G'day Ballers!
فكرت أن نبدأ قسم مدونتنا في الموقع بمقال (مطول) عن بطاريات LiPo وكيفية استخدامها والعناية بها! الكثير من المعلومات الواردة في هذا الدليل تأتي من "دليل روجرز" وشكرًا جزيلًا له على سماحه بإعادة إنتاج أجزاء من دليله هنا. دعونا ندخل فيه!
تعد بطاريات الليثيوم بوليمر (المشار إليها فيما بعد باسم بطاريات "LiPo")، نوعًا أحدث من البطاريات المستخدمة الآن في العديد من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية. لقد اكتسبت شعبية في صناعة التحكم اللاسلكي على مدى السنوات القليلة الماضية، وهي الآن الخيار الأكثر شعبية لأي شخص يبحث عن أوقات تشغيل طويلة وقوة عالية.
تقدم بطاريات LiPo مجموعة واسعة من الفوائد، ولكن يجب على كل مستخدم أن يقرر ما إذا كانت الفوائد تفوق العيوب. بالنسبة لمزيد والمزيد من الناس، يفعلون. في رأيي الشخصي، لا يوجد ما يدعو للخوف من بطاريات LiPo، طالما أنك تتبع القواعد وتعامل البطاريات بالاحترام الذي تستحقه.
دعونا نتحدث أولاً عن الاختلافات بين بطاريات LiPo ونظيراتها من النيكل والكادميوم والنيكل ميتال هيدريد.
| بطارية ليبو | بطارية نيمه |
الايجابيات:
|
الايجابيات:
|
|
سلبيات:
|
سلبيات:
|
إنها الطريقة التي نحدد بها أي بطارية من خلال نظام التصنيف. يتيح لنا ذلك مقارنة خصائص البطارية ومساعدتنا في تحديد حزمة البطارية المناسبة لاحتياجاتنا. هناك ثلاثة تصنيفات رئيسية يجب أن تكون على دراية بها بشأن بطارية LiPo. 
وماذا تعني هذة؟ دعونا نقسمها ونشرح كل واحدة منها.
الجهد وعدد الخلايا
تحتوي خلية LiPo على جهد اسمي يبلغ 3.7 فولت. بالنسبة للبطارية 7.4 فولت أعلاه، فهذا يعني أن هناك خليتين متصلتين على التوالي (مما يعني إضافة الجهد معًا). هذا هو السبب وراء سماعك أحيانًا أشخاصًا يتحدثون عن حزمة بطارية "2S" - وهذا يعني وجود خليتين في السلسلة S. لذا فإن حزمة من خليتين (2S) هي 7.4 فولت، وحزمة من ثلاث خلايا (3S) هي 11.1 فولت، وهكذا.
الجهد الاسمي هو الجهد الافتراضي لحزمة البطارية. هذه هي الطريقة التي قررت بها صناعة البطاريات مناقشة البطاريات ومقارنتها. ومع ذلك، فهو ليس جهد الشحن الكامل للخلية. يتم شحن بطاريات LiPo بالكامل عندما تصل إلى 4.2 فولت/خلية، والحد الأدنى لشحنها الآمن، كما سنناقشه بالتفصيل لاحقًا، هو 3.0 فولت/خلية. يقع 3.7 فولت في المنتصف تقريبًا، وهذه هي الشحنة الاسمية للخلية.
في الأيام الأولى لبطاريات LiPo، ربما تكون قد شاهدت حزمة بطارية توصف بأنها "2S2P". وهذا يعني أن هناك بالفعل أربع خلايا في البطارية؛ خليتين متصلتين على التوالي، واثنتان أخريان متصلتان في أول بطاريتين بالتوازي (بالتوازي يعني إضافة السعات معًا). لا يُستخدم هذا المصطلح كثيرًا في أيامنا هذه؛ تسمح لنا التكنولوجيا الحديثة بجعل الخلايا الفردية تمتلك طاقة أكبر بكثير مما كانت تستطيعه قبل بضع سنوات فقط. ومع ذلك، قد يكون من المفيد معرفة المصطلحات القديمة، فقط في حالة مواجهة شيء ما منذ بضع سنوات.
سيحدد جهد حزمة البطارية بشكل أساسي مدى سرعة تحرك سيارتك. يؤثر الجهد الكهربائي بشكل مباشر على عدد الدورات في الدقيقة للمحرك الكهربائي (يتم تصنيف المحركات بدون فرش بواسطة كيلو فولت، وهو ما يعني "دورة في الدقيقة لكل فولت"). لذا، إذا كان لديك محرك بدون فرش بقدرة 3500 كيلو فولت، فإن هذا المحرك سوف يدور 3500 دورة في الدقيقة لكل فولت تقوم بتطبيقه عليه. على بطارية 2S LiPo، سوف يدور هذا المحرك حوالي 25,900 دورة في الدقيقة. في الطراز 3S، ستدور بسرعة مذهلة تصل إلى 38,850 دورة في الدقيقة. لذلك، كلما زاد الجهد لديك، كلما زادت سرعة التحرك.
سعة
تعد سعة البطارية في الأساس مقياسًا لمدى الطاقة التي يمكن للبطارية الاحتفاظ بها. فكر في الأمر على أنه حجم خزان الوقود الخاص بك. وحدة القياس هنا هي ملي أمبير ساعة (mAh). يشير هذا إلى مقدار الاستنزاف الذي يمكن وضعه على البطارية لتفريغها خلال ساعة واحدة. نظرًا لأننا نناقش عادةً استنزاف نظام المحرك بالأمبير (A)، فإليك التحويل: 1000 مللي أمبير = 1 أمبير ساعة (1 أمبير)
قلت إن سعة البطارية تشبه خزان الوقود - مما يعني أن السعة تحدد المدة التي يمكنك تشغيلها قبل أن تضطر إلى إعادة الشحن. كلما زاد الرقم، زادت مدة التشغيل. لا تتمتع بطاريات جل بلاستر حقًا بسعة قياسية، لأنها تأتي بأحجام مختلفة، ولكن بالنسبة لسيارات وشاحنات التحكم عن بعد، على سبيل المثال، يبلغ المتوسط 5000 مللي أمبير في الساعة. لكن هناك شركات تصنع بطاريات ذات سعات أكبر. لدى شركة Traxxas، الشركة المصنعة لبطاريات RC، بطارية تزيد سعتها عن 12000 مللي أمبير في الساعة! هذا ضخم، ولكن هناك جانب سلبي للقدرات الكبيرة أيضًا. كلما زادت السعة، زاد الحجم الفعلي للبطارية ووزنها. هناك اعتبار آخر وهو تراكم الحرارة في المحرك والتحكم في السرعة على المدى الطويل. ما لم يتم فحصه بشكل دوري، يمكنك بسهولة حرق المحرك إذا لم يتم منحه الوقت الكافي للتبريد، ولا يتوقف معظم الأشخاص أثناء اللعبة للتحقق من درجة حرارة المحرك. ضع ذلك في الاعتبار عند التقاط بطارية ذات سعة كبيرة.
تصنيف التفريغ "C".
يؤثر الجهد الكهربي والسعة بشكل مباشر على جوانب معينة من أداء الناسف، سواء كان ذلك معدل إطلاق النار أو وقت التشغيل. وهذا يجعلها سهلة الفهم. من الصعب قليلًا فهم تصنيف التفريغ (سأشير إليه بتصنيف C من الآن فصاعدًا)، وقد أدى هذا إلى كونه أكثر جوانب بطاريات LiPo المبالغة في المبالغة وسوء الفهم.
تصنيف C هو ببساطة مقياس لمدى سرعة تفريغ البطارية بشكل آمن ودون الإضرار بالبطارية .
أحد الأشياء التي تجعل الأمر معقدًا هو أنه ليس رقمًا مستقلاً؛ يتطلب منك أيضًا معرفة سعة البطارية لمعرفة السحب الآمن للأمبير في النهاية (يشير الحرف "C" في تصنيف C في الواقع إلى سعة C ). بمجرد أن تعرف السعة، تصبح إلى حد كبير مسألة حسابية للتوصيل والتشغيل. باستخدام البطارية المذكورة أعلاه، إليك الطريقة التي يمكنك من خلالها معرفة الحد الأقصى الآمن لسحب الأمبير المستمر:
حساب تصنيف C لبطارية مثالنا: 50 × 5 = 250 أمبير
الرقم الناتج هو الحد الأقصى للحمل المستمر الذي يمكنك وضعه بأمان على البطارية. سيؤدي الارتفاع عن ذلك، في أحسن الأحوال، إلى تدهور البطارية بوتيرة أسرع من المعتاد. وفي أسوأ الأحوال، يمكن أن تشتعل فيها النيران . لذلك يمكن لبطارية المثال لدينا التعامل مع حمل مستمر بحد أقصى يبلغ 250 أمبير.
تحتوي معظم البطاريات اليوم على تصنيفين C: تصنيف مستمر (الذي كنا نناقشه)، وتصنيف متتابع. يعمل تصنيف الاندفاع بنفس الطريقة، إلا أنه ينطبق فقط على دفعات مدتها 10 ثوانٍ، وليس بشكل مستمر. على سبيل المثال، في عالم سيارات التحكم عن بعد، سيتم تفعيل ميزة Burst Rating عند زيادة سرعة السيارة، ولكن ليس عندما تكون على سرعة ثابتة على الطريق المستقيم. يكون تصنيف الاندفاع دائمًا أعلى من التصنيف المستمر. عادةً ما تتم مقارنة البطاريات باستخدام التقييم المستمر، وليس التقييم المتتابع. نحن نشجعك على التحدث إلى متجر الهوايات المحلي لديك لمساعدتهم في تحديد حزمة البطارية المناسبة لجهازك الناسف.
المقاومة الداخلية: الرقم الغامض
هناك تصنيف واحد مهم جدًا لم نتحدث عنه بعد: المقاومة الداخلية (أو IR). المشكلة هي أنك لن تجد تصنيف الأشعة تحت الحمراء في أي مكان على البطارية! وذلك لأن المقاومة الداخلية للبطارية تتغير بمرور الوقت، وأحيانًا بسبب درجة الحرارة. ومع ذلك، فإن عدم قدرتك على قراءة التصنيف الموجود على البطارية لا يعني أنه غير مهم. بطريقة ما، تعد المقاومة الداخلية واحدة من أهم التصنيفات للبطارية.
لكي نفهم سبب أهمية العلاقات الدولية، علينا أن نفهم ما هي. بعبارات بسيطة، المقاومة الداخلية هي مقياس للصعوبة التي تواجهها البطارية في توصيل طاقتها إلى المحرك والتحكم في السرعة (أو أي شيء آخر متصل بالبطارية). وكلما زاد الرقم، أصبح من الصعب على الطاقة الوصول إلى وجهتها المفضلة. الطاقة التي لا "تسير على طول الطريق" تُفقد على شكل حرارة. وبالتالي فإن المقاومة الداخلية هي نوع من مقياس كفاءة البطارية.
1000 مللي أوم يساوي 1 أوم (Ω)
يتطلب قياس الأشعة تحت الحمراء للبطارية مجموعة أدوات خاصة. تحتاج إما إلى شاحن يقيسه لك أو إلى أداة تقيس المقاومة الداخلية على وجه التحديد. نظرًا لأن الأداة الوحيدة التي وجدتها لهذا (على الأقل في عالم الهوايات) باهظة الثمن تقريبًا مثل الشاحن الذي يقوم بذلك نيابةً عنك، سأختار شاحنًا لهذه العملية.
تقوم بعض أجهزة الشحن بقياس الأشعة تحت الحمراء لكل خلية على حدة، والبعض الآخر يقيس حزمة البطارية بأكملها ككل. نظرًا لأن المقاومة الداخلية هي تأثير تراكمي، ويتم توصيل الخلايا بالتسلسل، إذا كان لديك شاحن يقوم بكل خلية بشكل مستقل، فأنت بحاجة إلى إضافة قيم الأشعة تحت الحمراء لكل خلية، مثل هذا:
لنفترض أن لدينا بطارية LiPo 3S (ثلاثية الخلايا)، وأن قياس الخلايا بشكل مستقل يؤدي إلى هذه النتائج.
الخلية 1: 3 م أوم الخلية 2: 5 م أوم الخلية 3: 4 م أوم
لإيجاد المقاومة الداخلية الإجمالية لحزمة البطارية، سنجمع قيم الخلايا الثلاث.
3 أوم + 5 أوم + 4 أوم = 12 م أوم
بالنسبة للشاحن الذي يقيس العبوة ككل، كل ما تراه هو 12 مللي أوم - وسيتم القيام بالباقي نيابةً عنك - خلف الكواليس، إذا جاز التعبير. وفي كلتا الحالتين، الهدف هو الحصول على IR للحزمة بأكملها.
السبب الأول لأهمية المقاومة الداخلية يتعلق بصحة البطارية. عند استخدام بطارية LiPo، يتشكل تراكم Li2O على الأطراف الداخلية للبطارية (سنتعمق أكثر في هذا لاحقًا في قسم التفريغ). ومع حدوث هذا التراكم، يرتفع مستوى الأشعة تحت الحمراء، مما يجعل البطارية أقل كفاءة. بعد العديد من الاستخدامات، ستبلى البطارية ببساطة ولن تكون قادرة على الاحتفاظ بأي طاقة تضعها أثناء الشحن - سيتم فقدان معظمها كحرارة. إذا سبق لك أن رأيت بطارية مشحونة بالكامل تُفرغ على الفور تقريبًا، فمن المحتمل أن يكون السبب هو ارتفاع مستوى الأشعة تحت الحمراء.
لفهم كيفية عمل المقاومة الداخلية في تطبيقاتنا، علينا أولاً أن نفهم قانون أوم. تنص على أن التيار (الأمبير) عبر موصل بين نقطتين يتناسب طرديا مع الفرق في الجهد عبر هاتين النقطتين.
الصيغة الحديثة هي كما يلي: الأمبير = الفولت / المقاومة.
في الصيغة، يتم قياس المقاومة بالأوم، وليس بالمللي أوم، لذلك يتعين علينا تحويل قياساتنا. إذا استخدمنا 3S LiPo السابق، وقمنا بإدخاله في المعادلة مع سحب 1A، فيمكننا معرفة مقدار انخفاض جهد البطارية لدينا نتيجة للحمل. أولًا، علينا تغيير المعادلة لحل مسألة الفولت، والتي ستبدو كما يلي:
الامبير × المقاومة = الفولت
لذا فإن التعويض بأرقامنا وحل المعادلة سيبدو كما يلي:
1 أمبير × 0.012 أوم = 0.012 فولت
لذلك ستشهد بطاريتنا انخفاضًا طفيفًا في الجهد عند تطبيق حمل 1A. مع الأخذ في الاعتبار أن 3S LiPo الخاص بنا يبلغ حوالي 12.6 فولت عند شحنه بالكامل، فهذا ليس مشكلة كبيرة، أليس كذلك؟ حسنًا، دعونا نرى ما سيحدث افتراضيًا عندما نزيد الحمل إلى 10 أمبير.
10 أمبير × 0.012 أوم = 0.120 فولت
الآن نرى أنه عندما قمنا بزيادة الحمل 10X، قمنا أيضًا بزيادة انخفاض الجهد 10X. لكن لا يعتبر أي من هذه الأمثلة "عالمًا حقيقيًا" تمامًا. دعونا نستخدم مثالاً من سيارات التحكم عن بعد في هذا العرض التوضيحي - محرك Velineon لديه أقصى معدل تيار مستمر يبلغ 65 أمبير. لنفترض أننا تمكنا من الوصول إلى هذه العلامة واستخدامها.
65 أمبير × 0.012 أوم = 0.780 فولت
واو، أكثر من 3/4 فولت! هذا يمثل حوالي 6.2% من إجمالي جهد البطارية لدينا. محترم جدًا، لكنه لا يزال انخفاضًا معقولًا في الجهد.
"لذا، نعم، الجهد ينخفض. ولكن ماذا في ذلك؟ ماذا يعني ذلك في الواقع؟ وكيف يؤثر علي؟" حسنًا، دعنا نواصل مثالنا لنوضح لك.
يتمتع محرك Velineon بتصنيف كيلو فولت يبلغ 3500. وهذا يعني أنه يدور بسرعة 3500 دورة في الدقيقة لكل فولت. على جهاز 3S LiPo المشحون بالكامل، سنرى هذا (بافتراض عدم انخفاض الجهد):
12.6 فولت × 3500 دورة في الدقيقة = 44,100 دورة في الدقيقة
الآن، بافتراض أننا نستطيع أن نصل إلى 65 أمبير على محركنا غير المحمل (وهو ما لا نستطيعه في الحياة الواقعية، ولكن لأغراض العرض التوضيحي يمكننا ذلك)، فإليك عدد الدورات في الدقيقة على نفس المحرك مع انخفاض الجهد لدينا من قبل:
11.82 فولت × 3500 دورة في الدقيقة = 41,370 دورة في الدقيقة
بفارق 2730 دورة في الدقيقة
ترى الانخفاض في الأداء؟ هذا هو تأثير قانون أوم على هوايتنا. تعني المقاومة الداخلية المنخفضة أن محركك يعمل بشكل أسرع ويتمتع بقوة أكبر.
وهذا يطرح السؤال: إلى أي مدى يجب أن يكون منخفضًا؟ لسوء الحظ، ليس هناك إجابة سهلة لهذا. كل هذا يتوقف على حالة الاستخدام والبطارية. ما هو رائع بالنسبة لبطارية ما قد يكون سيئًا بالنسبة لبطارية أخرى. استنادًا إلى بحثي عبر الإنترنت، جنبًا إلى جنب مع تجربتي ونتائجي الخاصة، أود أن أقول، كقاعدة عامة، إن تصنيف كل خلية يتراوح بين 0-6 مللي أوم هو أفضل ما يمكن الحصول عليه. بين 7 و 12 متر أوم معقول. من 12 إلى 20 متر مكعب هو المكان الذي تبدأ فيه رؤية علامات تقدم السن على البطارية، وبعد 20 متر مكعب لكل خلية، ستحتاج إلى البدء في التفكير في سحب حزمة البطارية. ولكن هذا مجرد دليل - لا توجد قاعدة صارمة محددة هنا. وإذا لم يمنحك الشاحن الخاص بك قياسات لكل خلية، فسيتعين عليك تقسيم العدد الإجمالي على عدد الخلايا في البطارية للحصول على تصنيف تقريبي لكل خلية.
المقاومة الداخلية والتصنيف "C".
هناك الكثير من الأشخاص الذين يعتقدون أن تصنيف C الأعلى سيجعل أداء مكبرهم أفضل. نعلم من مناقشتنا السابقة حول تصنيفات C أنك تحتاج إلى مراعاة سحب الطاقة الذي يتمتع به محركك عند اختيار تصنيف C المناسب لبطاريتك، ولكن هل يساوي المزيد بشكل أفضل؟ كثير من الناس يقولون نعم.
ولكن لا يوجد أي شيء جوهري في التصنيف C الذي يدعم ادعاءاتهم. ببساطة ليس صحيحًا أن التصنيف C الأعلى يجعل مكبر الصوت الخاص بك أسرع.
ومع ذلك، هناك علاقة بين تصنيف C للبطارية والمقاومة الداخلية لتلك البطارية. بشكل عام، تتمتع البطاريات ذات التصنيف C الأعلى أيضًا بمقاومة داخلية منخفضة. هذا ليس هو الحال دائمًا، حيث توجد دائمًا اختلافات في التصنيع، ولكن يبدو أن الفكرة العامة صحيحة، والأشعة تحت الحمراء المنخفضة ستجعل المحرك الناسف يعمل بشكل أسرع.
هذه حالة ارتباط لا تساوي السببية. إنها حقًا المقاومة الداخلية التي تجعل البطارية أسرع، وليس التصنيف C.
الرعاية والعلاج المناسبين - الشحن
من المهم استخدام شاحن متوافق مع LiPo لـ LiPos. كما قلت سابقًا، تحتاج بطاريات LiPo إلى رعاية متخصصة. يتم الشحن باستخدام نظام يسمى شحن CC/CV. إنه يرمز إلى C onstant C urrent / C onstant V oltage. في الأساس، سيحافظ الشاحن على ثبات التيار أو معدل الشحن حتى تصل البطارية إلى ذروة الجهد (4.2 فولت لكل خلية في حزمة البطارية). بعد ذلك سوف يحافظ على هذا الجهد، مع تقليل التيار. من ناحية أخرى، يتم شحن بطاريات NiMH وNiCd بشكل أفضل باستخدام طريقة الشحن النبضي. يمكن أن يكون لشحن بطارية LiPo بهذه الطريقة آثار ضارة، لذا من المهم أن يكون لديك شاحن متوافق مع LiPo.
السبب الثاني الذي يجعلك بحاجة إلى شاحن متوافق مع LiPo هو التوازن. التوازن هو مصطلح نستخدمه لوصف عملية موازنة جهد كل خلية في حزمة البطارية. نحن نوازن بطاريات LiPo لضمان تفريغ كل خلية بنفس الكمية. وهذا يساعد على أداء البطارية. وهو أمر بالغ الأهمية أيضًا لأسباب تتعلق بالسلامة - ولكنني سأتناول ذلك في القسم الخاص بالتفريغ.
على الرغم من وجود موازن مستقلة في السوق، فإنني أوصي بشراء شاحن مزود بقدرات موازنة مدمجة. وهذا يبسط عملية الموازنة، ويتطلب شراء شيء واحد أقل. ومع أسعار أجهزة الشحن ذات الموازنات المدمجة بمستويات معقولة جدًا، لا أستطيع التفكير في سبب لعدم رغبتك في تبسيط إعداد الشحن الخاص بك. سنتحدث أكثر عن أجهزة الشحن قريبًا.
تحتاج معظم بطاريات LiPo إلى الشحن ببطء، مقارنة ببطاريات NiMH أو NiCd. في حين أننا نقوم بشكل روتيني بشحن بطارية NiMH بقوة 3000 مللي أمبير في الساعة بأربعة أو خمسة أمبير، إلا أنه يجب شحن بطارية LiPo بنفس السعة بما لا يزيد عن ثلاثة أمبير. مثلما يحدد تصنيف C للبطارية التفريغ المستمر الآمن للبطارية، هناك تصنيف C للشحن أيضًا.
بالنسبة للغالبية العظمى من أجهزة LiPos، فإن معدل الشحن هو 1C . تعمل المعادلة بنفس طريقة تصنيف التفريغ السابق، حيث 1000 مللي أمبير = 1 أمبير. لذلك، بالنسبة لبطارية 3000 مللي أمبير في الساعة، نرغب في الشحن عند 3 أمبير، وبالنسبة لبطارية LiPo بقدرة 5000 مللي أمبير في الساعة، يجب علينا ضبط الشاحن على 5 أمبير، وبالنسبة لحزمة 4500 مللي أمبير في الساعة، فإن 4.5 أمبير هو معدل الشحن الصحيح.
معدل الشحن الأكثر أمانًا لمعظم بطاريات LiPo هو 1C ، أو 1 × سعة البطارية بالأمبير.
ومع ذلك، يتم إصدار المزيد والمزيد من بطاريات LiPo هذه الأيام والتي تعلن عن قدرات شحن أسرع، مثل البطارية النموذجية التي لدينا أعلاه. على البطارية، يشير الملصق إلى أنها تحتوي على "معدل شحن 3C". ونظرًا لأن سعة البطارية تبلغ 5000 مللي أمبير، أو 5 أمبير، فهذا يعني أنه يمكن شحن البطارية بأمان بحد أقصى 15 أمبير! على الرغم من أنه من الأفضل ضبط معدل الشحن الافتراضي على 1C، إلا أنه عليك دائمًا الرجوع إلى ملصق البطارية نفسه لتحديد الحد الأقصى لمعدل الشحن الآمن.
نظرًا لاحتمال نشوب حريق عند استخدام بطاريات LiPo، بغض النظر عن احتمال حدوث ذلك، يجب اتخاذ بعض الاحتياطات. احتفظ دائمًا بمطفأة حريق بالقرب منك؛ لن يطفئ حريق LiPo (كما سأشرح أدناه، حرائق LiPo عبارة عن تفاعلات كيميائية ومن الصعب جدًا إخمادها). لكن طفاية الحريق ستحتوي على النار وتمنعها من الانتشار. أفضّل طفاية ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) - فهي تساعد على إزالة الأكسجين من موقع الحرق، كما أنها تعمل على تبريد البطارية والأشياء المحيطة بها. احتياطات السلامة الأخرى هي شحن LiPo في حاوية مقاومة للحريق. يختار معظم الأشخاص حقائب LiPo المتوفرة في السوق اليوم. يمكن أن تكون باهظة الثمن بعض الشيء، ولكنها أكثر سهولة في الحمل من الحلول الأخرى.
أخيرًا، لا تشحن بطاريات LiPo الخاصة بك أبدًا دون مراقبة! إذا حدث شيء ما، فيجب أن تكون موجودًا للرد بسرعة. على الرغم من أنه ليس من الضروري أن تكون دائمًا في نفس الغرفة، فلا يجب عليك مغادرة المنزل، أو الذهاب لجز العشب، أو أي شيء آخر قد يمنعك من اتخاذ إجراء في حالة نشوب حريق في البطارية.
اختيار الشاحن المناسب
تتشابك القوة الكهربائية والجهد والتيار. يمكنك تحويل الجهد إلى أمبير، والعكس. هذا مهم في تحديد نوع الشاحن الذي تحتاجه. دعني اريك كيف.
لنفترض، على سبيل المثال فقط، أن لدي بطارية LiPo 6S بسعة 5000 مللي أمبير في الساعة، وأريد شحنها بقوة 1C، والتي ستكون 5A. إذا كان لدي شاحن تيار متردد/مستمر بقدرة 80 وات، فيمكنني إعداد الشاحن لشحن 5 أمبير لبطارية 6S. ولكن إذا ذهبت لشحن البطارية، فإن الحد الأقصى الذي يتم شحنه على الإطلاق هو حوالي 3.5 أمبير. ما يعطي؟ إذا استخدمنا الصيغة أعلاه، فيمكننا توصيل الجهد (22.2V) والأمبيرية (5A) وسنحصل على هذا:
22.2 فولت × 5 أمبير = 111 وات
لذا فإن الصيغة تقول أننا إذا أردنا شحن شيء مثل حزمة LiPo 6S 5000mAh بسرعة 5 أمبير، فسنحتاج إلى شاحن قادر على توفير ما لا يقل عن 111 واط من الطاقة. يمكن للشاحن الخاص بنا في المثال توفير 80 واط فقط.
لذلك يمكنك معرفة سبب أهمية الشاحن ذو القوة الكهربائية العالية إذا كنت تريد شحن بطاريات أكبر بسرعة. كما هو الحال دائمًا، من الأفضل التحدث إلى متجر الهوايات المحلي الخاص بك واطلب منهم إعداد شاحن يناسب احتياجاتك. الدعم المحلي هو دائما شيء مفيد!
الرعاية والعلاج المناسبين: التفريغ (باستخدام البطارية)
توفر بطاريات LiPo الكثير من الطاقة ووقت التشغيل بالنسبة لنا لعشاق التحكم في الراديو، ولكن هذه الطاقة ووقت التشغيل لها ثمن. بطاريات LiPo قادرة على الاشتعال إذا لم يتم استخدامها بشكل صحيح - فهي أكثر حساسية بكثير من بطاريات NiMH/NiCd الأقدم. المشكلة تأتي من كيمياء البطارية نفسها.
تحتوي بطاريات الليثيوم بوليمر على الليثيوم، وهو معدن قلوي يتفاعل مع الماء ويحترق. عند تسخينه، يحترق الليثيوم أيضًا عند التفاعل مع الأكسجين. تؤدي عملية استخدام البطارية، بالطرق المتطرفة أحيانًا التي نقوم بها في عالم R/C أو عالم المتفجر، إلى وجود ذرات زائدة من الأكسجين وذرات زائدة من الليثيوم على كلا طرفي البطارية (الكاثود أو الأنود). يمكن أن يتسبب هذا في تراكم أكسيد الليثيوم (Li2O) على الأنود أو الكاثود. أكسيد الليثيوم هو في الأساس تآكل الليثيوم، أو "صدأ" الليثيوم. يؤدي Li2O إلى زيادة المقاومة الداخلية للبطارية. والنتيجة العملية للمقاومة الداخلية الأعلى هي أن البطارية ستسخن أكثر أثناء الاستخدام.
مقاومة داخلية أعلى = درجة حرارة تشغيل أعلى
كما تطرقنا سابقًا، يمكن لبعض أجهزة الشحن الحديثة قراءة المقاومة الداخلية للبطارية بالمللي أوم (mΩ). إذا كان لديك أحد أجهزة الشحن هذه، فيمكنك التعرف على كيفية أداء أجهزة LiPos الخاصة بك، وكيف تزيد مقاومتها الداخلية مع تقدم العمر. ما عليك سوى تتبع قراءة المقاومة الداخلية في كل مرة تقوم فيها بشحن البطارية، ورسم الزيادة بمرور الوقت. سترى كيف تبدأ عملية استخدام بطارية LiPo في التآكل.
تتسبب الحرارة في تراكم الأكسجين الزائد، وفي النهاية تبدأ حزمة LiPo في الانتفاخ. هذا هو الوقت المناسب للتوقف عن استخدام البطارية - فهي تحاول إخبارك بأن عمرها قد وصل إلى نهاية عمره. مزيد من الاستخدام يمكن أن يكون خطيرا. بعد أن تنتفخ العبوة، قد يؤدي الاستخدام المستمر إلى توليد المزيد من الحرارة. عند هذه النقطة، تحدث عملية تسمى الهروب الحراري.
الهروب الحراري هو تفاعل ذاتي الاستدامة يتم تسريعه بزيادة درجة الحرارة، مما يؤدي بدوره إلى إطلاق طاقة تزيد من درجة الحرارة. في الأساس، عندما يبدأ هذا التفاعل، فإنه يولد الحرارة. وتؤدي هذه الحرارة إلى إنتاج منتج يزيد من المقاومة (المزيد من Li2O)، مما يسبب المزيد من الحرارة، وتستمر العملية حتى تنفجر البطارية من الضغط. عند هذه النقطة، يتفاعل مزيج الحرارة والأكسجين والرطوبة الموجودة في الهواء مع الليثيوم، مما يؤدي إلى نشوب حريق شديد الحرارة وخطير.
ومع ذلك، حتى إذا توقفت عن استخدام البطارية عندما تنتفخ، فلا يزال يتعين عليك جعلها آمنة (وهي عملية سأتناولها لاحقًا في قسم التخلص من LiPo). إذا قمت بثقب جهاز LiPo الذي كان منتفخًا ولا يزال به شحنة، فمن الممكن أن يشتعل فيه النيران. وذلك لأن الروابط غير المستقرة الموجودة في البطارية المشحونة تبحث عن حالة وجود أكثر استقرارًا. هذه هي الطريقة التي تعمل بها البطارية. أنت تدمر رابطة كيميائية مستقرة لتكوين رابطة كيميائية غير مستقرة. الروابط غير المستقرة أكثر عرضة لتحرير طاقتها سعياً وراء روابط أكثر استقراراً.
عندما يتم ثقب الليبو، يتفاعل الليثيوم مع الرطوبة الموجودة في الجو ويسخن البطارية. تثير هذه الحرارة الروابط غير المستقرة، التي تنكسر، وتطلق الطاقة على شكل حرارة. يبدأ الهروب الحراري، وتتعرض مرة أخرى لحريق ساخن وخطير للغاية.
تستغرق العملية الكاملة لبناء أكسيد الليثيوم، في عالم مثالي، حوالي 300-400 دورة شحن/تفريغ للوصول إلى نقطة التحول. العمر النموذجي لبطارية LiPo أقرب إلى 150-250 دورة ، لأنه عندما نقوم بتسخين البطاريات أثناء التشغيل، أو تفريغها أقل من 3.0 فولت لكل خلية، أو إتلافها ماديًا بأي شكل من الأشكال، أو السماح للماء بالدخول إلى البطاريات (وأعني داخل غلاف الرقائق)، فهي تقلل من عمر البطارية، وتسرع من تراكم Li2O.
في ضوء ذلك، اتخذت معظم الشركات المصنعة وضع قطع الجهد المنخفض (LVC) على أدوات التحكم في السرعة الخاصة بها. يكتشف LVC جهد البطارية، ويقسم هذا الجهد على عدد خلايا البطارية. لذلك سوف نرى 2S LiPo مشحونًا بالكامل بـ 8.4 فولت، أو 4.2 فولت لكل خلية.
هذا هو المكان الذي تأتي فيه ميزة التوازن. نظرًا لأن التحكم في السرعة لا يقرأ صنبور التوازن، فإنه لا يمكنه معرفة الفولتية الدقيقة لكل خلية داخل البطارية. لا يمكن للتحكم في السرعة إلا أن يفترض أن خلايا البطارية كلها متساوية. هذا مهم لأنه، كما ذكرت أعلاه، فإن تفريغ خلية LiPo أقل من 3.0 فولت يؤدي عادة إلى تدهور دائم لقدرة الخلية على امتصاص الشحنة والاحتفاظ بها.
يعمل LVC على قطع محرك الناسف (أو في بعض الحالات، نبض المحرك) لتنبيهك إلى أن حزمة البطارية مستنفدة تقريبًا. ويستخدم الجهد الإجمالي للبطارية كمرجع لها. تقطع معظم LVCs حوالي 3.2 فولت لكل خلية. بالنسبة لمثال البطارية المكونة من خليتين، سيكون الجهد 6.4 فولت. ولكن إذا كانت بطاريتنا غير متوازنة، فمن الممكن أن يكون إجمالي الجهد أعلى من حد القطع، مع وجود خلية أقل من منطقة الخطر 3.0 فولت. يمكن أن تكون خلية واحدة 3.9 فولت، بينما يمكن أن تكون الأخرى 2.8 فولت. هذا إجمالي 6.7 فولت، مما يعني أن القطع لن يعمل. سيستمر الناسف في العمل، مما يسمح لك بتدهور البطارية بشكل أكبر. ولهذا السبب فإن التوازن مهم للغاية. تجدر الإشارة إلى أن معظم المسدسات القديمة لا تحتوي على قطع الجهد المنخفض، ولكن العديد من الإصدارات الأحدث تحتوي على هذه الميزة. بشكل عام، لا تستمر في تشغيل مكبر الصوت بمجرد اكتشاف أي فقدان للطاقة.
الرعاية والعلاج المناسبين: التخزين
في الأيام الخوالي، كنا ندير الأشياء حتى تنتهي البطاريات، ثم نضع البطاريات على الرف في المنزل، في انتظار المرة القادمة التي يمكننا استخدامها فيها. لقد قمنا بتخزينهم ميتين للتو. ولكن لا ينبغي عليك فعل ذلك أبدًا مع بطاريات LiPo. ولا ينبغي أيضًا تخزين بطاريات LiPo مشحونة بالكامل. للحصول على أطول عمر للبطاريات، يجب تخزين LiPos في درجة حرارة الغرفة عند 3.8 فولت لكل خلية. تحتوي معظم أجهزة الشحن المحوسبة الحديثة على وظيفة LiPo Storage التي تقوم إما بشحن البطاريات حتى هذا الجهد، أو تفريغها إلى هذا الجهد، أيهما كان ضروريًا.
-
قم بتفريغ بطارية LiPo إلى أقصى حد ممكن بأمان . يمكنك القيام بذلك بعدة طرق. تحتوي معظم أجهزة شحن LiPo المحوسبة على ميزة التفريغ. إذا لم يكن لديك شاحن مزود بخاصية التفريغ، فيمكنك نفاد طاقة البطارية في سيارتك - ضع في اعتبارك أنك تخاطر بنشوب حريق عند القيام بذلك، لذا احرص على توفر معدات السلامة اللازمة. وبدلاً من ذلك، يمكنك بناء منصة التفريغ الخاصة بك باستخدام مصباح خلفي وبعض الأسلاك. ما عليك سوى لحام موصل ذكر من اختيارك بالألسنة الموجودة على المصباح الخلفي، ثم توصيل البطارية. وتأكد من وجود البطارية في حاوية مقاومة للحريق أثناء القيام بذلك.
-
ضع الليبو في حمام ماء مملح . اخلطي ملح الطعام في بعض الماء الدافئ (وليس الساخن). استمر في إضافة الملح حتى يتوقف عن الذوبان في الماء. تأكد من أن جميع الأسلاك مغمورة بالكامل. الماء المالح موصل للغاية، وسيتسبب في تفريغ البطارية بشكل أساسي، مما يزيد من تفريغها. اترك البطارية في حمام الماء المالح لمدة 24 ساعة على الأقل.
-
تحقق من الجهد من ليبو . إذا كان جهد البطارية 0.0 فولت، فهذا رائع! انتقل إلى الخطوة التالية. بخلاف ذلك، ضعه مرة أخرى في حمام الماء المملح لمدة 24 ساعة أخرى. استمر في القيام بذلك حتى تصل البطارية إلى 0.0 فولت.
-
تخلص من البطارية في سلة المهملات . هذا صحيح - على عكس بطاريات NiMH وNiCd، لا تشكل LiPos خطورة على البيئة. ويمكن رميها في القمامة دون أي مشكلة.
وبدلاً من ذلك، إذا كنت لا ترغب في إجراء هذه العملية بنفسك، فيمكنك إحضار البطارية إلينا وسنتخلص منها نيابةً عنك. إذا لم تكن في منطقتنا، فراجع متجر الهوايات المحلي الخاص بك لمعرفة ما إذا كانوا يقدمون خدمة مماثلة.
تجهيز جهاز الليبو الخاص بك: الموصلات
|
Deans Connectors هي حقًا ملك الموصلات. لقد كانوا موجودين على ما يبدو إلى الأبد، وكانوا الخيار الأفضل لعشاق R/C المميزين لبعض الوقت الآن. من الصعب إلى حد ما لحامها، خاصة بالنسبة للمستخدمين المبتدئين. تنزلق موصلات Deans معًا بسلاسة، وهي مصممة بشكل جيد للغاية. مثل كل الموصلات الحديثة تقريبًا، فهي محمية بالقطبية. |
 |
فقط من خلال القوة المطلقة لحصة طامية في السوق، أخذت هذه الوصلات اسمها. كانت هذه الموصلات، التي كانت تسمى في الأصل موصل "Molex"، هي المعيار الفعلي لصناعة الهوايات لسنوات. لقد اشتهرت هذه الموصلات من قبل شركة تاميا في سياراتها ذات التحكم عن بعد، وكانت موجودة في كل مركبة حتى وقت قريب جدًا. هذا موصل رهيب مع الكثير من المقاومة. من المرجح أن تذوب هذه الموصلات أكثر من أي شيء آخر. إذا كان لديك جهاز LiPo يحتوي على موصل Tamiya، فاقطعه ولحام أحد الموصلات الأخرى. |
 |
موصلات JST SMP-02 هي الوصلات القياسية التي ستجدها داخل معظم بطاريات الجل وبطاريات LiPo التي تم شراؤها من البائعين في أستراليا. عادة يتم توصيل الموصل الأنثوي بحزمة البطارية، مع توصيل الموصل الذكر بشاحن جهاز الطاقة. توفر هذه الموصلات أداءً متوسطًا ونوصي بالتبديل إلى العمداء أو أي نوع آخر من الموصلات إذا كنت تقوم بترقية مكبر الصوت الخاص بك. |
 |
اكتسبت XT-60s القليل من التقدم في السنوات القليلة الماضية. يحظى موصل XT-60 ببعض الاعتماد نظرًا لانتشاره في بطاريات LiPo القادمة مباشرة من الصين. نحن نحب هذه المقابس. من السهل اللحام به. إنها صغيرة نسبيًا وصغيرة الحجم أيضًا. يمكنك أن تفعل ما هو أسوأ. إذا كنت تطلب البطاريات مباشرة من الخارج، فهذه هي الموصلات الأكثر شيوعًا اليوم. ظهرت موصلات أخرى في السنوات الأخيرة، لكن معدل اعتمادها ضئيل للغاية. من بين الموصلات المذكورة أعلاه، الموصلات الوحيدة التي تريد تجنبها بشدة هي تاميا. بخلاف ذلك، استخدم أي موصل منطقي لما تفعله. |
ملاحظة سريعة حول اللحام:
يعد اللحام فنًا بقدر ما هو أداة، وهناك طريقة صحيحة للحام عندما تتحدث عن حزم البطاريات.
لا تقطع أبدًا الأسلاك الموجبة والسالبة في نفس الوقت: فهذه طريقة رائعة لإتلاف مجموعة البطارية الخاصة بك والمخاطرة بنشوب حريق. سيؤدي قطع كلا السلكين في نفس الوقت إلى قصور مجموعة البطارية، مما سيولد الكثير من الحرارة. فكر في الأمر بهذه الطريقة - عندما يكمل عامل اللحام الدائرة ويلحم قطعتين من المعدن معًا، وهذا ما يسمى Arc Welding - ويتم تشغيل نفس المبدأ في Arc Welding كما هو الحال عندما تلمس الموجب والسالب على البطارية معًا. قم بقص سلك واحد ولحامه وتقليصه بالحرارة (إذا لزم الأمر) في كل مرة. قد يستغرق الأمر وقتًا أطول قليلاً، لكنها الطريقة الأكثر أمانًا لحام البطارية.
احصل على قطبيتك الصحيحة: إحدى الطرق المؤكدة لتدمير التحكم في السرعة هي لحام الموصل الخاص بك إلى الخلف. إن عكس القطبية ليس فكرة جيدة على الإطلاق. انتبه إلى العلامات الموجودة على الموصل — تتضمن معظم العلامات التجارية علامة "+" بسيطة للإشارة الإيجابية و"-" للإشارة السلبية للإشارة إلى جهة الاتصال. الأحمر إيجابي والأسود سلبي. إذا كانت بطاريتك أو جهاز التحكم في السرعة (أو أيًا كان ما تستخدمه في اللحام) لا يستخدم النموذج الأحمر/الأسود، فعادةً ما يكون السلك ذو اللون الأفتح موجبًا والأغمق سالبًا. إذا كان كلا السلكين أسودين، فابحث عن شرطات بيضاء على أحدهما، وهو السلك الموجب.
هذه بعض نصائح السلامة الأساسية حول اللحام. إذا لم تكن راضيًا عن قدرتك على اللحام، فاستمر في ذلك! كما قلت أعلاه، اللحام هو فن بقدر ما هو أداة. استمر في العمل على ذلك وستندهش في النهاية من مدى جمال مفاصل اللحام الخاصة بك!
الفكر النهائي!
إذن إليكم الأمر - الآن أنت تعرف معظم ما تحتاج إلى معرفته حول بطاريات LiPo. لا أدعي أن هذا المقال يعلمك كل ما يمكن معرفته عن LiPos، ولكن آمل أن يساعدك ذلك في إعطائك نظرة ثاقبة حول كيفية عملها. إنه بالتأكيد وقت مثير لهذه الهواية، والأشياء تتغير بشكل متكرر. فقط تذكر أن تستمتع، وإذا كنت لا تعرف شيئًا ما، اطرح الأسئلة! السؤال الغبي الوحيد هو الذي لا تسأله!
أراكم في الملعب!
- جرانت / "ثوريزاز"
