航模电池知识普及

航模电池知识普及

一、充放电相关数据

(一)充电最高电压4.20V

这个常识性的东西相信广大的模友都能知道。4.20V是一直以来锂聚合物电池的最高电压，但随着技术的发展和改良，目前的大多数厂家的锂聚合物电池都能安全的到达4.25V，更有一些顶尖技术的厂家能做到4.30V，4.30V的电压就是目前技术的最高电压。因为我们的航模用聚合物电池的充电器基本上都是4.20V的设定电压，故按照4.20V充电就可以了。如果是用其它方式自行调高充电最高电压(比如4.35V)，会造成电池的不可逆转的损坏，切忌。

(二)放电最低电压2.75V

可能有很多的模友会觉得惊奇，因为这个2.75V的放电最低电压会让他们疑惑，很多新入模的朋友甚至有一些牌子的航模电池商家都会认为是 3.70V，这是一个错误的认识。我们八一电池厂的每一个航模电池都是经过4.20V到2.75V这个电压阶段的测试，你手中的每一组“81#”和“巴将军”航模电池都是经过2.75V的最低电压放电测试过的，不管是从电池的内部构架的理论数据，还是从电池的放电实测上来讲，都是2.75V的最低电压。所以请大家放心大胆的放电到2.75V极限，这样的使用不会对电池造成寿命影响。这里有一个非常重要的情况必须向广大的模友说明，首先让我给大家讲一下电量电压的大概对比参数。2.75V≈0%；3.56V≈5%；3.70V≈10%；

3.75V=20%；3.85V≈50%。以上电压和电量的对比关系我们只用“约等于”符号来表示，因为它们之间没有绝对精确的对应关系，就像10000MAH的电池永远不可能刚好精确到10000MAH这样的情况是一样的。哲学家说世界上没有两片一样的叶子，我想说的是世界上也找不出两片同样参数的电芯，只有参数相近的。言归正传，如果不是做高精度的科研和进行电池研究，以上数据完全可以当成标准数据来对待。大家从上面的电量电压对比关系可以看出，当电池电压到3.56V时其实只有5%的电量，这5%的电量如果把握不好，就会很快到达或超过0%的极限值，超过了极限值，电池立刻胀气。假设一块航模电池在飞机上能飞行10分钟，那么这5%的电量只能支持到30秒，哪怕你只超过了5秒，也必然会造成胀气。考虑到不少新手朋友不能准确把握这个放电数值，才会有不少航模电池商家建议放电到3.70V为终止放电电压的情况。另，以上电压值均为无负载情况下的电压，有负载的电压情况根据您的放电电流大小来具体确定。

(三)充电方式恒流恒压充电

所有的锂电池都采取恒流恒压方式充电才能达到充满的要求。首先给大家解释一下什么叫恒流恒压方式充电。顾名思义，即先恒流后恒压的方式充电。大家用的B6或者A6或者其它的充电器对航模电池充电，都要先设置充电电流和S数这两个参数，其实这里就是设定恒流恒压方式的恒流电流值和恒压的电压值。比如设定为“5A、6S”的参数，启动充电器后，在程序的控制下，充电器在前期会以5A的电流对电池进行充电，同时采样监测电池电压，当电池的电压接近或者到达 4.20V，充电器会逐渐减小充电的电流，直到电压保持在4.20V且电流小于预设值时，充电器就认为充满电，自动停止。上面提到了一个预设值，这个预设值到底是多少，可能有的模友会问到。根据我们对一些充电器的实测数据，这个预设值一般分两种情况。

A、有的厂家将预设值设定为充电电流的10%，举例：如果你选择5A充电，当恒压后电流低于500MA，程序认定到达了预设值；

B、固定值。像A6这种充电器将充

电的预设值设定为100MA，也有简易充设定为20MA，如果是自己用的4.20V电源直接改制的自制充电器则可以无限制小下去。这里说明一个情况，预设值越小，电池越能够充到接近4.20V即电池充满的程度越高。

(四)充电电流1C以内对电池无损伤，不建议5C充电。

首行讲一下电池的充电。电池的充电其实是将电能转换为化学能的一个过程，属化学反应。上学时都学过，化学反应的剧烈程度与温度和气压有相当大的关系。最早的锂电池只有锂和锰两种物质，其反应程式为Li+MnO2=LiMnO2属氧化还原反应。充放电的速度其实就是化学反应的速度，有条件的模友或者爱好化学的模友可以自己找以上物质做下实验，这个反应速度是相当缓慢的。现在经过技术的改进和一些催化剂的加入，比如钴等，促使了锂电池的容重比得到了很大的提高，放电能力也得到前所未有的提升。最典型的航模电池充电反应方程式为正极:LiCoO2= CoO2+Li-e；负极: 6C+Li+=LiC6+e；总反应:LiCoO2+6C=CoO2+LiC6，充电的速度由允许的化学反应速度决定，根据实验数据和理论证明，锂电池的充电电流在1C 以内对电池无任何的损伤。超过2C的电流会造成轻微的容量下降，5C的充电会有明显的容量减少现象。容量减少主要是因为电池内部物质生成结晶对电池的伤害，但是数十次后你就知道电池的容量下降而且这个是无法逆转的。所以建议我们的模友老老实实把充电电流控制在1C以内，这样对电池好。

(五)放电电流建议倍率二分之一以内，最大不超规定值。

放电的原理和充电刚好是一个反向的化学反应。其过放影响、超倍率的影响与充电原理相同。经过我们多次实验。一般电池的放电电流不超其最大电流的一半，况且也几乎没有普通用户超过其最大电流一半的情况发生。

二、倍率、容量相关知识

老模友能够根据电池使用的时间来判断电池的大概容量，能够根据飞行的暴力程度判断电池的倍率。这是非常有经验的模友才能做到。在这里向这些能够根据经验判断电池容量、倍率的模友表示赞扬。下面我们来谈一谈电池容量和倍率的具体定义。

(一)容量

根据电池行业(整个电池行业，非仅指航模电池行业)内规范，锂电池的容量定义为：温度25度时，从4.20V，以0.2C恒流放电到2.75V，所能放出的电量(MAH)即为该电池的容量。相信大家能够理解这个定义的具体规范，它包含了一是对温度的限定，必须是25摄氏度；二是电压从4.20V到2.75V，意味着放尽所有的电量；三是以0.2C 放电，意味着要放电5个小时左右。为什么要定义为0.2C放电，因为0.2C放电时几乎所有的锂电都不会有发热现像，避免电能向热能的转化，确保测量值精确，另一个原因是0.2C放电时电池也不会有压降或者压降可以小到可以忽略，这样测出的结果才更精确。那么定义有了，我们怎么能够测试一块电池的实际容量呢。按我们电池厂的标准，或者说整个行业的标准，采取的是恒流放电柜来测试，恒流放电柜可以设定放电截止电压、恒流电流大小，同时记录放电曲线、放电时间、放电容量、

时时电压??等各项参数。一般放电柜可以将电流值和容量值精确到0.1MA和

0.1MAH，电压值可以精确到0.001V即千分之一伏特。所以最精确的测量容量就是用放电柜来测试。广大的模友只是热衷于电池的使用和航模的整体性能，并非专业电池检测，去买一个放电柜花好几千或者三五万，完全没有必要。在这种情况下可以依托您手中的充电器来测试电池容量。一般的航模充电器(非简易充)都有放电功能，当启动这个功能开始放电时它会自动记录容量参数，当放电结束后会有一个容量值，这个容量值即是电池的真实容量。重要说明，很多充电器的容量值记录误差

太大，大得离谱。曾经有模友在我厂订购4S5000MAH的“巴将军”航模电池，使用一段时间后给我们追加评论，说从3.7V充到4.20V充进了8100多的容量，当时还上了图为证。这是一位非常热心的模友，他的良苦用心肯定是想说我们“巴将军”电池的优秀性能，在此向这位热必的模友表示感谢。我在这里想说，5000MAH的电池永远不可能达到8100多MAH的容量。这个数值的出现，完全是因为该热心模友的充电器完全不准造成。因为我们“巴将军”的5000MAH的电池的容量段一般为5100—5300MAH之间，绝大多数集中在5200MAH上下。我们八一电池厂因为电池测试的原因，也会用到航模充电器，经我们多次实验，只有几个牌子的充电器能够达到一般使用精度的要求，在容量、电压、电流方面的测量值能够达到基本准确。虽然很多的航模充电器测不准具体的容量，但是可以作为对比参考哦。比如5000MAH的电池你的充电器测试出来有8000MAH的容量，那么另一个电池你测试出来有4000MAH的容量，可以说明这个电池的实际容量有2500MAH。

(二)倍率

电池行业内所指的倍率在航模领域也称C数。那么这个C数是一个什么单位。C数是一个电流值同时也是一个比例值，要根据电池的容量具体计算。C数越高代表电池的放电能力越强。举例说明一下。5000MAH30C的电池，说明这个电池的容量有5000MAH，倍率是30倍，30倍的倍率代表了这个电池可以以最大电流“30倍乘以5000MA”即150A来持续放电，同理，25C2200MAH的电池可以以55A电流持续放电。有的模友也向我提到过，说他买的电池是30C的且可以瞬间60C放电，这完全是一个错误的认识。“C”这个字符已经包含了持续放电的意思在里面，因为这个瞬间放电的电流大小无法评估一个电池的性能，在行业内是根本不会也没有采用的。举一个极端的例子，如果你将一个2200的30C电池进行正负极短路，其瞬间电流可以达上百安培，你能说这个电池就有50C、60C或者100C吗？瞬间电流无意义，切记。关于C数的检测。C数是一个近似值，我相信所有的模友见过的航模电池只有15C、20C、25C、30C、35C、40C这种以5C为一个阶梯标识方法，没有22C、23C 这样的说法吧。那么实际上有没有这种不是5C的倍数的电池呢。答案是肯定有，不管从检测上来说还是从具体使用来讲，都是有的。那为什么没有这样的标注呢。因为出于习惯和实用简洁来讲，这样的标法没太大的意义。22C的电池和23C的电池在使用上分不出高下的，这是档次标法。就像电池的容量一样，有5000MAH的，有5200MAH的，有5500MAH的，但我们没见过标注为5080MAH的电池是一个道理。那么C数是如何定义的？很多模友，可能1000个里面有990个都不知道这个定义。因为大家只是玩航模，并不是电池生产行业，所以不知道这个标准也是很正常的。下面我给大家讲解一下。按照行业标准，评定一个电池的C数。以电池容量的X倍放电，电池的放电中点不低于3.50V，且放电曲线平整在3.50V左右，取X 最大值，即为电池的C数。当然这里面还包含了其它的一些电气参数，比如电池在放电过程中不胀气、不爆炸、不断极片、温度不过高、放出容量达到95%。。。。。。。。等性能也包含其中。所谓用电池内阻测试仪测试电池的放电能力，此方法只可用于参考，不能评定C数。一是因为内阻测试仪采取的是1KHZ的交流测量，电池的电容效应对其有较大影响，测量值普遍偏小；二是放电能力最终是由化学反应速度决定，其中高速反应的相关添加剂(比如钴)决定速度，内阻测试仪只能测试物理参数，并不能测试化学反应速度；三是我们做过大量实验，能充分说明内阻测试仪测不准；四是同一个电池的假设的电池内阻值会随着电量的饱和度不同而变化。

三、电池的连接关系和相关知识

单片的锂聚电池电压低容量有限。除一些微小型玩具是用单片锂电池驱动以外，绝

大多数的航模和所有的无人机都是用串联和并联关系组成起来的电池组。这里就引入串联和并联的情况。串联用字母“S”表示，即英文串联单词“series”的第一个字母；并联用“P”表示，即英文并联单词“parallel”的第一个字母。3S电池就是3片串联，6S电池就是6片串联，3S2P电池就是3片串联2片并联一共6片电芯。6S2P就是6片串联2片并联一共12片电芯。有朋友会问为什么要串联并联。这个是根据航模所用的电池来决定的。串联增加电压，3S就是单片电池的3倍电压，6S就是单片电池的6倍电压；并联增加容量，2P就是两片电池并联，其容量为单片电池的2倍容量，3P就是三片电池并联，其容量为单片电池的3倍容量。不管是串联还是并联，电池的C数都不会改变。有的模友认为两片15C的电池并联就会有30C的放电，这个也是错误的认识。另，C数高的电池(哪怕40C)用在低耗电的设备上，比如说遥控器和图传接收，是不会对设备有任何影响的，只要电压不超就不会损坏设备。

四、如何判断单片电芯和成组电池的质量好坏。

(一)单片电芯性能判断

一是容量达标，即容量达到电池标识的容量值，一般来讲，优质的电芯都会超过设计容量的3%--5%。比如我们“巴将军”的5000MAH30C电芯，单片容量一般都在5200MAH上下，采用国内大厂的优质电芯片。

二是C数达标，即放电倍率能够达到电池标识的倍率值，检测方法上面已表述。这里的C数不仅仅看压降哟，还有上述中提到极片承受力、温度、是否胀气、安全性等各项指标。

三是循环寿命，目前行业内没有一个标准的航模电池循环寿命多少次的规定，这个寿命和电池生产的工艺紧紧相关，就目前我们的测试数据来分析，每充放一次电，电池会有不同程度的容量减小。各个厂家生产的电池其减小量不一样，同一个厂家的不同批次电池减小量也不一样，就是同一个厂家的同一批电池其减小量也不一样。这就是很多模友买的同样的牌子同样的型号的电池，其寿命不一样的原因。(二)、成组航模电池性能判断

优质的单片电芯不一定能生产出优质的航模电池组，但优秀的航模电池组一定需要优质的电芯来生产。这里主要涉及到配对的问题。配对是一项很复杂的工艺，其对设备的要求相当高。配对需要容量、C数、寿命衰减率都一致的电芯才能成为一组。这三项指标其中任何一项有差异过大都会造成整组电池的寿命减小，三项指标值越接近，电池组的性能越好，越能保证飞行的安全。举例说明一下。例如5000MAH 的30C的3S的电池，如果三片电池的容量分别为5120MAH、5120MAH、5320MAH，这样搭配下来，将三片电池都充电到4.20V，在航模上放电5000MAH后，三片电池盛下的电量分别为120MAH，120MAH，320MAH，由于电量和电压之间存有一定的关系，320MAH的那片电池的电压就高，另外两片电压低，造成了电池电压的不平衡。如果放电到5150MAH，其实已经两片电池过放可能进入反向充电状态，但因有一片电池还有电压，造成认为电池还有电的错误认为，势必对电池造成寿命影响。这只是容量不平衡所引起。有的电池就算是容量一样，例如5120 5120 5120MAH的三片电池，因其C数有较大差别，在大电流放电情况下也会造成放出电量的不平衡，最终影响寿命。因为同样容量的电池(是精确的一样容量，比如都是5215MAH)，在大电流情况下放电，C数高的放出电量多自身消耗电量少，C数小的放出电量少自身消耗电量多。比如40C和20C的同样5215MAH容量的两块电池，都以100A电流放电，40C的那块能放出5000MAH的电量，而20C的那块只能放出4800MAH 的电量(只是举例，并非真实数据)。所以大家看一块电池是否是优质的航模电池，一个很简单的方法就能检测出来。方法：第一步充满电确保同一组的每片电压均为

4.20V；第二步装上飞机飞到单片电压约3.66V左右；第三步单独测试每片电池的电压差，相差0.01V以内即为合格的优质电池。我们将军系列的电池能够达到0.003V 的精度，不过考虑很多充电器的性能问题，一般保证0.01V的压差。

这里重要说明，以高精度的数字万用表单个测量电压为准，航模用的BB响或其它一体电压检测工具一般测不精确。最好是千分位的数字万用表来测量。

五、航模电池相关奇葩问题答疑

1、30C的电池用来作控电会不会烧遥控器?

答：完全不会。C数代表放电能力，C数越强在相同的电流放电下压降越小，只要电压不超，就不会烧遥控器。

2、电池胀气了可不可以用尖物刺破放气? 答：一般建议不要这样做，有危险。但是动手能力强的可以用非金属尖物比如牙签刺破。放气后用只比洞孔大一点的胶布贴上，再用504类的高强度AB胶粘好，不能让氧气进去。其实放气只是外观好看一点，对电池的性能没有任何一丝提高。

3、过放引起的胀气如何补救?

答：在第一时间用小电流(1/10电池容量以下)缓慢充电，运气好可以消胀哟。如果充电器不识别电池了，就用小电流强制充电或者B6类的充电器调到NIMH档就可以充了。我厂专门做过测试，此法可行，但电池只要一过放性能就会大大衰减。4、摔变形的电池可不可以继续使用?

答：电池摔变形最容易引起内部短路和内部微短路。检测其有没有这种情况方法为：第一步，将电池充满放置5分钟；第二步，测量电池各单片电压并作好记录，最好用数字万用表，一般千分表最好；第三步，放置一小时后再量各电压，作对比，有电压下降的就有漏电了。没有摔漏电的电池都可以继续使用。特别注意：摔过的电池会引起容量下降，使用中注意观察有没电压下降特别快的，防止当好电池使用过放引起摔机。

5、电池摔变形了可不可以强制压平?

答：不建议。很多摔过的电池都可以继续使用，但强制压平后很有可能导致电池内部微短路或短路，摔电池是一次强制改变物理结构的过程，把电池压平其实也是一次强制改变物理结构的过程，电池很承受不起这种来回的强制外力。

6、为什么在别家买的单片电芯用烙铁焊不上?

答：所有锂电负极可焊，正极为金属铝，正极是用焬焊不上的。正极只有通过超声波压焊机才可以把铝和镍结合在一起，在镍上就可以用焊锡焊接了。

7、转镍片断了，焊不上怎么办?

答：第一种方法：用超声波点焊机，除非厂家才有此设备，所以此法不适合一般模友；第二种方法：找镍片或铜片打1-2MM的小孔，在正极上也打同样大的孔，用小螺丝将铜片与正极拧紧后可以铜片上焊锡；第三种方法：用铝焊丝直接用电烙铁焊接，此法需要很高的焊接技术，一般新手很难成，铝焊丝淘宝上有卖。

8、我买的某牌子电池为何会突然断电，测量电压为3.70 3.70 3.05?

答：这种情况是因电池容量严重不平衡造成。第一二片电芯还有约10%的电量，第三片电芯已经只有1%不到的电量了。配组不好就引起这种情况发生，配组好的电芯一般会3.70 3.70 3.70这种电压。我们八一电池每一组都配对完美，如果你的充电器(暂时推荐A6充电器)好是会达到上述同样电压值的标准的，甚至可达0.003V的压差，我们向模友的承诺是0.01V。当然，如果你是要求极高的模友，我们从技术上也可以做到0.001V即千分之一V或者更高的精度。

9、既然你们巴毅电池可以做0.001V的压差为什么只做出0.01V的压差的承诺?

答：很多航模电池，包括大牌电池要么承诺0.03V的压差，要么避开这个问题不作回答。我们之所以做出0.01压差的承诺而没有做更高的承诺主要原因是考虑市场上大多的充电器不精准，充电即不能达到电池组的平衡一致性，放电后肯定电压不一样的。如果用我们万分之一伏的电池测试仪来充电，可以使每片电池充到 4.2000V 到4.2001V之间，这种情况下放电就完全可以达到0.001V的压差，从理论上讲我们更可以精确到0.0001V的压差(这种情况估计要1000片电芯里才能选出3片完全一致的)；第二是航模电池完全没必要做到0.001V以内的压差，这种精度对飞航模无意文。

10、自己买电芯来组装和买成品电池有什么不一样，电芯很便宜的?

答：一是自己组装的焊接工艺，二是电池的容量和C数配组，三是外包装，能搞定以上三个问题，完全可以自己组装。电芯一般没有质保，成品电池有质保的。我们巴毅电池将军系列的电池长达100天的包换和200天的包修，这样的条件你可以恒量一下哪种方式好。

11、买了不到一个月的3S2200MAH30C电池，上周末还飞得好好的，10分钟报警，同样的飞机同样的情况下，这周飞就只能飞三分钟就报警了?

答：这种情况可以在地面推油门检查，看下是一片电池报警还是三片电池都报警，如果是三片都报警十有八九是因为你的电池温度很低造成(北方的模友冬天容易出现这个情况)，如果是只有一片电池报警，十有八九是那片电池摔破引起，可以拆开检查有没有破损的地方，可用眼看和闻气味的方法(破皮的电池有一股和酒精差不多的味道)

12、为什么多轴飞行器上电的瞬间总是打火，没用几次的头子已经打得面目全飞，能解决?

答：首先讲下多轴飞行器上电瞬间打火的原因，是因为多轴都有对应轴数量的电调，每一块电调的设计都为了防止干扰增加了滤波电容(简单讲就是过滤杂波的电容)，电容从没电到通电有一个微分上讲类似于短路的效应，刚接上电那一瞬间的时候有打火情况，是由于电容两端的电压由“0”升到电池电压需要一个很短暂的时间，就在这个很短的时间类似短路，电流非常大，所以出现了打火。解决的办法：既然电流大，就用小电流让电容的电压升到电池电压。可以接一个副电源，副电源上串联一个电阻，确保小电流让电容的电压升到正常电压后再接电池插头，这样就不会打火了。避免了航模类插头用不了几个就打火变形的情况发生，确保连接安全。关于串联电阻的阻值要根据计算来确定。计算的步骤。第一、直接接上电池，用电流表测试电机未启动情况下的电流(只给飞控、接收机、云台等电子设备供电的电流)，此电流设定为A；第二、算出电池的电压(6S为25.2V，4S为16.8V，3S为12.6V)，此电压设定为V；第三用电压V除以电流A算出一个电阻值，设定为R；加装的串联电阻必须小于R值，小得越多电容的升压越快，但越小就越容易打火，一般取三分之一R的阻值便可满足不打火且等待升压的时间相对较短的要求。