Létání: O NiMH bateriích

    Oba typy mají spolu opravdu hodně společného. U obou je kladná elektroda takřka stejná - Nikl(oxi)hydroxid. Záporná elektroda u NiMH obsahuje vodík, ale ten je, jak všichni víme, těkavý a tak je uzavřen mezi krystalickou mřížkou určitých vmíchaných kovů - odtud také ten název.
    Co však toto pokrevní spojení znamená? Stejné kořeny nejsou vždy zárukou stejných vlastností! Podezřele stejné a tím i trochu zavádějící je jejich shodné napětí 1,2V. To přirozeně dobře pasuje do marketingového konceptu výrobců - "Nové můžete kdykoliv vyměnit za staré!". Kdo si ale přizve ke konzultaci voltmetr zjistí, že alespoň při normální zátěži (<2C) to je například u vysílače a ve většině případů také u zdroje pro přijímač, nám dodávají NiMH články změřitelně větší napětí! Na vině je, jak tvrdí Panasonic "Zellendesing", čímž sice neprozrazuje žádné firemní tajemství, ale přeci jen nás upozorňuje na to, že za určitých okolností to ovlivňuje, nebo může ovlivnit, vybíjecí proces.
No dobrá, řekneme si, když už je to o trochu více, tak pokýváme spokojeně hlavou, protože trochu té forsáže našemu vysílačovému HF modulu jenom prospěje (člověk nikdy neví) a serva také konečně ukáží, co v nich vězí.
Pozor by si ale měl dát ten z vás, kdo je zvyklý na základě údaje na voltmetru vysílače odhadovat, "jak dlouho to ještě půjde". Toto u NiMH článků neplatí! U těchto baterií je vybíjecí křivka podstatně delší dobu v rovině, než u NiCd, aby pak o to rychleji opadla a tak se těžko pozná, že v příštím okamžiku vám nezbude čas ani na přistání. Také běžné 4,8V led napěťové moduly jsou přizpůsobené NiCd, tudíž by nemělo být na škodu pro začátek trocha té opatrnosti.
Na diagramu můžeme vedle zvětšené kapacity vidět i vyšší polohu napětí při zátěži 1C.

    I při nabíjení nezůstalo vše při starém. Nyní naopak zůstává nabíjecí napětí podstatně menší, než je tomu i NiCd článků. Ochránci přírody toto jistě uvítají - lepší energetická účinnost (méně dovnitř, více ven), na dalším obrázku. Příjemné je to, když nabíjíme sady o 20-32 článcích z olověné baterie - nabíječka má menší odběr a tím nám také šetří autobaterii.

Tím, že se NiMH baterie zahřívají už během nabíjecího procesu (ne jako NiCd až na konci procesu), se tento rozdíl v napětí ještě zvětšuje.

    Již nějaký čas se proslýchá, že ti, kdo vlastní jednoduché síťové nabíječe, si stěžují na jejich častou "úmrtnost" po té, co přešli na NiMH články. Zde se jedná o jednotlivé případy, kdy lidé měli prostě smůlu a jejich technicky jednoduché přístroje nevydržely větší zátěž. Téměř vždy se jedná o poruchy transformátoru a usměrňovače.

 

 

Proto, kdo nemá ještě ve svém nabíječi NiMH software, měl by nastavovat proud manuálně. 1C můžeme použít vždy a kdo má chuť na víc, měl by si při nabíjení hlídat teplotu. To bychom se ale vrátili zpět do doby tak před deseti lety, kdy jediná kontrola stavu nabití byla přiložením ruky. Při 40°C, nejpozději však při 45°C sadu odpojte!

    Nejen pro nic za nic nám ukládá "memory efekt" u NiCd baterie skladování pouze ve vybitém stavu a i po létání se doporučuje po příchodu domů je uměle vybít. U NiMH to nejenže není nutné, ale přímo škodlivé. Hodně diskutovaný a obávaný paměťový efekt, jak ho známe u NiCd technologie, u NiMH nenajdeme už jen pro to, že je způsobován zvětšováním se krystalů kovového Kadmia. Tím, že právě tento kov je z nových článků vyloučen, nenastává u NiMH paměťový efekt.
V každém případě nesmíme NiMH baterie dlouhou dobu skladovat vybité. V případech, kdy nám naše pohonné články jen tak nečinně polehávají, nemusí být po okraj nabité. Například nové Panasonic 3000 přicházejí na trh z cca 30.% nabité. Kdo si jich chce pořídit více do zásoby, může to provést stejně jako s bramborami - v suché a studené místnosti (ne snad z důvodu vyklíčení, ale kvůli samovybíjení).
Vylétané baterie po dni na letišti bychom měli lehce nabít, jinak se nám stane, že pomalu ztratí na kapacitě. Toto je způsobeno oxidací aktivního materiálu elektrod a zvětšuje se stárnutím článků. Podrobné vysvětlení by však zabralo více místa, než máme v tomto článku k dispozici.
Jestliže jsme některou sadu přeci jen déle nepoužili, neměla by hned pocítit tvrdost modelářského života. Doporučuje se staré dobré pomalé nabíjení 0,1C, nejvýše však 0,3C, aby se všechny články opět srovnaly. Přebíjení proudy většími než 0,5C nemají tyto nováčci na modelářském trhu zrovna moc v lásce.
I nově zakoupené baterie bychom měli tímto způsobem přivítat. Problém je, že nevíme jak dalece se během uskladnění články vybily a navíc je ještě velmi nepravděpodobné, že při sestavení jedné sady budou všechny vybité na stejnou úroveň. Proto se vyplatí jednotlivé články vybít na stejnou hodnotu. Toto není jednoduché a tak vám předkládám elektrický obvod, který vše usnadní. Jedná se o dvě v řadě zapojené Silicum diody a jedním 1. Ohmovým odporem - viz náčrtek. Tím článek vybijete automaticky na 1,1 až 1,2V.

    Modelář, který ve svém hobby používá pravidelně váhu to už určitě ví: NiMH články jsou těžší i přes to, že neobsahují těžké kovy jako stejně velké NiCd články. Například Gold Peak (GP) NiMH čl. GP 160AACH (velikost AA) při kapacitě 1600mAh váží 25,5g oproti svým NiCd sestrám GP 70AAKC (700mAh) s 20,5g a GP 95AAKC (950mAh) s 22,5g. U Sanya můžeme pozorovat to samé. Jestliže klasická N-600AA váží celých 21g, tak jedna Twicell 1600 (NiMH) je se svými 26,5g o 5,5g těžší.
Protože se ještě jedná o vcelku mladé produkty, musíme doufat, že se výrobcům podaří v brzké době tyto a i další mouchy vychytat. K tomu neposledně patří v první řadě nízká tolerance vůči přebitý a vybití.
Každý by si měl dát opravdu pozor a pokud možno svůj nabíječ dovybavil potřebným softwarem. Tyto jsou již citlivější (Delta-Peack 5-10mV/čl.) a také vyhodnotí a nastaví podle nižší voltáže správné parametry nabíjecího procesu. Také životnost nových akumulátorů nedosahuje úrovně "robustnějších" NiCd článků. Tady však nemusíme propadat panice, protože jak všichni dobře víme, jen velmi málo sad se dožije toho, aby do věčných lovišť odešly přirozenou cestou. Díky chybějící endotermní nabíjecí reakci můžeme při venkovních teplotách mezi 0 - 10 °C ještě rychlonabíjet (NiCd pouze od 10°C), jinak směrem nahoru až do 40°C. Při vybíjení by sada neměla přesáhnout teplotu 60°C.

    To, že žádný ambiciózní soutěžní pilot nenakupuje baterie jen tak na krámě, je známá věc. Pušování (Pozn. přek. : pufrování, vylepšení .... bohužel neznám český výraz - vezme se článek a pomocí kondenzátoru se jím po velice krátkou dobu prožene obrovský proud - rána, když to baterka přežije, má o něco větší napětí) vysoko-výkonostních článků se vyvinulo mezi některými specialisty v samostatné hobby. Nejprve tedy ta lepší zpráva: Nová technologie se neuzavírá lukrativní úpravě v žádném případě. Takže ku příkladu NiMH články firmy Saft se nechají skrz pušování vylepšit (viz. článek Výkon NiMH). Produkty firmy Panasonic byly už i v éře kadmia proti ampérovému šoku imunní. Proto také například tým Corally označuje své soutěžní packy pouze jen "matched under racing conditions". Matched v tomto případě znamená, že při sestavování packu jsou vybírány články se stejnými vlastnostmi. Rozdíl mezi sadou vybíranou a zakoupenou v obchodě můžete vidět na grafu.

    Zkušenosti dále vypsané jsou zatím pouze předběžné, přesto z nich vycházejí doplňující informace z předchozích měření. Nejprve byly provedeny pokusy s pušovanými články Saft VH Cs 3000 o 24. kusech. Baterii jsem zapojil do Bristolu M 1C (oldtimer z roku 1917) s rozpětím 224cm. Jedná se o model vážící 4,4kg, který pohání motor Ikarus X-5000-5 s převodem 1:4 a vrtulí 20x10. S 24. články RC2000 byly do té doby možné lety jen okolo 7.-8. minut. S novými články se doba letu o 2 minuty prodloužila, a když pomineme prvních 20 sekund po startu, nebyl poznat žádný rozdíl ve výkonu. Příjemná je také stabilita výkonu mezi 20 - 80 % vybití.
Podobné byly výsledky s dalším dvoumotorovým modelem Piper (Goldberg), u kterého se letový čas prodloužil z 13. na 17 minut. Tyto první zkušební lety byly uskutečněny na podzim r. 1999. S následujícím jarem přišlo velké sklamání. články jakoby odbouraly ze své využitelné energie co mohly. A co se vlastně stalo? Jak už jsem byl zvyklý, nechal jsem baterie přezimovat ve vybitém stavu - totální fiasko. Přes vícero cyklů, kterými jsem pak články prohnal, se mi už nepodařilo dosáhnout jejich dřívější kapacity. Až když "chudák unavená" sada podělala nové kondenzátorové mučení, probudila se opět k životu. Takovéto jarní probuzení však určitě není to pravé ořechové a bohužel ani v katalogu pana Graupnera z r.1999, kde můžeme tyto články nalézt, není o něčem takovém ani zmínka.
Přes tento neúspěch autor sebral veškerou odvahu, posbíral doma všechny postradatelné Panasonic NMH-3000 a sletoval je do 30. článkové sady. Tentokrát se stal pokusným králíkem dvouplošník Skybold (Kruse Modeltechnik) o rozpětí 170/160cm, vážící 6kg. Do nynějška 6 až 8 minut spíše opatrné akrobacie s odběrem 35A na zemi. Zde se vše hned napoprvé povedlo 11 minut letového času při opatrném zacházení s plynem. Konečně se pilotovi dostalo trochu více času k nacvičování jednotlivých figur (třeba z něj něco bude). Později se čas ustálil na 9 - 10 minut. S 16x13 vrtulí a motorem ACTRO 40-5, 6 kg vážící model ani ve stoupavých pasážích neztrácí na své dynamičnosti. Je to zážitek, který se jen tak nevidí.
To, že nové zdroje mají i své hranice, bude u následujícího modelu patrné. Extra 300 s rozpětím 180 cm je velice dobře létající akrobatický model. Na zemi odebírá 40A. Přestrojený na již zmíněných 30 článků Panasonic se u něj dostavuje určitý pocit únavy již při startu a i při stoupavých obratech modelu jasně chybí síla. Podobně je tomu i u Allegra (Modelbau Steber). Trenér o rozpětí 152cm, koncipovaný původně pro dvoudobý motor 6,5ccm, předvádí s pušovanými 14. články Sanyo 2400 SCR velice ostré starty i akrobacii. Při tom proudí do motoru plných 42A. Se 14. článkem NMH 3000 působí naopak utýraně a spíše jako by v sadě chyběl jeden článek. Ani letová doba se při tomto týrání neprodloužila.
Tímto se i v praxi prokázalo, co dřívější měření již naznačilo. Podstatně delší letové časy, při proudech max. 30 - 35A. Přes to všechno nabízí tato nová technologie labužníkům úplně nový požitek. Avšak pozor, nekousat, jen na jazyku nechat lehce rozpouštět.