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2008/02/07 (Thu) 次世代バッテリーについて考えてみる

技術の進歩で4600mAにまで容量アップしたニッケル水素バッテリー。しかしながら近年の高容量バッテリーは、ご存知の通り、取り扱いによってはセル破裂の事故が増えています。
Yaji的には、限られた規格サイズの容量アップはこの辺りが限界なのではないかと思う訳です。実車の軽自動車の室内を広くしたらドアやルーフを薄くせざる負えず、安全面での不安が出てきたのと良く似ています。

次世代のRCパワーソースとして最近注目されているリチウムポリマーバッテリーは、ニッケル水素と比べ、軽量でパワフル、管理が楽なのが魅力で、ニッケル水素に変わって、普及が始まっています。携帯電話やノートPC等の身の回りの物にも使用されており、身近なパワーソースとなってきました。しかしながら、先日の動画でも紹介した通り、一歩間違えば大事故になりかねない危険性を持っているのもまた事実です。外部からの衝撃に弱いのもRC用には???って感じですかね。ハードケース入りなら別だと思いますが。

どちらも取り扱いには十分注意して使用する必要があり、「人間はミスを犯す生き物」だと言う事を十分認識しておかなければなりません。ユーザー、メーカー、どちらの責任という問題ではなく、「事故を起こさないシステム造り」を構築しておく必要があります。
極端に言えば、子供が取り扱っても安全な位にしてもやり過ぎではないかと・・。

色々調べてみたのですが、最近販売されている充電器にはニッカド、ニッケル水素、リチウムポリマーと色々なバッテリーを充電できる物が増えてきていますね。中には鉛電池、A123対応と言う物もあります。

中でもこのA123というタイプの電池ですが、調べてみると、これが意外に優秀なんです。

A123 電池は特許のナノテクノロジーを使用したLiFePO4 電池でリチウムポリマー電池を置き換えられるものです。リポがなくなるわけではなく、どちらもその特徴があります。
Hyperion LiteStorm CX, VX, VZ シリーズのような品質の高い韓国製リポは、高出力であり重量あたりのエネルギー密度も高くなります。これらは同じ重量のLiFePO4 A123 よりも高い出力を出すことができます。しかしA123 ブランドのLiFePO4 は以下のユニークな特徴を持ちます。

• 安全 – LiFePO4 A123 は過充電時でも過熱による暴走をしません。結果として誤った設定で充電しても発火の危険性はきわめて低くなります。

• 急速充電 – LiFePO4 A123 は最大4.3C で充電できます。充電が15 分程度で完了してしまいます。リポは2C 充電してもその倍はかかります。
同じ重量のリポ電池パックはA123 よりもエネルギー密度が高いため1 回あたりの飛行時間は長く取れます。しかし充電時間がかかることを考え
ると一日あたり飛ばせる飛行時間はLiFePO4 A123 のほうが長くなります。

• サイクル寿命 – A123 Data 社は最大放電性能を30C としています。実際には30C 連続放電すると電圧降下が大きくなります。私たちのテスト
の結果では満充電時で最大23C の放電となるようにペラ、モーター、電池パックを組み合わせると使いやすいと推奨しています。さらにテストの結
果この組み合わせで使用して200 回以上放電しても容量は10%以下しか落ちないことがわかっています。それに対してもっとも品質の良いリポ
でも同様の使用条件では100+回程度のサイクルしか得られません。

• 保存寿命 - 優れたサイクル寿命に加えて、A123 LiFePO4 は2 年間もの長い間使用せずに保管してもほとんど品質が劣化しません。それに対
してリポは2 年間保管すると10%以上容量が減ってしまいます。さらに品質に劣るリポ(典型的には中国製のもの)は1 年以内の保管でも使用
に耐えないレベルまで痛んでしまいます。

• 頑丈な構造 - 円筒状の金属ケースに入ったA123 セルはリポに比べて頑丈で、日常の使用から来る傷や軽い墜落での損傷がありません。

• トータルな使用コスト – A123 LiFePO4 の初期コストは最新の品質の高いリポと対抗できる価格で販売されています。実際には長いサイクル寿
命、保管寿命、頑丈さを考えると1 回当たりの飛行にかかるコストを大きく下げることができます。つまり同じ金額で結局は長くたくさん飛ばせるわ
けです。最近見られる価格だけが安いリポ電池パックは、重めで急速充電もできず、そして20 フライトも使用できないことが多いことを考えるとは
るかに高いものについてしまいます。


以上、エア・クラフト・ジャパンの解説より抜粋。

特性を考えると最近のRCカー事情にピッタリなバッテリーだと思います。
1セルの大きさですが、長さはサブCセルの1.5倍、太さは3ミリ程太くなるようです。電圧は1セル辺り3.3Vで容量は2300mAです。(1100mAもあります)
0802072.jpg

直列2セル+直列2セルを並列接続すれば、6.6V、4600mAのストレートパックが完成します。
0802071.jpg

燃え難い、保管しやすい、高電圧、高容量とくれば、是非利用してみたいですね。

リポにせよ、A123にせよ、Yajiにはまず、充電器が必要です・・(;´Д`)

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