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本帖最后由 hsp2008 于 2017-11-23 13:43 编辑
多旋翼采用18650锂电池作为动力电源是个老生常谈的话题了,试用过的有说好的,有说不怎么样的,究竟怎么样?适不适合做多旋翼等飞行器的动力电源?与一般的航模锂电池相比18650有什么优点?如何制作18650动力锂电池组?,就是本文想要解决的问题,本人得亲测和尝试-----用事实说话!
先说说我们常用的锂电池,我原来有过详细的测试帖;http://bbs.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1043074&extra=(环境温度对航模动力锂电池放电性能的影响);优点和常识性的问题就不罗嗦了,我主要说缺点,常用的聚合物动力锂电池与其它锂电池最大的区别是以电池组的形式工作在大电流环境中;它最大的问题是内阻随时间和充放电的次数会发生改变,容易导致电池组电芯的一致性变差,大家都知道电池组中如有一片不合格的电芯就会导致整个电池组报废,轻度的勉强使用的话也会大大缩短续航时间,其二是性能与电池的生产时间、环境温度等密切相关,使用中超过一年的电池性能一般会下降30-50%,主要表现端电压下降过快,很快就到了设置的报警阈值,显示充进电量大打折扣,5000mah的电池往往只能充进2000~3000ma,10000mah的电池也只能充进5000~6000ma;实际上电池的活性已大幅度降低,性能的改变几乎是不可逆的,无法修复。
那么18650锂电池又如何呢?适不适做航模飞行器电池?答案是肯定的。相比我们常用的航模锂电池,18650既有明显的优势,也有弱势,其一、容量密度强于一般的聚合物锂电池,单颗46g的重量能达到3000mah容量。目前,有些优质的动力型18650内阻很小,可最大35A电流放电;已经基本解决了容量小、不能大电流放电的问题,4P时工作电流可达120A,最大瞬时放电电流可达140A;其二、用过18650的模友都知道,18650电芯的一致性一般都非常好,且性能稳定,这也许和电池的生产工艺有关,这点非常的重要;其三、即是缺点也是优点,端电压下降较快,主要工作段在3.0~3.8V左右,最低可放电至2.7V,甚至是2.5V;但过低的工作电压无疑会对飞行器的安全带来危害,究竟危害在哪里?还没时间去研究它。
我这几天T了18颗大名鼎鼎的18650-C6,组了一组6S3P-24V电池,单节标称容量3000mah,允许30A放电,最大充电电流5A,最低放电电压2.5V。商家用镍片按要求将电池已经组好,无法测内阻了,无所谓了,对该款电池我还是有信心的;我主要实测的是容量和大电流放电的效果;模拟多旋翼的飞行电流测试才有意义。
18650-6C
电池焊上6P插和硅胶TX60插头,焊电池是个技术活,必须用大烙铁(我用的75W外热式的老式烙铁)烧5分钟以上,用极短时间、迅速焊接才能达到不易损电池的效果,切不可用小功率烙铁焊18650电池;焊接好硅胶线后,用JR-600e啫喱胶在电池间少许点一下,用纤维胶带先外缠一层增加强度,再剪一块合适的薄泡沫海绵(我用的带铝箔的保温泡沫海绵)将电池包起来做成保护保温层,最后外用热缩套做包裹处理,组装完成!(外形还不够美观,考虑今后可3D打印电池组外壳)
焊好的电池组 用起保护和隔温作用的泡沫海绵做内层 热缩套封装后 910g
测试情况:
测试设备:A9充电器+50A电流计(自组)、电压计+大功率电阻箱(自制)+计时器+PP电压报警器+电子称
环境温度:17℃
测试过程:
将18650电池组(后简称18650)用A9充电器充至单节电压均为4.2V-----大功率电阻箱20~23A( 端电压下降会导致电流下降,条件有限无恒流放电设备)电流放电(电流接近大部分多旋翼的工作电流)-----记录放电时间、电流电压及电池温度变化情况-----PP电压报警终止放电电压2.8V------A9充电器对电池充电,记录充满后的充进电量。
测试过程 充满电 充进电量 重复测试一次。
测试结果:
这款18650-C6组成的6S3P电池组,组装完成重量910g,标称容量为9000mah。第一次放电测试放电时间23分20秒,用4.5A电流充进电量9400ma左右,第二次放电测试放电时间24分30秒,4.5A电流每组电芯充进电量9600ma左右;NB!竟然超出了标称容量,结果非常令人意外。
开始的放电阶段端电压下降较快,单节电芯负载<8A,电流稳定在23A左右,此条件下19.5V-23V是主要工作阶段,放电至18V(单节3V)后,端电压下降加快,此阶段电池升温明显,16.8V报警电压后电压明显较快下降;个人觉得18650安全电压设置在3V比较可靠,最低不能低于2.8V。
从测试结果和个人感受来看,18650毫无疑问可用于轻型多旋翼或其它飞行器,除其平台电压较低,倍率不如动力锂电外,在电池的稳定性、性价比、重量等其它方面都有明显的优势。18650组的电池组建议采用镍片点焊技术连接电极(切记不可长时间用烙铁焊接),自组更方便、更安全、更可靠!
择日上机测试,预测18650配上我的650轻型多旋翼,保守的飞行时间应该在30~40分钟,敬请期待进一步测试结果。
轻型650
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