LiFePO4 -akut

[trosendahl]

Litium-rautafosfaatti-, eli LiFePO4 -akut ovat verrattain vähän käytettyjä multikoptereissa. Niiden käyttö on kuitenkin yleisempää sekä RC-autoissa, että suuremmissa kaksi- ja nelipyöräisissä. LiFePO4-akut jäävät yleisimmin lennokeissa käytetyille litium-polymeeriakuille suorituskyvyssä ja hinnassa, mutta niillä on valttina yksi erittäin suotava ominaisuus: toisin kuin lipot, ne ovat vakaita. LiFePO4-akut eivät väärinkäytettyinäkään syty tuleen, ainakaan valmistajansa A123 systemsin mukaan, siinä missä taas lipo-akkujen vikamekanismi pääpiirteittäin kulkee laitevalmistajien mukaan diplomaattisesti nimellä "thermal runaway". Suomennettuna se tarkoittaa jotakuinkin:

-väärä lataus: tulipalo
-väärä purku: tulipalo
-valmistusvirhe: tulipalo
-muuten vaan: tulipalo

Mukavan selkeää ja yksinkertaista. Rakensin itselleni pienen hiilikuituisen quadin, jonka akku tulee ruuvikiinnitteisen kannen alle. Jos akulle tulee kuumat paikat, siitä eroon pääseminen on hidasta. Ja hiilikuitu palaa oikein hyvin. Vastaavasti ko. laite on usein mukana työmatkoilla yms. ja lipo-akkujen lataaminen paikassa, jossa savun, pahan hajun ja liekkien eritystä katsotaan pahalla, ei juurikaan houkuttele.

Olen saanut itse lipon liekehtimään kolmesti. Näistä yksi kerta oli sellainen, jota en itse ollut tarkoituksella aiheuttanut. Lipo tuottaa palaessaan ikävää käryä ja mikä parasta, se palaa myös veden alla. Tämä piti kerran oikein kokeilla. Kuten kaikki koulun kemiantunneilta muistaa, vesi saa litiumin vain innostumaan. Koska pidän leluistani ja kämpästäni enkä oikeastaan muuallakaan missä lennätän tai lataan, kaipaa yllättäviä hassuja kemiallisia paloja, päätin kokeilla, missä määrin saisin korvattua kiinalaiset hobbyking-lipot LifePo4 -akuilla

Tunnetuin, ja Internetin kollektiivisen mielipiteen perusteella paras LifePO4 -akkujen valmistaja on yhdysvaltalainen http://www.a123systems.com/. A123 on kunnostautunut sähköautojen akkuja valmistavana yrityksenä, joka tosin jokunen hetki sitten meni nurin. Kyseisen kioskin hallussa kuitenkin on mielenkiintoisia patentteja asiaan liittyen sekä ihan hauska tuote, joten sen jäämistö ostettiin Kiinaan ja akkujen valmistus jatkuu yhä.

A123 valmistaa sekä metallikuorisia sylinterimäisiä kennoja, että pussissa olevia litteitä kennoja (prismatic). Internetin mukaan A123:n kennot ovat suvereenisti ylivertaisia muihin valmistajiin, erityisesti kiinalaisiin halpakioskeihin nähden. Kinkki-lifepot mielletään lähinnä käyttökelvottomiksi. A123 ei myy suoraan yksityisille ja jälleenmyyjiäkin on vain kourallinen. Akkujen hankala saatavuus yhdistettynä hyvään suorituskykyyn on innostanut itämaan tietäjät sekä kopioimaan, uudelleenbrändäämään että myymään valmistusvikaisia akkujaan A123 -kennoina eBayssä ja nettikaupoissaan.

Akkujen saatavuus on siis nihkeä. Jälleenmyyjistä mielenkiintoisimmat ovat http://www.buya123batteries.com/, http://www.lindinger.at/en/Home ja http://www.hangtimes.com/ Ensiksi mainittu myy kennoja yksittäisinä kappaleina rapakon takaa kammottavilla rahtikuluilla. USA:ssa vaikuttava Hangtimes Hobbies on myös virallinen jälleenmyyjä, myyden valmiita akkupaketteja. Lindinger.at on eurooppalainen RC-putiikki jonka valikoimiin A123:n kennot myös kuuluvat.

Itse olen tilannut pari valmista akkua Hangtimesiltä sekä kasan kennoja Lindingeriltä omia akkuaskartelujani varten. Tätä kirjoittaessa minulla on ollut toinen Hangtimesin akuista testattavana ja kokemukset tähän mennessä perustuvat ainoastaan siihen.



Hangtimesin akku on vakuuttava. Yksinkertainen, laadukkaan ja jämäkän näköisesti aidoista kennoista kasattu akku todella toteuttaa firman toista "No Bullshit Batteries" -nimeä. Ei hienoa brändin mukaan värjättyä kutistesukkaa ja hologrammitarroja ja niiden sisään jemmattuja halpiskennoja - vain jämäkkää 3M:n kutistemuovia, laadukasta käsityötä ja näkyvissä olevat metallikuoriset laatukennot. Laatuvaikutelma ja odotukset luotettavuuden suhteen on asetettu korkealle.

Joten ei muuta kun akku latinkiin ja koeajolle. Täyteen ladatun LifePO4 -akun jännite on lipoa alhaisempi 3.3 volttia. Quadini käyttää kolmikennoisia lipoja joten life-akku on nelikennoinen. Niin ikään alhaisempi  3.6 voltin latausjännite tarkoittaa sitä, että akun lataaminen lipon latausohjelmalla pilaa sen. LifePO4 -latausohjelma kuitenkin löytyy useimmista latureista. Itse lataan akkujani Hobbyking/Turnigyn Accucell 6:lla, jonka valikkojen uumenista life-ohjelma löytyy. Uudempi ja kalliimpi Horizon Hobbyn Dynamite -laturini sen sijaan niitä ei osaa ladata.



Akku koneeseen ja lennolle. Ensimmäiset koeleijuttelut ja rykäisyt koelentokeskuksessa (olohuone) ja hieman myöhemmin ulkona. Sisätiloissa kävi selväksi se, että Turbine Battery - nimellä myyty, pienoissuihkumoottorin starttiakuksi tarkoitettu mötkylä jaksaa startata quadinkin, varsin räväkästi. Ulkona kylmässä testailun perusteella LiFePO4:ssa riittää hönkää mutta purkuvirta jää lipolle ainakin ensimmäisten lentojen perusteella. Tehoa on riittävästi, mutta niinikään tuoreella lipolla quad on huomattavasti pirteämpi kun tikun survoo tiskiin. Lentoajassa ja muuten laitteen käyttäytymisessä ei ole eroa. Lifen kanssa tosin tulee muistaa, että se pitää purettaessa jännitteen pidempään tasaisena kuin lipo, joka on toivottu ominaisuus, mutta kun akku on tyhjä, jännite putoaa rajummin.

LiFePO4 tuntuu varsin toimivalta pienemmän quadin kanssa jolla ei ole tarkoitus lentää äärimmäistä temppulentoa. Ainakin tämän laitteen osalta vaihdan A123:n akkuihin kokonaan, sillä en näe syytä käyttää enää tältä osin epävakaampia lipoja tulisine lieveilmiöineen. Jatkan testailua kunhan Lindingerin kennot saapuvat...

TL;DR:

Lifepo-akut ovat houkuttelevia turvallisuutensa ja luotettavuutensa vuoksi.

Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_iron_phosphate_battery

Lifepo-akut ovat n. 30 cm quadissa hyvinkin toimivia. Saatavuus lipoja heikompi, vain yksi varteenotettava valmistaja (A123 Systems) ja vähän jakelijoita.

Ostopaikoista varteenotettavia Hangtimes Hobbies ja Lindinger.at

Paljon piraattikopioita netissä.

Nimellis- ja latausjännitteet lipoa alhaisemmat, vaatii tuen laturilta.

LifePO4vs. Lipo

Oikein hyvää:

+Ei syty tuleen eikä räjähdä väärinkäytettynäkään
+A123:n tuotteet ovat tunnettuja laadustaan
+Pitkä (jopa yli 5v) käyttöikä
+Metallikuori tuo kestävyyttä
+Sietää paremmin väärinkäyttöä
+Luvatut speksit vs todellisuus kohtaavat varmasti paremmin kuin kiinakrääsässä

Vähemmän hyvää:

-Kapasiteetti suhteessa painoon heikompi
-Purkuvirrat pienempiä, ei ehkä paras valinta riehumiseen
-Moninkertainen hinta kiinan litiumakkuihin nähden, toisaalta myös moninkertainen käyttöikä
-Saatavuus, piraattikopioiden määrä

[SiB77]

Sähköskootteriin vaihdoin lyijyt LiFePo4 akkuihin. Painoa säästyi ja toimii paljon paremmin suuremman purkuvirran ansiosta. Onhan noita pari kertaa tussahtanutkin, mutta ihan helppo vaihtaa 18650 yksi tai kaksi kennopakettiin (aina akun miinusliittimen vierestä).

Laitoin 4kpl 1kg akkuja vielä lisäksi penkin alle niin talvikylmällä voi tuon kantaa kassissa sisälle ja ladata esim. töissä siltä varalta että 20kg setti ulkona on viilentynyt. Näin saan varmistettua että pääsee tuon lyhyen työmatkan ajettua.

Lyijyakkuihin verrattuna elinikä on kymmenkertainen eli siinä se kallis hankintahinta tulee ajan kanssa takaisin.

Myös multiin olen noita miettinyt kun kokemukset on niin hyviä. Jahka saa uuden rungon niin pitää mittoa miten iso sinne mahtuisi.

[trosendahl]

Parin kuukauden ja muutaman lennätyskerran jälkeen...

LiFePoja olen nyt jokusen lennon jo ehtinyt rääkätä. Eipä niistä oikein sen kummempaa sanottavaa tottapuhuen ole. Mitään ikäviä yllätyksiä ei ole paljastunut, joka estäisi niiden käyttöä jatkossa. Toisaalta, ei toiseen suuntaankaan mitään mainittavaa, ne vain toimivat. 

Aivan yhtä tykisti ei tosiaan härveli lähde mitä LiPoilla, mutta se ei minua sinänsä haittaa. Nuo edut ovat vaan niin paljon suuremmat minulle.

Tilasin HangTimesiltä toisenkin akun, ja kennotin omani. Itse kun tekee, saa sellaisen kun tulee. Onnistuin jotenkin sössimään yhden kennon ja lopputuloksena on kolmella toimivalla ja yhdellä tuhnulla kennolla varustettu akku. Ei kiva, tarvii korjata jossain vaiheessa. HangTimesin akku sen sijaan potkii ja hyvin. Todella laadukkaasti tehty kuten ensimmäinenkin. Toisin kuin omani.

Näitä lisää...