2V,並不是指電池充滿電的時的電壓，對於鋰電來說，充滿以後電壓一般達到4.2V，相信大多數人手裡都有手機電池萬能充，可以看看，一般上面標示輸出電壓都是4.2V。而鎳氫充滿電可以達到1.5V左右。

除了電壓，然後就是容量和放電率。電池的容量以mah（毫安時）為單位，放電率以C為單位。至於C數，簡單的說。1C針對不同容量電池是不一樣的。1C是指電池用1C的放電率放電可以持續工作1小時。例：2200mah容量的電池持續工作1小時，那麼平均電流是2200ma,即2.2A，2.2A即是這個電池的1C.如果上面標稱30C（幾乎市面上所有的電池都存在或多或少的虛標）。麼這個電池最大的放電流是2.2A*30=66A。即是說這個電池在66A使用下就是安全的（不過一般的航模都放不出這麼猛的電流吧„„⊙﹏⊙b汗）。

再如2200mah容裡的1C就是2200ma,即2.2A。如果上面標稱30C.那麼最大放電流是2.2A*30=66A,這個電池最大放電流也是66A.但是，上面那個電池以66A工作，是30C放電，理論上最大電流工作使用60/30=2分鐘（吐槽：估計這麼猛放完電池也廢了，好童鞋請不要隨便嘗試~~~）。總而言之，就是C數越小，電池最大電流放電時間就越長（這裡我並不是叫大家買C數小的電池來提高續航力，其實飛機續航力的長短很大一部分取決於您的駕駛習慣~）。所以買電池光看C數是不行的。C數小的電池放電也有可能比C數大的放電還要大，因為這裡面和跟電池的容量也相關。也可以說大C數的電池生命力更強。如果用小C數的電池大電流放電的話電池幾下就會報廢。

由於各個牌子的質量差距較大，因此它們的價錢也是參差不齊。下面就以11.1V遙控航模鋰電池為例子說明如何正確地使用鋰電。通常，11.1V的遙控航模鋰電池都由3片鋰電芯串聯而成就是普及化最廣的3S電池，即每片電芯的電壓為3.7V。模型、手機、攝像機等的鋰電上標示的電壓稱為標示電壓，是從平均工作電壓獲得。單片鋰電芯的實際電壓為2.75~4.2V，鋰電上標的電容量是4.2V放電至2.75V所獲得的電量。遙控航模鋰電池必須保持在2.75~4.2V這個電壓範圍內使用。如遙控航模鋰電池電壓低於3.7V就屬於過度放電，低於2.75V則屬於嚴重過度放電（這對電池造成的損害是致命的），此時鋰電會膨脹，內部的化學液體會結晶，這些結晶有可能會刺穿內部結構層造成短路，甚至會讓鋰電電壓變為零，那這塊電池就廢了，就算沒有出現上述嚴重的結果，結晶也會讓電池的容量和放電率大大下降，從而使電池的使用價值大打折扣，因此平時良好的使用習慣才是增加電池壽命的不二法門！遙控航模鋰電池電壓高於4.2V屬於過度充電，內部化學反應過於激烈，鋰電會鼓氣膨脹，若繼續充電會燃燒甚至爆炸（圖2）。所以，無論是過放還是過充均會對鋰電池產生毀滅性的傷害。因此我們建議用符合安全標準的正規充電器對電池進行充電，同時嚴禁對充電器進行私自改裝，這可能會造成很嚴重的後果！

用不規範的充電器充電導致電池過充爆炸現場

第一點 充電

充電電流：充電電流不得超過規格書中規定的最大充電電流（一般情況下為0.5~1.0C或以下），一般設1-2A的電流。使用高於推薦電流充電將可能引起電池的充放電效能、機械效能和安全效能的問題，並可能導致發熱或洩漏。目前市場銷售的5C電流充電的航模電池，建議也不要經常使用5C充電，以免影響電池壽命。

充電電壓：充電電壓不得超過規定的限制電壓（4.20V/單體電池），4.25V為每隻節充電電壓的最高極限。（嚴禁採用直充充電，否則可能造成電芯過充電，使用者由於錯誤使用電池產生的後果自負，圖2就是最好的例子~~~筆者親歷）。

充電溫度：電池必須在產品規格書規定的環境溫度範圍內進行充電，否則電池易受損壞。當發現電池表面溫度異常時（指電池表面溫度超過50℃），應立即停止充電。

第二點 充電

放電電流：放電電流不得超過這塊規定的最大放電電流（公式是“毫安數÷1000再乘以C數”，得出來的就是該電池極限放電的電流。不過在各種虛標C數的大背景下，這個理論電流一般都達不到~~~），過大電流放電會導致容量劇減並導致電池過熱膨脹。玩大涵道的朋友們注意咯~~~用模友們通俗的話說就是別把電池抽得太猛，這樣就算是不過放，電池的壽命（放電率，容量）也會明顯下降的~~~

放電溫度：電池必須在規格書規定的工作溫度範圍內放電。當電池表面溫度超過60℃時，要暫時停使用，直到電池冷卻到室溫為止。

過放電：過放電會對電池造成毀滅性的破壞，所以放電時最好不得使單體電池的電壓低於3.7V

第三點 貯存

電池應放置在陰涼的環境下貯存，長期存放電池時（超過3個月），建議置於溫度為10-25℃且低溫度無腐蝕性氣體的環境中。電池在長期貯存過程中每3個月充放電一次以保持電池活性，並保證每個電芯電壓在3.85V範圍內。