Entendiendo los conceptos básicos de las baterías LiPo

Ya seas nuevo en el hobby o lleves un tiempo en él, una cosa es segura sobre las baterías Lipo. Hay mucha información por ahí, parte es excelente, otra no tanto, así que pensé en armar un blog para hablar un poco sobre lo que sé acerca de las baterías Lipo y cómo las manejo.

Este blog está enfocado en baterías Lipo estándar, existen opciones de alto voltaje, pero están fuera del alcance de este blog.

Los LiPo son geniales para el control remoto porque hacen un gran trabajo manteniendo el voltaje durante su curva de descarga. Este pequeño gráfico que tengo de Battery University muestra el voltaje inicial alrededor de 4.2 a la izquierda y el voltaje de corte alrededor de 3.3 a la derecha.

Puedes ver durante la curva de descarga que el voltaje solo fluctúa alrededor de 1 voltio desde el inicio hasta el final, lo que es realmente bueno porque cuando hablas de entrega de potencia, voltios por amperios equivalen a vatios. Así que los lipos hacen un gran trabajo manteniendo el voltaje durante su curva de descarga.

Los LiPos también son muy fáciles de conseguir porque están en tanta demanda que casi todas las tiendas de hobby los tienen. Desafortunadamente, la información sobre LiPo que circula por ahí, he visto documentos bien escritos que están completamente equivocados, he visto información en los foros que está totalmente errada, he visto consejos desactualizados que pueden causar problemas, he visto gente que directamente recomienda no cargar en paralelo, lo cual es ridículo porque la mitad de estas baterías vienen en formatos paralelos de todos modos. Al final, tienes que decidir en quién confiar.

Personalmente, prefiero Battery University para obtener mi información porque todo lo que publican proviene de algún tipo de información respaldada por investigación. Y normalmente es publicado por una empresa o una universidad, por lo que intentan usar al menos el método científico cuando presentan datos.

Cuando se trata de baterías Lipo, hay ciertos números que necesitas entender.

Comencemos con el voltaje máximo. El voltaje máximo en baterías Lipo es de 4.2 voltios por celda. Así que 4.2 voltios por celda es el pico; nunca deberías cargar por encima de ese número.

El siguiente número a entender es el voltaje mínimo. Ese número es 3 voltios por celda. Si bajas de ese número, causarás daño permanente a la celda.

Se considera que el voltaje seguro es de 3.3 voltios por celda. Aunque aquí es donde comienzan los argumentos. La idea es que mientras aterrices el avión, cuadricóptero, dron o lo que sea que estés volando o conduciendo a 3.3 voltios por celda, nunca bajarás de ese nivel de daño de 3 voltios por celda. Para mí, mi voltaje mínimo práctico cargado es de 3.5 voltios por celda, lo que significa que cuando vuelo, no me gusta bajar nunca de 3.5. La razón principal de esto es porque cuando empiezo a llegar a 3.5 voltios por celda, puedo sentirlo en la salida de potencia de la batería.

Ahora, mientras estás volando, verás que el voltaje disminuye bajo carga; una vez que quitas esa carga, la celda se recupera. Así que busco aproximadamente 3.7 voltios por celda sin carga. So cuando saco un avión de la línea de vuelo y lo pongo en el banco y saco la batería, espero que después de uno o dos minutos mi voltaje por celda vuelva a subir a alrededor de 3.75, que convenientemente es el límite inferior del rango para el voltaje de almacenamiento. El voltaje de almacenamiento es otra área donde comúnmente veo discusiones. Creo que de 3.75 a 3.85 es perfectamente aceptable. Battery University dice que prácticamente no hay autodescarga por debajo de aproximadamente 4.0 voltios por celda, continúan diciendo que encontrar el nivel exacto de estado de carga del 40% al 50% para el almacenamiento no es tan importante. Así que para mí voltaje de almacenamiento en algún lugar entre 3.75 y 3.85 voltios por celda es perfectamente.

Otro número que escucharás mencionar cuando se trata de baterías Lipo es el voltaje nominal. El voltaje nominal o promedio para las celdas Lipo es de 3.7 voltios, ese número se usa en el cálculo para determinar el voltaje del paquete cuando se multiplica por el número de celdas por paquete. Así que en una batería 3s por ejemplo, 3.7 por 3 es 11.1, entonces 11.1 se conoce como el voltaje del paquete, mientras que 12.6 se conoce como el voltaje pico que es 4.2 voltios por celda por 3 celdas. El resto de esta tabla te mostrará el voltaje nominal del paquete y el voltaje pico para 4s y baterías LiPo 6s.

Cuando se trata del voltaje pico, me gusta señalar el estudio de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia, mientras todos sabemos que 4.2 voltios es el voltaje pico normal para un paquete Lipo. Si bajas tu voltaje pico de 4.2 a 4.15, este estudio indicó un aumento del 50% a 100% en la vida útil de ciclos para baterías lipo. Si disminuyes aún más tu voltaje pico a 4.1 voltios por celda, aumentarás tu vida útil de ciclos por un factor de 2.

recapitulemos nuestros números clave

1. El voltaje pico es 4.2 voltios por celda, sin embargo, si bajas tu voltaje pico de 4.2 a 4.15 o incluso mejor a 4.10, puedes aumentar la vida útil de tus baterías.
2. El voltaje mínimo antes de dañar una celda LiPo es 3.0 voltios.
3. El voltaje mínimo seguro ampliamente reconocido es 3.3 voltios, para mí mi voltaje práctico de descarga cargada es 3.5 voltios por celda. Tu voltaje sin carga debería estar alrededor de 3.75 voltios por celda, y tu voltaje de almacenamiento puede estar de forma segura entre 3.75 y 3.85 voltios por celda. El voltaje nominal para baterías Lipo es 3.7 voltios por celda y eso se usa para calcular el voltaje del paquete.

NeA continuación están las marcas de la batería

Puede ser realmente confuso cuando empiezas a adentrarte en las baterías Lipo, entender qué significan todos estos números. Así que vamos a desglosarlo.

Comenzaremos con un gran número 4, que simplemente significa 4 amperios hora. También verás que hay un 4000 aquí, que es simplemente los amperios hora multiplicados por 1,000, así que esta es una batería de 4000 miliamperios hora. Y a lo que se refiere es al tamaño del tanque de gasolina, habla de cuánta energía hay dentro de esta batería o cuánta energía puede contener esta batería. Así que más mAh simplemente significa que puede contener más energía.

El siguiente número del que hablaré es la tasa de descarga, antes de continuar, es ampliamente reconocido que estos números están inflados. La mayoría de los fabricantes inflan la clasificación C para las condiciones más óptimas para su batería. Este número está destinado a indicar cuánta corriente puede entregar la batería en un estado constante y en un estado de ráfaga. Así que si tomamos nuestras amperios hora 4 y lo multiplicamos por la tasa de corriente continua de 30, eso nos da 120 amperios de corriente continua, eso es lo que intentan decirnos con esta marca, esta batería debería poder entregar 120 amperios sostenidos. El 40 significa cuántos amperios puede sostener en ráfagas de no más de unos 30 segundos, así que 4 por 40 es 160, eso significa que debería poder sostener 160 amperios durante unos 30 segundos.

El último número a señalar es que esto está marcado como la batería de 5 celdas. Recuerda cuando hablamos del voltaje nominal antes, que es 3.7 voltios por celda? Si multiplicas 3.7 por 5, obtienes un voltaje nominal del paquete de 18.5 voltios. Eso es todo, eso cubre las marcas que verás en casi todas las baterías Lipo en el mercado.

Cuando se trata de cargar baterías Lipo

Solo debes usar un cargador balanceado, nunca uses un cargador para baterías Lipo que no incluya la capacidad de balancear tus celdas. Siempre puedes saber si tiene un cargador balanceado mirando al costado, y verás una fila de pines, que es para este conector blanco, y también tendrá un puerto principal aquí para los cables principales de la batería.

Aparte de la descripción del producto, que dice que es un cargador balanceado. Otra forma de saberlo es

La forma de saberlo es mirando la pantalla de carga, y verás que en este caso tengo una batería de 5 celdas conectada y estoy viendo los voltajes individuales de cada celda para las 5 celdas. 3.8 /3.8 /3.8 /3.8/ 3.8.

Finalmente, cuando se trata de cuidado y manejo.

Esta será otra área que genera discusiones, pero te diré que simplemente me funcionó. Así que voy a seguir con ello. Siempre uso un cargador de batería que puede darme la resistencia interna de estas baterías, y para dispositivos de grado consumidor no se considera muy preciso o confiable, sin embargo, lo que sé es que cuando hago pruebas de resistencia interna, baterías semi, y obtengo un valor por encima de 74 de resistencia, es cuando retiro la batería. Simplemente me funcionó con el tiempo, así que seguiré haciéndolo, tú puedes hacer lo que te haga feliz. Te digo que para mí, una vez que veo un valor de resistencia interna de 7 o más, eso es todo, la batería va a la estantería.