Ymmärtäminen LiPo-kuolleista kennoista: syyt, palautusmenetelmät ja turvalliset lataustekniikat

Jos harrastat RC-autoja, FPV-droneja tai airsoftia, tiedät, että litium-polymeeri (LiPo) -akku on varusteesi sydän. Mutta ennemmin tai myöhemmin jokainen harrastaja kohtaa : pelätyn "kuolleen solun". Yhtenä hetkenä akku on voimalaite, ja seuraavana se tuntuu heikolta tai kieltäytyy lataamasta kokonaan.

Tämä opas selittää, mitä kuollut solu todella on, tarkastelee joitakin riskialttiita "elvytys"-niksejä ja keskittyy kaikkein parhaaseen strategiaan: niiden ehkäisyyn alusta alkaen.

Mikä on kuollut solu LiPo-akussa?

Ajattele LiPo-pakettia ketjuna, jossa jokainen solu on lenkki. Jotta akku olisi vahva, kaikkien lenkkien on toimittava yhdessä. Terveessä LiPo-akussa jokaisella solulla on nimellisjännite 3,7 V, se on 4,2 V täyteen ladattuna, eikä sen anneta koskaan pudota alle 3,0 V.

Solu muuttuu "kuolleeksi", kun sen jännite romahtaa paljon alle 3,0 V rajan, joskus jopa 2,5 V:iin tai sitä alemmaksi. Tämä pudotus vahingoittaa sen sisäistä kemiaa pysyvästi. Useimmat älylaturit on suunniteltu havaitsemaan tämä vaara ja ne kieltäytyvät lataamasta akkua, usein vilkuttaen "LOW VOLTAGE" -virhettä suojellakseen sinua.

Yhden kuolleen solun vaikutus on välitön ja ilmeinen. Koska solut on kytketty sarjaan, koko paketin suorituskyky romahtaa. RC-autosi tuntuu hitaalta tai droneillasi on tuskin voimaa nousta ilmaan. Käyttöajat lyhenevät huomattavasti, ja jäljellä olevat terveet solut joutuvat rasitukseen yrittäessään korvata viallisen, mikä voi aiheuttaa niidenkin vikaantumisen.

Miksi LiPo-akut saavat kuolleita soluja?

Vaikka satunnainen valmistusvirhe on mahdollinen, kuolleet solut johtuvat todennäköisimmin väärinkäytöstä tai laiminlyönnistä.

Tämä on suurin tappaja LiPo-akuille. Solun päästämisellä purkautumaan alle 3,0 V minimijännitteen aiheuttaa katastrofaalisen kemiallisen reaktion. Solun sisällä oleva kuparinen virtakollektori voi alkaa liueta. Kun yrität sitten ladata sitä, liuennut kupari voi muodostaa pieniä, teräviä siltoja, joita kutsutaan dendriiteiksi. Dendriitit voivat todellisuudessa puhkaista ohuen erotinlevyn akun kerrosten välillä, aiheuttaen sisäisen oikosulun. Tämä ei ainoastaan tapa solun, vaan on myös merkittävä palovaara.

Ylilataaminen—kennon pumppaaminen yli sen 4,2V maksimijännitteen—on yhtä riskialtista, saattaa aiheuttaa kaasun muodostumista (pullistumista) ja jopa syttymisen. Fyysinen isku voi myös aiheuttaa sisäisten kerrosten romahtamisen, mikä johtaa välittömään oikosulkuun. Kaikki LiPo-akut vanhenevat lopulta. 150–300 latauskerran jälkeen niiden sisäinen resistanssi kasvaa ja varauskapasiteetti heikkenee, mikä lopulta aiheuttaa kennon vikaantumisen.

Kuinka määrittää, onko akussa kuollut kenno

Kuolleen kennon diagnosointi on helppoa, jos sinulla on perusväline, kuten yleismittari tai LiPo-tarkistin. Ihanteellinen tapa on mitata yksittäisten kennojen jännitteet liittämällä akun pieni valkoinen tasapainotusjohto tarkistimeen. Hyvässä pakkauksessa kaikkien kennojen jännitteet ovat hyvin lähellä toisiaan. Suuri ero osoittaa ongelman.

Tässä ovat tärkeimmät merkit, joita kannattaa etsiä:

• Jännitetasapainon epätasapaino: LiPo-tarkistin näyttää merkittävän jännite-eron (esim. Kenno 1: 3,81V, Kenno 2: 1,95V, Kenno 3: 3,82V). Kenno, jonka lukema on 1,95V, on kuollut.
• Pullistuminen tai turvotus: Jos akku näyttää turvonneelta pussilta, viallinen kenno on kerännyt kaasua sisälleen. Pullistunut akku on vaarallinen akku ja se on poistettava välittömästi käytöstä.
• Äkillinen suorituskyvyn lasku: Lentoaika tai käyttöaika katkeaa äkillisesti yli puoleen.
• Älylaturin virheet: Laturisi kieltäytyy käynnistymästä ja näyttää "kennovika"- tai "matala jännite" -viestin.

Kuolleen litium-polymeeripariston elvyttäminen

TURVALLISUUSVAROITUS: Kuolleen LiPon elvyttäminen on luontaisesti riskialtista ja voi johtaa tulipaloon. Tämä tulisi tehdä vain äärimmäisellä varovaisuudella, tulipalovarmassa paikassa (paras ulkona betonilla), ja sammutin tulee olla lähellä. Älä koskaan jätä akkua valvomatta tämän prosessin aikana.

Tämän menetelmän tarkoituksena on varovasti palauttaa kuolleen kennon jännite LiPo-laturin hyväksyttävälle alueelle. Kun tasapainotusjohto on irrotettu, lataat akkua NiMH-tilassa hyvin alhaisella virralla (0,1A-0,2A). Sinun on jatkuvasti seurattava kokonaisjännitettä yleismittarilla. Kun pakkauksen kokonaisjännite viittaa siihen, että jokainen kenno on yli 3,0V (esim. >9,0V 3S-pakkaukselle), lopetat välittömästi NiMH-latauksen. Sitten voit kokeilla normaalia LiPo-tasapainolatausta alhaisella nopeudella. Riski on korkea, koska NiMH-tila ei valvo yksittäisiä kennoja ja voi helposti yliladata terveitä kennoja.

Tämä sisältää pakkauksen kirurgisen avaamisen, kuolleen kennon juottamisen irti ja uuden juottamisen tilalle. Tätä ei suositella kenellekään muulle kuin asiantuntijoille. Raakojen LiPo-kennojen käsittely ja juottaminen on erittäin vaarallista, sillä puhkaisu tai vahingossa tapahtuva oikosulku voi aiheuttaa välittömän, voimakkaan tulipalon.

Teoria, että LiPon jäädyttäminen voisi jotenkin korjata vaurioita, on kiistanalainen eikä perustu tieteelliseen näyttöön. Merkittävä riski on kondensaation muodostuminen akun elektroniikkaan sulamisen yhteydessä, mikä voi aiheuttaa uusia ongelmia. Tätä menetelmää pidetään laajalti epäluotettavana myyttinä, eikä sitä suositella.

"Palautetun" LiPon turvallinen lataaminen

Olkaamme selkeitä: "elvytetty" kenno on vaurioitunut kenno. Se ei koskaan saavuta alkuperäistä suorituskykyään ja kantaa aina suurempaa riskiä. Jos päätät jatkaa, käytä laadukasta älylaturia, jossa on tasapainolataustoiminto – tämä on ehdoton vaatimus.

Ensimmäisten latauskertojen aikana palautusyrityksen jälkeen lataa akku aina LiPo-suojapussissa tai muussa paloturvallisessa astiassa. Ole akun lähellä koko latauksen ajan. Tarkista säännöllisesti ja varovasti, onko akku lämmin tai pullistunut. Jos se lämpenee edes hieman tai alkaa pullistua, irrota se välittömästi.

Sinun tulisi luopua akusta ja hävittää se turvallisesti, jos kennon jännite ei nouse, se kuumenee tai pullistuu, tai jos jännite romahtaa heti latauksen jälkeen. Hävitä LiPo purkamalla se kokonaan pienellä hehkulampulla ja vie se asianmukaiseen akkujen kierrätyskeskukseen.

LiPo-akkujen hoito ja kuolleiden kennojen ehkäisy

Ennaltaehkäisy on aina paras lääke. Näiden yksinkertaisten sääntöjen noudattaminen pidentää akkujesi käyttöikää merkittävästi ja pitää sinut turvassa.

• Lataa älykkäästi: Käytä aina laadukasta tasapainolaturia. 1C:n latausnopeus (esim. 5A lataus 5000mAh akulle) on turvallinen standardi.
• Älä ylilataa: Käytä LiPo-hälytintä tai ajoneuvosi matalajännitesuojausta (LVC), aseta se 3,2 V–3,4 V per kenno. Sääntönä on, ettei akkua tulisi käyttää yli 80 % sen kapasiteetista.
• Säilytä oikein: Tämä on ratkaisevan tärkeää. Yli kahden päivän säilytyksessä aseta akku sen varastointijännitteeseen, 3,80-3,85 V per kenno. Jokaisessa älylaturissa on tätä varten "Storage"-toiminto.
• Käsittele varoen: Säilytä akut viileässä, kuivassa paikassa LiPo-suojapussissa. Tarkista aina vauriot onnettomuuden tai pudotuksen jälkeen.

Ymmärtämällä, miten litium-polymeeriparistot toimivat ja huolehtimalla niistä hyvin, voit varmistaa niiden pitkän ja terveen käyttöiän. Tämä ei ainoastaan tarjoa luotettavaa virtalähdettä harrastukseesi, vaan myös säästää rahaa ja, mikä tärkeintä, pitää sinut turvassa.