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E-Tec リチウムポリマー電池

軽くて大容量、大電流を流せる世界最高のリチウムポリマー電池
ニッカドの1/5の重さで400クラスからブラシレスまで飛ばせます!



電池パックのワイヤは以下の色で極性が分けられています。
  • ピンク          = プラス(+)
  • 青               = マイナス(−)
特徴
  • 7.5Cの連続放電可能。(ET-1200で9A)
    ET1200HPは8.5Cの連続放電 (10A)
  • 他のリチウムポリマー電池を凌駕する性能。コンパクトで軽量。
  • 7.5C放電の250mAh, 700mAh、新しく8.5C放電のET1200HPの計3種類を用意。ニッカドの1/5以下と圧倒的に軽く大容量。他ブランドのリチウムポリマー電池よりも小型軽量。
  • 2400mAh (1200mAh 3S2P)パックも用意!
  • 1セル3.7V(満充電、無負荷で4.2V) 2セル7.2Vでニッカド7セル相当、3セル 11.1Vでニッカド10セル相当。

左の写真はET-1200の3セル直列パック(11.1V)です。PCBボードの使用により確実にパックが接続されています。250mAhと700mAhのパックはJSTコネクタ付、1200mAhはコネクタ無しです。

E-Tec リチウムポリマー電池 マニュアルはこち
 

容量と電流量

これらの電池のカタログ容量は1C放電の条件でメーカー保障されています。C容量とは電池が完全に空になるまでどれだけエネルギーが引き出せるかということです。たとえば1,200mAhモデルでは1,200mA、つまり1.2Aの電流を一時間流すことができます。(このように電池の流せる電流を容量Cに対して表記します。)E-Tec電池各モデルの容量は次の表となります。  

E-Tec 電池種類 重量 容量(4C放電時) 4C 6C 7C 10C 15C
ET-250-7C 5.7g 0.25A/hr(4C放電時) 1.0A 1.5A 1.75A n/a n/a
ET-700-7C 15g 0.70A/hr(4C放電時) 2.8A 4.2A 4.9A n/a n/a
ET-1200-HP 25.6g 1.2A/hr(8.5C放電時) 4.8A 7.2A 8.4A 12.0A 18.0A

大電流を流しながら、長い寿命を持つのがE-Tec電池の特徴です。徹底した試験の結果E-Tec RC用リチウムポリマー電池の使用条件は以下を推奨します。  

  • 従来からのE-Tec “7C”タイプの電池は7.5Cで連続使用して充放電150サイクル以上の寿命を持ちます。フィールドではスロットル管理で平均を抑えればピーク9C放電でも200回以上の寿命が報告されています。”7C”タイプの電池はピークであっても9C以上の放電を行ってはいけません。
  • E-Tec “HP”タイプの電池は8.5C連続放電時でも容量が目減りせずカタログ容量値を100%、高電圧で提供できます。一般のスポーツ機ではピーク放電電流は10Cで最大20秒間とし、スロットル管理で平均放電値を8.5Cかそれ以下としてください。グライダではピーク 12Cで最大10秒とします。どの場合でもバッテリの温度は70℃を超えないようにしてください。電池セルをパックにする場合にはセル間に最低1mmの隙間を開け空気が流れるようにします。

 


安全に使用するために

R/C用リチウムポリマー電池は過放電、過充電を防ぐ安全回路がついていません。あなた自身が安全装置です。以下の点を注意して高性能を生かしてください。

使用を誤ると発火の危険があります。
どの電池でも誤った充電を行うと破裂・火災の危険があります。金属ケースに入っているリチウムイオン電池と違ってリチウムポリマー電池は爆発の危険は少ないです。しかし過大な電圧による過充電などでは発火の危険があります。その場合には電池内の金属箔が発火し高温で飛び散ります。ショートなど過放電の場合 には加熱しセルが膨らむだけではなく、セルを傷め、その後の充電時にトラブルになる可能性があります。 以下の点を厳守してください。エアクラフトでは一切の責任を取りません。
 

充電時の注意
  • 専用充電器の使用:絶対にニッカド・ニッケル水素用の充電器では充電しない こと。デルタピークがないためいつまで充電が終了せず、過充電で発火の可能性があります。
  • 過充電禁止:充電電圧は1セル当たり4.2Vは超えないこと。適切な充電器を正しく設定して使ってください。
  • 充電の時には目を離さない。また回りに燃えやすい物があるところでは充電しない。

できるだけ手動で確実にセル数を指定できる充電器を使ってください。手動でセット、さらに電圧を自動で再確認するE-Tec Smartチャージャをお勧めします。セル数自動判別をうたう充電器がありますが、リチウムポリマー電池は電圧の範囲が広いため 。満充電に近い状態では自動判別できず、誤ったセル数で充電される恐れがあります。 またリチウムポリマー、ニッカド・ニッケル水素兼用充電器にはニッカド・ニッケル水素の設定で誤って充電してしまうものがあります。その場合の過充電・発火の恐れがあります。
特に各種パックを混在して使用する場合は充電の時には確実に設定してください。2セルパックを3セルの設定で充電すると50%もの過電圧での充電となり確実に発火します。充電前に充電電流・電圧を必ず確認 してください。
 

使用時の注意
  • 過放電の禁止: 1セルあたり2.5V以下には絶対放電しないでください。セルを傷め、次回の充電の際にトラブルとなる可能性があります。適切なオートカット電圧のついたスピードコントローラを使用してください。
  • 過大電流での放電禁止:各電池とも指定以上では連続して放電しないでください。それ以上のバースト放電は最大30秒程度とします。
  • 低温時の注意 リチウムポリマー電池は温度が低いと十分な性能を発揮しません。冬場機体搭載時には保温をしてください。

充電について

リチウムポリマー専用充電器を使用する
リチウムポリマー電池の性能を100%発揮するにはなるべく100%充電することです。そのためには最大許容電圧である4.2Vまで正確に充電することが望まれます。今までのR/C用リチウムイオン充電器や携帯電話用充電器など民生用のものでは4.1Vほどまでしか充電しないものがあります。

充電時間

最大1Cで充電できます。(ET-1200は1.2A以下で、ET700は700mAh以下)
リチウムポリマー電池は定電流・定電圧充電されます。90%ほど充電された後は充電中4.2Vを超えないように電流が制限されるので空からフル充電するには2-3時間かかります。実際には空になるまで使用しないので、1時間半ほどで 満充電できます。

スマートである必要はない
リチウムポリマー電池は単純な定電流・定電圧充電です。またセル数の自動判別はかえってリスクがあります。セル数、電流値をマニュアル設定する単純で精度の高い充電器をお勧めいたします。
 

メモリ効果について
リチウムポリマー電池にはメモリ効果はありません。放電無しで追加充電するだけで使用できます。
 
電池のメンテナンスについて
直列使用していると各電池のばらつきにより各セルの電圧にばらつきが出てきます。電圧の下がったセルの過放電、過充電の危険があります。特に大電流を使用をする場合は数10サイクルに一度各セル の電圧を確認してみることをお勧めします。(2-3セル直列ではそれほど注意は不要です。)

電池の選び方

1セル3.7V(満充電、負荷無しで4.2V)なので 2セル7.2Vでニッカド7セル相当、3セル 11.1Vでニッカド10セル相当となります。
容量は各電池タイプの最大放電電流を基に考えます。さらに並列でも使用できます。
 
モデル名 容量 サイズ (mm) 重量(g) 電圧 (V) 最大持続
放電電流 
用途
モデルの種類 代表的なモーターユニット
ET-250-7C 250 mAh 4.80 x
25.0 x
28.0
5.7 3.7V 1.8A
(7.5C)
5.7gの超軽量で1.5Aまで
1セルの超小型機、室内機
2〜3セルで軽量小型機
1セル
LPS-RLC-A(1 cell)
2セル
LPS-B2C
LPS-RXC
ユニオンコアレスモーター
50XCダイレクト
 IPS-DX
ET-700-7C 700 mAh 4.80 x
34.0 x
48.0
15.0 3.7V 5A
(7.5C)
15gで3.5Aまで
2〜3セルで使用
280クラスのパークプレーン
超小型ヘリ
2セル
 LPS, IPS & EPS-100C
EDF50
280モータ
ET-1200-7C 1200 mAh 6.00 x
34.0 x
60.0
23.0 3.7V 9.0A
(7.5C)
370クラスのパークプレーン
2セル、3セルあるいはそれ以上
並列で400、ブラシレスあるいはそれ以上
2セルで
LPS, IPS & EPS-100C
EPS-300C,
ギアダウン400クラス
ET-1200HP 1200 mAh   25.6 3.7V 12A
(10C)
18A 20秒まで
24A 10秒まで
70℃を超えないこと
400クラスの電動機
400モーター、Hackerなどブラシレスモーター

放電時の電圧が高いのでET1200-7Cを置き
換えるだけでパワー(W)は増えます。
 
 
機体にあった電池の選び方
NiCd、NiMH電池で飛ばしている機体に積み替える場合は、リチウムポリマー電池を直列でNiMHと同じ電圧か、より高い電圧になるセル数を選び、プロペラやギア、モーターの種類を変更して連続電流値を4Cから5Cの範囲に抑えます。

リチウム+電池は電圧を上げるために直列に、また容量と放電電流を増やすために並列にもできます。ニッケル水素電池 8セルで飛ばす典型的な400モーターの機体では飛行中の電圧は約9Vくらい、電流は11Aくらいでしょう。E-Tecリチウムポリマー電池では4C, 5C前後で放電中は1セル3.4Vほどになります。そこで3セルにすると10.2Vになります。電流値を4C, 5C(4.8〜6 A)に抑えるためには2個並列にする必要があります。そこでET-1200の3S2Pパック(3セルシリアル、2つパラレル)、つまり3セルの直列パックを2つ並列にしたものを用意すればいいわけです。

元の9Vから10.2Vへ電圧が少し高くなるのでそのままでは少し電流が流れすぎます。ペラを少し小さめの径に、あるいは少しピッチを浅くするか、ギア比を少し増やして、電流が11A(4.5C)程度になるように調整します。

電動機のパワーは電力で電圧 x 電流で求められます。(W = V x A)電池の電圧と容量は大電流放電の際には低下するので、ここでは11A放電時の値を安全側に推測して計算しています。実際にはこれよりもいい値が出るでしょう。
 
電池 容量(mAh) 電圧 (V) 電流 (A) 電力 (W) 重量 Watts/gram
8x1000mAh NiMH 800-880mAh 9.05V 11A 99.5W 162g .614 W/g
ET-1200 3S2P
またはET-1200 3S
1700-1900mAh 10.2V 11A 112.2W 150g .748 W/g

この例ではE-Tecリチウムポリマー電池の強みを理解して手持ちの機体とマッチングすることにより
1)       電池の重さは12g減
2)       モーターへの電力(パワー)の供給は13%増加。機体重量あたりの出力は20%向上。
3)       フルスロットルでのフライト時間が4.8分だったのが9.8分に。一般的なアエロバティックフライトなら15分は楽に飛べるでしょう。

もちろんもっと小型のパークフライや室内機でも同様に2セルパックを使えば重量の大幅軽減、飛行時間の向上が実現できます。
 

E-Tec 電池の内部抵抗はどれくらい?
単4電池タイプのニッケル水素電池よりは低いですが、500ARには及びません。下の例のように並列を組み合わせると同等の能力を発揮できます。

GWS EDF50ダクトファン双発機でのベンチテスト。
ET-1200 1S2P 5.73A 6.29V 36.00W
ET-1200 2S2P 6.30A 6.83V 43.00W

推定内部抵抗値

電動機の性能予測にはMotoCalcというソフトウェアを使うと便利です。(http://www.motocalc.com)色々なモーター、ペラ、ギアの組み合わせでどれくらいの性能が出るか、どれだけの電流が流れるかを模擬テストできます。MotoCalcでE-Tecリチウムポリマー電池での計算をするのに必要な内部抵抗は以下となります。

ET-0250 - not available yet
ET-0700 - .037 オーム
ET-1200 - .028 オーム

これらの値はNiCd電池との比較で得られた推定値であり、実際の内部抵抗は異なる可能性があります。たとえばE-Tecリチウムポリマー電池はそれほど熱を持たないことから実際の内部抵抗はもっと低いかもしれません。もっともNiCd電池に比べて表面積が大きいため単に放熱がいいからかもしれません。

 


並列使用について
リチウムポリマー電池はニッカド・ニッケル水素電池とは異なり、同じ種類のセルを並列で使用できます。標準にない組み合わせのパックは生のセルを組み合わせて作成します。
たとえばET-1200セルを2列で3直列パックにすると11.1Vで12Aコンスタントに流すことができます。
直列 Serial、並列 Parallelですからこれを3S2Pパックと呼びます。
充電は各セル1Cまでの充電となるのでこの場合2セルの設定で、最大2.4Aで充電できます。
 

電池の用語の基礎、その他の有益な情報

 電圧・電流・電力
電気の流れる量を電流(A、アンペア)、電流を流そうとする圧力が電圧(V、ボルト)です。電流がどれだけ流れるかは電圧とその回路の電気抵抗で決まります。電動機の場合電気抵抗は主にモーター、ESC(スピードコントローラまたはアンプ)、それと電池の内部抵抗などの合計となります。抵抗値が少ないほど、また電圧が高いほど電流は多く流れます。たとえば ニッカド6セルで5A流れる機体では、7セルでは5A × 8.4V / 7.2V (= 5A × 7/6)= 5.8A 流れます。
電気のパワーは電力と呼ばれ(W、ワット)、電圧 × 電流となります。上の例では6セルでは7.2 V × 5A = 36W、7セルにすると8.4V × 5.8A = 約49Wでパワーは36%増となります。
電池は電流を流しているときは電圧が下がっています。7.2Vを示している電池でも使用中は6V台に電圧が下がっています。

電池の容量は6セル500mAh(ミリアンペアアワー)などと記載があります。ニッカド、ニッケル水素電池では1セルが公称1.2Vですから、この電池は電圧が7.2Vで、’500mAh’の容量があることになります。つまり7.2Vで500mAを1時間流す容量を持っています。5Aの電流が流れるときには500mAh ÷ 1000 ÷ 5A = 0.1 時間 (=6分)使えることになります。実際には電流を流すと内部抵抗により電圧低下が起こるため取り出せる電力はこれよりも少なくなります。

C
電池で流せる電流をCとあらわします。1200mAhの電池では1Cは1200mAとなります。E-Tecリチウムポリマーでは1200mAhの電池は5C流せますので、5 x 1.2 = 6A流せることになります。同じ5Cでも700mAhの電池では5 x 0.6 = 3Aとなります。
 

気温と放電の関係
リチウムポリマー電池も他の同様低温での放電は電圧が下がります。ニッケル水素ほどの影響はありません。
 

E-Tecリチウムポリマー電池、各モデルのサイズ


E-Tec R/C リチウムポリマー電池はR/C用途に販売されるもので、他の用途には使用することは許されません。バッテリの放電、充電、電気モーター、プロペラ、ラジコン飛行機の飛行そのものもすべて潜在的に危険があり、他人に被害を与える可能性があります。ユーザーは製品を購入するに当たってこれらのリスクを承知し、E-Tec製造者、流通者、販売者(代表者およびその従業員)の一切の事故、怪我、資産に対する損害の責任を問わないものとします。

ラジコン用途で使用する場合、これらの電池の最大放電電流は製造者の指定を超えます。E-Tecバッテリのラジコン用途での使用は試験的とみなされ、製造者、流通者、販売者ともE-Tec電池のラジコン用途あるいはそれ以外の用途での容量、寿命、保存、放電性能について保証するものではありません。

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