NiCd a NiMH obecně

Připravil jsem takové obecné začátečnické povídání o NiXX pohonných akumulátorech používaných pro napájení modelů. Uváděná fakta se mohou lišit od konrétního typu a výrobce.

NiCd akumulátory

Jsou dnes považovány za výběhový typ, avšak pořád poslouží velice dobře. Základní vlastnosti NiCd akumulátorů jsou

• vysoké nabíjecí proudy (1C i více)
• vysoké vybíjecí proudy
• nízká objemová kapacita (stejně velký článek NiMH dnes umí až 3x větší kapacitu)
• robustní (snášejí nejlépe ze všech baterií nevhodné zacházení)
• bezpečné
• jsou náchylné na paměťový efekt
• díky obsahu kadmia se již přestávají vyrábět z ekologických důvodů
• nevydrží dlouho nabité - samovybíjení

Dnes pohonné NiCd akumulátory ve velikosti SC dosahují maximálně 2400mAh. Tato kapacita je již však nedostatečná. NiCd akumulátory se často dodávají do RTR setů jako základní pohonný akumulátor a to nejčastěji o kapacitě 1600-1900mAh. Často to ovšem bývají také akumulátory, které svou živostností vydrží nejdéle. NiCd články snesou opravdu nejhorší zacházení ze všech typů akumulátorů a to ať už při nabíjení vysokým proudem, vybíjení nebo skladování. NiCd dobře snášeji přebíjení malým proudem.

Skladujeme je vybité nejlépe na chladném místě. Nízká teplota zpomaluje degradační procesy v článku obecně u všech typů akumulátorů. Je vhodné je jednou za čas zcela vybít (mohu doporučit vybíjet např. jednou za 2-3 jízdy). Není však nutné je vybíjet po každém ježdění. Pro oživení akumulátoru po delším skladování bývá někdy nutné provést několik cyklů pro opětovnou správnou funkci akumulátoru.

Často se lze dočíst o tzv. paměťovém efektu - kdy při částečně vybitém akumulátoru jej znova nabíjíme, dochází k dočasnému zmenšení kapacity. Tento jev snad ale u pohonných akumulátorů pozorovat nelze, neboť pohonné akumulátory se v drtivé většině případů používání vybijí téměr zcela - rozuměj vyjezdí. Obecně se však paměťový efekt velice přeceňuje a na živostnost akumulátoru nemá zdaleka tak velký vliv jako ostatní faktory - tj. přebíjení, nabíjení vysokým proudem, vysoká teplota nebo přepólování článků v sadě.

NiMH akumulátory

Tento typ akumulátorů je dnes nejpoužívanější v RC autech. Jejich hlavní přednost oproti NiCd je vysoká kapacita, kde max. dnešní kapacita je zhruba kolem 5000mAh na článek velikost Sub-C - tj. modelářský článek. V některých bodech jsou velice podobné NiCd:

• vysoké nabíjecí proudy nejčastěji výrobcem doporučováno 1C
• vysoké vybíjecí proudy
• vysoká objemová kapacita (až 5000mAh na článek)
• náchylnější na přebíjení a hluboké vybíjení než NiCd
• bezpečné
• paměťový efekt není výrazný, téměř žádný
• nevydrží dlouho nabité - samovybíjení

NiMH akumulátory považujeme za standard v pohonu RC aut. Tyto články dokážou dodat téměř tak velký proud jako technologicky výběhové NiCd, někdy i v případě závodních vybíraných baterii vyšší. Nejkvalitnější paky jsou považovány ty, které jsou vybírané a pushované (čti pušované). Tento proces výroby paku z jednotlivých článku garantuje, že v jedné sadě budou vybrány ty nejlepší články co se do kapacity, maximálního proudu a minimálního poklesu napětí týče. V praxi to znamená, že takovéto paky nejlépe jedou, a když jsou vybité, jsou vybité všechny články stejně. Bohužel cena velmi kvalitních paků je i více než 2-3 násobek nejlevnějších.

Výrobci, provedení a konektory

Mezi nejznámější značky patří GP, Sanyo, Intellect, Nosram, VTEC, LRP, Grepow, Pansan aj. Často ovšem platí, že dvě různé značky používají shodné články, pouze ve svém firemním obalu. Např. LRP a Nosram je tentýž pak. Potom zde existuje množství prodejců, kteří prodávají paky pod svou značkou s použitím známých značek - např. Team Orion prodává často své 4200 a 4600 paky vyrobené z Intellect článků. Výrobci či prodejci sestavujou paky do různých konfigurací, viz přiložené obrázky.

Obecně ovšem platí, že mezi jednotlivými výrobci je dost značný rozdíl v kvalitě článků, kde tento jev se pak projeví např. v tom, zda se umí váš E-Maxx hravě postavit na zadní, nebo je mu třeba pomoci couváním (což mimochodem moc nedoporučuju), zda auto hrabe i na asfaltu, nebo se jen rychleji rozjíždí atp.

Provedení paků bývá různé, u 6ti čánků se používá konfigurace v tzv. Tamiya packu === nebo pájené vedle sebe IIIIII tak, aby šly srovnávat jednotlivé články na srovnávacče. Sedmičlánky mívají 7-mý článek uložen nejčastěji napříč, takže celý pak je jen delší.

Příklady sestavení článků do paku:

Jako připojovací konektory se používají hlavně tyto:

Tamiya konektor - nic moc co se kvality a možností přenést vysoké proudy týče. Vhodné na RTR aplikace 1:10 a menších měřítek. Do Maxxe rozhodně nedoporučuju. Nelze jej přepólovat.

Traxxas High Current Connector dodávaný přímo také v E-Maxx 2. Často jsou sedmičlánkové akumulátory dělané přimo s těmito konektory do RTR E-Maxxe. Snesou vysoké proudy a nelze jej přepólovat.

Pozlacené dutinkové konektory jsou používány v nejnáročnějsích aplikacích. Jsou vyráběny od 2mm do běžných 6mm průměru a jsou schopny přenést špičkových 200A v 6mm průměru. Závodní jezdci jej používají pro vysokou vodivost a  tímpádem malé ztráty. Bohužel oba konektory pro + a - jsou zvlášť a jsou stejné, proto je možné jej přepólovat a tím poškodit např. regulátor !!! Nejběžnější rozměr je 4mm, který postačuje postačuje pro všechny běžné aplikace včetně silných střídavých motorů a výkonnných LiPo akumulátorů.

Problémy

Často se stává, že akumulátor ztratí kapacitu a auto téměř nejede. Nejběžnějším případem je špatný článek. Pokud nepomůže reklamace, není nutno takovou baterii vyhazovat. Takový článek zjistíme docela snadno tím, že při nabíjení proudem 1C se znatelně hřeje a při vybíjení taktéž. Pokud máme pack v Tamiya paku, musíme odstranit obal a jednotlivé baterie od sebe oddělit. Zjístíme, že články jsou spojené často jen nabodovanými plíšky. Ty můžeme ucvaknout těsně u špatného článku a přiletovat nový článek. Osobně ovšem doporučuju zrovna celý pak přepájet na konfiguraci vedle sebe. Důvodem je žo, ze takový pak lze snadno a často kontrolovat, pořídít si srovnávačku nebo aspoň vybíjecí destičku a jednou za několik jízd akumulátor na této destičce vybít. Toto je možné samozřejmě jen pokud se nám do auta takto přepájený akumulátor dá rozměrově vložit.  Což do některých modelů - podvozků např. TL-01 nelze. Na přepájení budeme potřebovat také měděné spojky, silnou odporovou pájku (vhodné alespoň 30-50W, osobně mám 100W za cca 300,-Kč z GM), nejlépe stojánek na články, kalafunu, cín a dutinkové konektory. Běžné je dávat dutinky na akupack a banánky na kabely od regulátoru. O tom jak na to si povíme jindy.

Dalším nešvarem NiMH akumulátorů je zejména v případě hobby ježdění fakt, že akumulátor vydrží opravdu plně nabitý jen pár dnů. Nejlépe je nabíjet těsně před jízdou, což je v připadě neplánovaného poježdění a třeba 4-6 akupaků pro rozumnou jízdní dobu maxxe docela problém čítající několikahodinový kolotoč. Akupaky již po několika dnech ztrácejí energii, a často do měsíce ztratí větší část energie. Závisí to od konkrétního typu a je to relativně běžný jev u všech NiMH akumulátorů.