航模遥控器锂电池遥控飞机基础知识之锂电池篇“上”|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

遥控飞机基础知识之锂电池篇“上”

相信大家对于锂电池不陌生，他的出现使得航模不再必须依靠昂贵而危险的汽油和甲醇发动机，而他的亲民价格和容易上手使得越来越多的新手能够逐步了解航模这项运动，进而发现它更深更专业的一面。

第一章：锂电池特点

锂电池，我这里讲的主要是锂聚合物电池，歪果仁喜欢叫它Lipo( 来自Lithium Polymer),其实这是错误的，它的全名叫锂离子聚合物电池（Lithium Ion Polymer）这是一种可多次充电的电池，他的发明在过去的十年间可谓是对航模界起了翻天覆地的变化，它基本上淘汰了锂离子电池（Li-Ion),磷酸铁锂电池（LiFe), 镍氢电池（Nimh),镍镉电池(Ni-CD)，尽管现在这些电池现在在航模界继续发挥着其他的方面的作用（比如Nimh作为舵机电池有长期维持电压的特点），但是锂聚合物电池（接下来我们都简称锂电池）基本上靠着下面的三个个优点完胜他们成为大部分模友的首选。

优点1：锂电池有着非常轻的重量，并且可以做成任何尺寸

优点2：锂电池有着非常大的体积：容量比

优点3：锂电池的放点率非常高，这点非常适合短时间需要大能量的无刷电机

这些优点可能放在船模车模里面还不会是特别明显，但是放在飞机里面，他的存在直接等于可以飞或者不可以飞的区别。但是锂电池也有他的弱点。比如

弱点1：价格对于镍氢电池和镍镉电池还是有些贵不过随着生产厂商的增加和技术的进步，现在已经在开始降价啦

弱点2: 寿命短。一块普通锂电池从出厂到报废最多有300次到500次的充电次数，但是这个数字的上下限会因你充电和使用的方法而增加或者减少，我将在将来的章节讲到。

弱点3：使用不稳定。由于锂电池的高体积:容量比，已经它所采用的电解质非常不稳定，一块锂电池可以在充电和放电的时候起火甚至爆炸。

弱点4: 高维护成本。和其他电池相比，锂电池如果要走完它人生（电生？？）完整过程，需要使用者不仅使用时候处处留心，还必须严格按照说明来控制储存房间的温度。

要进一步了解为什么锂电池有这些特点，我们就不得不说说他的构造和工作原理。

锂电池的生产过程

我们知道一块电池都有正极和负极，而负责锂离子在正负两极之间的交换工作的是电解质。和使用液态电解质的锂离子电池不同，锂电池使用的是干电解质，正负两极由一张像是烤箱里面用的锡箔纸一样的聚合物纸隔开，这也是锂聚合物电池名字的缘来。和锂离子电池必须要在一个铁盒子里面不同，锂电池可以牺牲厚度来换取面积，或者牺牲面积来换取厚度，所以在应用方面非常适合寸土寸金的航模飞机。

当是这个设计的问题就是锂离子通过干电解质聚合物的交换其实是不够快的，这也是为什么锂电池在普通室温下不可以快充的原因。当然如果你要把它放一热水袋上面充电的话，理论上是可以根据温度快充的。以后的章节我会讲到C rating和电池构造的关系，以及和充电放电的关系。

我们知道，一块电池在冬天的时候使用会非常不给力，而在兜里暖和了以后会施放出更多的能量。同理，假设外部温度不变，一块使用锂电池的飞机在飞了一分钟以后会发现飞得更快，这正是因为电池内部的锂离子在正负极交换一段时间以后的效率随着电池化学反应而增加了。当然，也不是说越热越好，一个检查动力装置效率的最简单的办法就是落地以后检查电池温度,如果温热的那没有问题，如果烫手，那么就表示锂离子活动过快，很有可能浆太大了电机无法跟上。

第二章：锂电池参数详解

各位模友在购买锂电池的时候要根据实际需求来考虑选择什么样的电池。这里就一一细说。

1)电压

锂电池的基本组成是单位，也就是大家常常听说的S,比如一般常用的电池3S，就是表明它是由3个单位组成的。锂电池的一个单位标准电压是3.7伏，所以一个3S的电压就是11.1伏。3.7付一个单位的锂电池比起镍电池的1.2伏，说明了它可以使用相对简单的内部构造来达到更高的电压。

大家还记得中学学的电路连接办法么？平行电路（Parallel）和串流（series)电路的区别？市面上大部分超过1S的电池都串联的，比如一块3S的就是三个1S串联组合而成的。

偶尔有些比较贵的电池比如Gens Ace就是平行的，例如上面标有4S2P（P就是平行的缩写）的一块2400毫安的电池，就是由两块4S的1200毫安电池平行连接起来，而达到更高的容量的。

一般1-1.5米的泡沫模型飞机需要配套3S（11.1伏）-4S（14.8）的电机，2米以上的轻木需要配套6S(22.2伏)-8S(29.6伏）的电机才能带动。再往上走还有37伏的10S和44.4伏的12S.当然，由于锂电池的可搭建性很强，你自己也可以在上面这些数字上面串联搭建20S,24S的电池，或者平行连接来加倍已有电池容量。不过超过了12S以后的航模电机就非常难买到了。

2）容量

电池上面标示的容量，指的是xxx毫安/时，有的时候也是安/时，1安=1000毫安。很多同学会对这个小时感到困惑，理解为这块电池的使用时间，其实毫安/时指的是这块电池在一小时内可以被充放的最大容量。举个例子来说，一块2500毫安/时的电池可以被某个耗电2.5安的器材在一个小时内使用殆尽，被一个耗电1.25安的器材在2小时内使用殆尽，或者被一个耗电0.5安的器材在5小时内耗尽能量。

我们平时玩模型使用的电机往往有着非常高的耗电量，比如说我们现在手里有一块28-26 1000KV / 235W 的电机，查看他的数据表，发现最大耗电量15安，那么就是说上面一块2500毫安/时的电池，在最大油门的时候，只能支撑这块电机2.5/15 =0.166, 也就是60*0.166=9.96分钟。实际飞行的时间当然不可能就是这个，因为你不可能一直满油并且锂电池也不能完全用到0%（这个后面我会讲到）。总之，知道这个方法可以方便你在给模型配套电池的时候做出载重和飞行时间最大比的决定。

3）放电率

锂电池的放电率称为 C rating。这个参数是锂电池参数里面最难理解的，所以我放在最后讲。

简单来说，C rating值是对应一个电池能够在多快的时间内被完全耗尽。这个数值越高，它的放电率也就越高。常见的电池C值有20C,25C,40C，75C,等。

又来举例说明，一个上面标有10C的1000毫安锂电池，它的最快放电速度就是10倍它的容量/时，也就是说，假定它的容量是1000毫安/时，那么它的最大能耐就是以每分钟耗电10安/60分钟，也就是166毫安的速度给一个最大耗电率为10A的器材配电6分钟，如果是20C,这个器材则最大耗电可能是20A，可以以20A/60=333毫安/分钟为它供电3分钟。

在深一步讲讲C rating在大家在给不同飞机选电池的时候的区别。

一般固定翼飞机除了在起飞时刻特别需要高放电率以外，平时如果不做特技的话，不大需要高C值的电池。20C-40C的电池足以应付。但是如果你玩多旋翼特别是穿越机的话，油门起伏非常大的时间需要高C值，不然你会发现你明明飞的很好，电量还有一半多，但是一个翻滚以后就无法提升高度，甚至炸机了。

基本上所有的锂电池的C rating后面还有一个burst rate，我就翻译为爆发值吧，一般是2倍。比如一个20C的电池的爆发C rating就是40C。这是电池在高需求情况下能在几秒内提供的做大电源。

举例，我之前发帖有讲过我组装了一个Tarot 680的6旋翼，6个30A的电机180A,如果我用一块3800毫安30C的电池飞就非常困难，因为他只能供应114A的电器，尽管电压是正确的，飞了小会儿就会非常烫手，因为它在不停的使用爆发C值来给6个电机供电。我后来换成了同样30C 5000毫安的电池以后，最大承载变成了150A，这样飞行的话半油门可以实际坚持12-15分钟，而要像大疆一样达到一块电池飞20分钟的话，我知道我还必须换成50C的。

C值越大的电池价格也就越贵，我建议你们在购买的时候无论如何都要在自己钱包（还有老婆）允许的前提买最大的，而你选了10-20C的包票你要后悔。你有可能会炸机，也有可能会发现突然有一天你充电时候或者飞完下地电池就鼓包了，那就不好玩了。

第三章：锂电池安全

有人称锂电池为航模炸DAN，这个说法一点都不为过，在我的航模生涯已经见证过无数次锂电池使用不当而照成的起火甚至爆炸了空中解体。国外甚至还有人因为锂电池充电把整个家都烧得精光。下面先看个视频你就知道这家伙有多么不稳定了。

1）锂电池温度

锂电其实是一个非常娇气的元件，对温度有很多要求，尤其是热的时候，无论充电或者储存，都注意要尽量避免阳光直射。换句话说，在热带地区的锂电池从一出生就注定寿命不会长过其他温带地区的电池。

不仅如此，随着电池的寿命慢慢耗尽，电池内的电阻会慢慢变得更大，不仅使得充电放电时间加长，也使得电池变得越来越热。一般一块电池使用完毕以后温度不会变化太大，如果你使劲儿满油门飞，它也最多不会超过35-40度，这是一个安全点。如果飞下来发现电池有以下这些情况，建议你不要再用了。

1. 电池烫手，温度超过了50度

2. 飞行的时候明显发现还有20%以上的电量，但是电压明显下降

3. 仔细看电池包装发现有泡泡在缝隙中出现

这是时候也请不要扔垃圾桶，我教你如何处理废锂电池。

找一个盆子注满水，里面按照大概40-50:1的比例加盐，然后把电池泡进去几天，然后再提出来扔掉，这样就不会引发火灾了。这个做法的原理是盐有导电的性质，电池在盐水里面会慢慢放电，直到所有锂电池单元都降为0伏。

2）80% 定律

一块锂电池的储存安全电压应该是在3.85伏，建议你一定只有在使用前才充满到4.2付，无论你怎么使用，请一定不要让它电压降到3.5伏，因为到哪个时候你的电池会非常烫手而且寿命已经急剧减短。

一个安全的使用办法就是，永远不要使用超过80%的电量，也就是说，使用完了下来你也应该还有20%的电量，这个时候的单个单位电压应该是3.75左右，比如一块2500毫安的3S电池，它被使用了80%的毫安以后，应该还有500毫安，整块电池的电压应该是11.25伏。

【小贴士：如果你要知道你电池精确的电量和电压值的话，一定要在航模下来立即就测量，如果你多等几分钟，电池在无压的情况下，电压会慢慢回升。这也是为什么永远不要飞一块用过的电池的原因，因为你无法读取它真实的数据】

如果你现在还没有这一个电池检测器的话，赶紧去某宝买个去。这样一个几十块的东西将会是你航模生涯里面性价比最高，最最实用的一个器材。

锂电三秘籍：

--- 唯有在出发之前才充电

--- 使用时候千万别超过80%的电量

--- 电池如果超过3天不用的要充（或者放电）到3.85伏一个单元（很多充电器都有这个功能）

3）内部电阻

锂电池不像食物一样，上面标有过期日，如果别人卖你一块电池告诉你是新的，你怎么知道是真是假？查查电阻就明白了。

大部分35C以上的正版电池出厂的时候各个单位有1-5毫欧（mOhm)的电阻，如果是一块3S电池，就是大概3-15毫欧。

【说明：由于生产工艺的限制，很多100-200毫安的微小锂电池在出厂的时候内部电阻就是100或者200毫欧，但是绝大多数的2000毫安以上的新电池内部电阻应该在10-30】

随着电池的使用次数增加或者储存时间的增长，锂电池的内部电阻也会慢慢变大，而且这个变化是不成比例的，比如一块电池在头一年只有35欧姆的电阻，但是到了第二年是50欧姆，可再等一个月就变成了100欧姆，再过一个月就300欧姆了。

那么这些数字到底有什么实际意义呢？我们分四组情况

a) 每单位内部电阻1-5欧姆的锂电池是块女子电池

b) 每单位内部电阻5-10毫欧的锂电池应该是被使用过大概十几二十次，性能不受电阻影响

c) 每单位内部电阻10-20毫欧的锂电池已经是在熟女和黄脸婆之间了

d) 每单位内部电阻20-25毫欧的电池差不多已经快断气了，各位还是续弦吧

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文章源 | 网络

航模小白都能看懂的入坑科普之——电池篇

电池想必大家都见过，但是对于能上天的航模与无人机来说可不是两节南孚聚能环就能搞上天的。

首先我们来说下电池的类型。

一，铅酸电池

汽车常见的电瓶

铅酸电池就是最常见的被我们称为电瓶的那种了，单节电压在1.5V到2.4V之间，可以通过串联来得到更高的电压，一般来说容量比较大但多数都很重，常见于船模与车模上。

二，干电池

干电池就是我们常说的几号电池，一般是圆柱形，玩具车常用的动力来源，现在基本也就是遥控器上比较常用，因为是一次性的所以对环境危害比较大，标称电压为1.5V。

三，镍氢\镍铬电池

小米5号充电电池

这种电池在锂电池普及之前曾经是除铅酸电池外最常见的充电电池了，现在一般是镍氢电池比较多而镍镉电池因为丢弃后容易造成重金属污染并且能量密度不高已经基本被镍氢电池取代了，镍氢电池的电压一般在1.2V左右，很多被做成了干电池的形状，因为放电电流大，可重复使用，正在逐步取代传统一次性干电池。常用于遥控器，船模，车模的动力电输出。

四，锂电池

航模用的锂聚合物电池

这是目前来说无人机与航模最常用的一种动力来源了，常见有锂聚合物电池与锂离子电池。锂离子电池与锂聚合物电池的电压一般为2.8V到4.2V之间，通常标称电压为3.7V，磷酸铁锂电池相对低一些一般为2.8V到3.6V之间标称电压3.2V。

可以通过在平衡头上插入电感（BB响）来判断当前电压

无人机与航模常用的动力电是一般是长方形封装的锂聚合物电池，包括你的手机电池一般也是这种类型。也有一些时候需要小电流长续航的无人机也会使用援助封装的锂离子电池（18650）

18650锂离子电池

，圆柱封装的锂离子电池相比于锂聚合物电池来说放电电流比较小，但相比塑料封装的锂聚合物电池来说安全性更好不会鼓包，可以承受更低的放电电压2.8V也不会饿死，锂电池如果透支放电到2.8V以下就会出现被我们一些玩家称之为饿死的现象锂聚合物电池还会鼓包，锂电池被饿死可以用低电流慢的充有一定几率救活，但也只是一定几率，很多时候锂电池一旦过放就可能就此彻底饿死报废。

如果你的锂电池鼓包了千万别手贱用锐利物体刺破封装妄想为其放放气，锂电池爆炸的景象不亚于放烟花，甚至是手榴弹。