Maximizar la vida útil del ciclo de la batería LiPo

Introducción: Maximizando la vida útil de la batería LiPo

En este blog, vamos a examinar una técnica simple para maximizar la vida útil de un paquete de baterías aumentando el número de ciclos de carga alcanzables en una batería basada en litio. Si eres como yo, hay algunos sacrificios que hacer, y puede ser un desafío para personas como yo que quieren optimizar el rendimiento de la batería, particularmente en términos de tiempo de funcionamiento.

Ahora, entremos en los detalles. Esencialmente, el enfoque de este blog es trabajar con ciclos de carga, y la forma de lograr ciclos extendidos es no cargar completamente nuestros paquetes de baterías a 4.20 voltios (para baterías de polímero de litio regulares) o 4.35 voltios (para baterías de alto voltaje).

Los peligros del voltaje máximo de la batería LiPo

Ya sabemos que si cargamos una batería a 4.20 voltios y la almacenamos a este voltaje, corremos el riesgo de dañar un paquete de baterías de polímero de litio regular. Las baterías no prosperan en su voltaje máximo, y nos preocupa maximizar su vida útil. Lo que las baterías prefieren es estar más cerca del voltaje de almacenamiento de una batería de polímero de litio, que es el punto clave en el que nos centraremos. La conclusión clave es que las baterías no funcionan bien cuando están en cualquiera de los extremos del rango de voltaje; hoy nos centraremos específicamente en el extremo alto de este rango. En cuanto al lado de bajo voltaje, lo excluiremos de la discusión aquí.

Mantener niveles mínimos de carga en baterías LiPo

Lo que queremos asegurar es que siempre mantengamos al menos un 15 por ciento de estado de carga en el paquete de baterías, siendo un 20 por ciento más ideal. No dejaremos que la carga baje de este nivel para los propósitos de nuestra discusión. Este estado de carga corresponde a los niveles de voltaje mostrados en la gráfica. 

Gestión de ciclos de carga con un cargador computarizado

Ahora, respecto a los ciclos de carga, si tienes un cargador computarizado, el proceso se vuelve significativamente más fácil. El objetivo es detener la carga antes de alcanzar el voltaje máximo para una batería de polímero de litio, que es 4.20 voltios para baterías regulares o 4.35 voltios para variantes de alto voltaje. Muchos cargadores modernos permiten establecer un voltaje específico al que la batería se cargará, deteniéndose automáticamente en ese punto. Esta es la forma más sencilla de gestionar el proceso de carga.

Para este método, mi recomendación es establecer el voltaje máximo de carga entre 4.10 voltios y 4.19 voltios.

Compensaciones entre capacidad, rendimiento y vida útil del ciclo de la batería LiPo

Si prefieres, puedes configurarlo por debajo de 4.10 voltios. Sin embargo, esto introduce una compensación entre la capacidad de la batería, el rendimiento y el número de ciclos. A continuación, proporcionaré una fórmula para calcular la vida útil del ciclo de un paquete de baterías basada en estas configuraciones.

Cargar hasta 4.10 voltios como voltaje máximo resultará en una vida útil del ciclo equivalente a 0.5 ciclos, donde un ciclo completo va del 15 al 20 por ciento de carga hasta el 100 por ciento. Si reduces el voltaje a 4.10 voltios, puedes consultar la gráfica para ver la capacidad y el estado de carga que tu batería mantendrá. Esencialmente, estarás sacrificando algo de capacidad, lo que significa que no obtendrás tanto tiempo de uso, lo cual puede ser una desventaja para algunos. Sin embargo, podrías mitigar esto comprando un paquete de baterías de mayor capacidad en el futuro.

Compensaciones de rendimiento por encima de 4.10 voltios

La segunda desventaja es que el rendimiento por encima de 4.10 a 4.20 voltios por celda también estará limitado. Esta pérdida de rendimiento significa que tu motor no alcanzará un RPM tan alto, limitando la velocidad máxima potencial de tu vehículo de control remoto. Para mí, no me importa sacrificar esto cuando uso mis vehículos para golpes casuales o para volar un avión de control remoto, ya que no me enfoco en maximizar el rendimiento o el tiempo de uso en esos casos. Sin embargo, este método será ideal para extender la vida útil de mis vehículos de control remoto, especialmente las baterías mismas. 

No solo planeo usar esta técnica para mi equipo de radio control, sino que también la estoy adoptando para otros dispositivos electrónicos como mis teléfonos celulares y laptops.

Elegir el voltaje de carga adecuado para la batería LiPo para maximizar la vida en ciclos

No tienes que ceñirte al umbral de 4.10 voltios; puedes seleccionar cualquier voltaje dentro del rango recomendado. Por ejemplo, si eliges 4.15 voltios, la vida útil en ciclos equivaldrá a aproximadamente 0.71 ciclos.

Pongámoslo en perspectiva: si eliges cargar solo hasta 4.10 voltios, es como usar 0.5 ciclos de carga, esencialmente duplicando la vida útil de tu batería en términos de ciclos de carga. Un paquete de baterías de polímero de litio bien mantenido típicamente puede durar entre 200 y 500 ciclos. Si eres diligente con el cuidado adecuado—como mantener la batería a una temperatura razonable, evitar un consumo excesivo de energía y cargar a tasas entre 1C y 2C—puedes maximizar el conteo de ciclos. Por el contrario, si maltratas la batería, podrías ver menos de 200 ciclos.

Cómo duplicar la vida útil de tu batería

Supongamos que obtienes 200 ciclos de un paquete y lo cargas a 4.10 voltios cada vez. Usando esta técnica, podrías duplicar efectivamente la vida útil, lo que significa que obtendrías 400 ciclos. Para una batería de alta calidad bien mantenida, podrías llegar hasta 500 ciclos. Aplicando este método, podrías ver hasta 1,000 ciclos en una batería de primera categoría.

Este es un aumento sustancial en la vida de la batería. Si prefieres más rendimiento y mayor tiempo de uso y estás dispuesto a cargar hasta 4.15 voltios, lograrás alrededor de 770 ciclos, como se mencionó anteriormente. 

Conclusión: Maximizar la vida útil de la batería LiPo para una mejor relación costo-beneficio

Para resumir, la conclusión clave es que al usar este método para limitar el voltaje, podemos extender significativamente la vida útil de nuestros paquetes de baterías. Dado que las baterías son costosas, maximizar su vida útil es una estrategia valiosa. Si no te importa sacrificar algo de tiempo de uso o rendimiento, este enfoque puede marcar una diferencia notable. Si quieres evitar sacrificar capacidad, siempre puedes optar por un paquete de baterías más grande, siempre que quepa dentro de las limitaciones físicas de tu dispositivo y no añada demasiado peso.

Como mencioné antes, esta es una técnica sencilla que todos podemos implementar, siempre que estemos dispuestos a hacer algunos sacrificios en el rendimiento para beneficiar la longevidad.

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