Резкое удешевление бесколлекторных моторов и Литий-Полимерных батарей за последние несколько лет обусловило и резкий рост рынка электро-моделей вертолетов.
Понятно, что и спортсменам, и тем более любителям и начинающим интересно иметь относительно простую, «чистую» модель всегда готовую к полету.

Для большинства спортсменов-вертолетчиков пока эта мечта не достижима – ведь удельная энергоемкость современной Литий-Полимерной батареи весом ок 500 гр составляет ок 75-85Ватт/Час, в то время как метанольное топливо с тем же весом «отдает» ок 200-250Ватт/Час. Но если учесть, что всего лишь три-четыре года назад соотношение удельной емкости аккумуляторы/топливо было хуже в два раза – то можно ожидать скорого прогресса. Но вопрос все же стоит шире – удастся ли производителям аккумуляторов так же добиться и возможности их быстрого заряда (за 10-20 мин), стойкости к электрическим и механическим перегрузкам, большой продолжительности работы. Возможно что создание и развитие Литий-Фосфатных батарей даст ответ на эти вопросы.

Литий-Полимеры

Литий – Полимеры (Lithium Polymer, LiPo, ЛиПо) в последние годы прочно закрепились в модельной технике. Используются не только как силовые (их основное назначение), но и как легкие бортовые источники питания.
Существует достаточно много торговых марок ЛиПо (самые авторитетные FlightPower, ThunderPower, PolyQuest, Kokam…). Но производителей в мире не так много, и например FlightPower, ThunderPower и некоторые другие известные марки размещают свои заказы на заводе Enerland в Южной Корее.
Основные достоинства ЛиПо:
- наилучшее соотношение энергоемкость/масса
- большая нагрузочная способность силовых ЛиПо (ток отдачи)
- широкий спектр (по емкости, весу, нагрузочной способности)  выпускаемых батарей
- широкий спектр выпускаемых зарядных устройств
Основные недостатки ЛиПо:
- высокая цена
- малый срок эксплуатации силовых ЛиПо
- малая стойкость к механическим и электрическим перегрузкам
- узкий температурный спектр работы
- обязательная постоянная балансировка батарей в блоке
- большое время заряда батареи

Литий-Фосфаты

Литий-Фосфаты (Lithium Iron Pho, LiFe, LiFePo4, LiPho, ЛиФо) совсем недавно появились на модельном рынке. Примерно два года назад эти батареи широко начали применять в аккумуляторных блоках ручного профессионального строительного инструмента. Догадливые моделисты быстро оценили достоинства новых батарей и начали скупать и «перепаковывать» такие блоки. В середине 2006 года производитель представил специальные модельные Ли-Фо аккумуляторы.
На сегодняшний день патент и производство Литий-Фосфатов сосредоточены в одной компании из США – A123Systems.
Основные достоинства ЛиФо:
- очень большая нагрузочная способность (ток отдачи)
- большой срок эксплуатации
- высокая стойкость к механическим и электрическим перегрузкам
- широкий температурный спектр работы
- необязательная балансировка батарей в блоке
- быстрый заряд батареи
Основные недостатки ЛиФо:
- не лучшее соотношение энергоемкость/масса
- ценовой диктат одного производителя
- один тип предлагаемых в продаже батарей
- выпускается всего несколько типов зарядных устройств



Сравнение характеристик ЛиФо и ЛиПо


В этой таблице сравниваются основные  характеристики Литий-Фосфатных и Литий-Полимерных батарей.

Характеристика                 Батарея ЛиФо (A123Systems)                     Батарея ЛиПо (Enerland)
Пиковое напряжение при зарядке       3.6-3.8В рекомендовано,                  4.2В, но нельзя превышать
                                допускается перезаряд до 4.2В               более чем на  0.1В
Номинальное рабочее напряжение           3.2-3.3В                                         3.6-3.7В
Минимальное рабочее напряжение           ~2.7В                                          ~3.3В
Минимальное допустимое напряжение     2.5В рекомендовано,                   3.0В рекомендовано,
                            допускается переразряд до 2,0В и ниже              переразряд ниже 2,5В может повредить батарею

Балансировка блока батарей     Рекомендуется изредка,                     Обязательна с точностью
                              большая точность не обязательна                     не хуже +/-0.005В
Емкость                             2300мАч                                 2200мАч
Вес                                      ок.74г                                  ок.53г.
Нагрузочная способность (рабочий ток) от 100А - ок.40С                             от 40А - ок.20С
Ток/Время зарядки                    до10С/от 15 мин                           до 1C-2,2А/от 75 мин
Количество рабочих циклов до
уменьшения емкости - 80% номинала.
Испытания при токе ок.10С-25А и
температуре до 66 град С.                 Более 500                                 Около 150
Вид и размеры                      Твердый цилиндр, диам.                           Мягкая пластина,
                                26,0 х высота 66,5мм (35,3см3)               79,0 х 42,0 х 9,0мм (29,9см3)
Рабочая температура                     -30/+60градС                                0/+60градС



Заключение

В свое время многих моделистов отпугивала сложность эксплуатации, нестабильность и взрывоопасность первых Литий-Полимеров. Так и сейчас моделистов сдерживает новизна и практическое отсутствие информации о Литий-Фосфатах.
В этом обзоре я постарался коротко обобщить опыт коллег моделистов, данные с сайтов производителей и специалистов, ну и конечно свой опыт «общения» с силовыми ЛиПо и ЛиФо на больших моделях электровертолетов (размер лопастей от 520мм). 
Что же выбрать? Я бы поставил вопрос так: или ЛиПо, и тогда на одном блоке можно сделать один полет в 7-9 минут и потом «заряжаться» ок 1,5 часа, или ЛиФо – тогда за эти же 1,5 часа можно сделать четыре полета по 5-6 минут.

На практике:
Отсутствие специальных зарядников которые _могут_ дать напряжение до 10С (10 емкостей батареи) при зарядке, например для зарядки батареи ЛиФо 2300мАч необходим ток в 23А - не дает возможности использовать быструю зарядку в поле.
Отсутствие специальных регуляторов с потдержкой ЛиФо требует увеличения количества элементов батареи в сборке по сравнению с ЛиПо. Так например установив сборку из 3-х ЛиФо батарей вместо сборки 3S1P ЛиПо получим вялые полеты (из за пониженного напряжения ЛиФо по отношению к ЛиПо) и раннюю отсечку регулятором мотора по напряжению. К тому же сборка из 3-х ЛиФо батарей значительно утяжелит авиамодель.
Обычно вместо 3S1P ЛиПо устанавливают сборку из 4-х ЛиФо, если авиамодель позволяет увеличить свой вес.

Фактически ЛиФо батареи пока используются в основном в качестве питания "борта" на ДВС авиамоделях, тк им не страшно переохлаждение и можно спокойно летать в зимний период.

Но думаю, что в скором времени появяться и дешевые регуляторы с потдержкой ЛиФо и недорогие зарядники, которые будут расчитанны на огромные токи зарядки ЛиФо. Подождем!

Использована статья Д. Деригина  с сайта modelka.kiev.ua