Baterias LiPo vs Li ion vs LiFe Explicadas

Neste blog vamos abordar três químicas de baterias que todas pertencem à mesma família do lítio. Vamos falar sobre as suas especificações a alto nível e onde poderá possivelmente usar estes packs de baterias.

3 exemplos todos vêm da família do lítio e esses serão o nosso pack de baterias Lipo, o nosso pack de baterias de iões de lítio leve, e por último o nosso pack de baterias LiFe ou LiFe, dependendo de como preferir pronunciar.

Vamos começar por falar sobre as voltagens de cada um destes packs de baterias.

O nosso pack de baterias Lipo tem uma voltagem nominal de 3,70 volts, enquanto o nosso pack de baterias de iões de lítio tem uma voltagem nominal de 3,6, e o nosso pack de baterias LiFe tem uma voltagem fenomenal de 3,30 volts. Já pode ver aqui que há uma grande vantagem para o pack de baterias de polímero de lítio porque tem uma voltagem nominal mais alta, todas estas voltagens são por célula, por isso, quando multiplicar estas voltagens pelo número total de células que tem num pack de baterias, pode obter uma voltagem muito mais alta do nosso pack de baterias de polímero de lítio sem a necessidade de um elevado número de células.

Vamos falar sobre o segundo valor que temos aqui no quadro e que é a nossa voltagem máxima para cada célula. Há algumas diferenças entre cada uma das químicas de baterias. O mais importante a focar é a diferença entre a voltagem máxima e a voltagem nominal. Para as duas primeiras químicas de baterias, temos cerca de 0,5 volts de diferença para cada célula que tem dentro desse pack de baterias. No entanto, o nosso pack de baterias LiFe tem apenas uma diferença de 0,3 volts, o que nos sugere que durante o ciclo de vida da bateria, desde 100% do estado de carga até 20% do estado de carga, vamos ver uma queda de voltagem menor dentro de um pack de baterias LiFe. Portanto, quando se trata da diferença entre máximo e nominal, este definitivamente é o vencedor.

Agora, no que diz respeito à 3^ª especificação, esta é a voltagem mínima absoluta que temos aqui no quadro. Você quer absolutamente garantir que nunca atinge os valores escritos no quadro a verde: 3 volts para o nosso Lipo, 3 volts para o nosso ião de lítio e 2,5 volts para o nosso LiFe. Se por acaso atingir estas voltagens com estes packs de baterias, pode ter a certeza que a vida útil desse pack de baterias, em termos de quantos anos vai durar, vai degradar e diminuir. Quer garantir que temos um mínimo absoluto de cerca de 3,4 volts por célula para as duas primeiras químicas de baterias e 3,00 para a última química de baterias.

Agora, quando falamos sobre o próximo item que temos aqui, esta é a capacidade máxima que queremos descargar de um pack de baterias específico. Se tivermos um pack de baterias de 5000 miliampere-hora e só quisermos descarregar 80% dessa capacidade, isso será igual a 4000 miliampere-hora. O estado de carga restante será de mil miliampere-hora no nosso pack de 5000 miliampere-hora. Portanto, isto é algo a ter em conta quando estiver a usar estas baterias, e vai ajudar especialmente quando falamos da vida útil dos packs, isto é o que lhe garante a máxima vida útil ao garantir que segue esta regra. Felizmente para nós, é igual para toda a família baseada em lítio de que estamos a falar hoje.

Agora vamos falar sobre o uso típico para cada uma destas químicas de baterias como se aplicaria no nosso mundo RC. Então, quando começamos por falar do nosso pack de baterias Lipo, normalmente verá um destes packs usado em sistemas de alta potência. A grande vantagem de um pack de baterias Lipo é que pode fornecer uma grande quantidade de potência, especialmente para o seu tamanho e peso. Isto torna-o perfeito para cenários de alta potência onde precisamos de fornecer muita corrente, especificamente o que estamos a falar aqui é a taxa à qual conseguimos descarregar esse pack de baterias, que será igual à quantidade de corrente que podemos realmente obter de um pack de baterias Lipo. Quando falamos da sua bateria de iões de lítio, esta será usada em aplicações dentro do RC que têm um consumo lento, um exemplo típico é um RX ou um TX, este é o nosso pack de baterias do recetor ou do transmissor, mesmo se quiser ligar algumas luzes LED a bordo ou até um cartão de som a bordo. Qualquer um destes exemplos pode facilmente usar uma célula de iões de lítio. Até alguns aviões ou drones de controlo remoto de longo alcance usam e podem usar este pack de baterias específico.

Agora, o último item que temos aqui no quadro é o nosso LiFe. Este é usado em vários locais diferentes, especialmente em veículos de controlo remoto maiores. Podemos ver estes packs de baterias a serem usados em transmissores, assim como em recetores, até em sistemas de ignição ou ECUs de turbinas. Uma coisa boa sobre a célula de bateria LiFe é que tem uma voltagem nominal de 3,3 volts, o que a torna ideal para aplicações RX. Posso usar esta química de bateria para todos os meus servos nominais de 6 volts, e vai funcionar sem qualquer problema. A voltagem total que obtemos desse pack de baterias pode ser de 7,2 volts, mas assim que o tira do carregador e começa a usar, ela desce muito rapidamente para a voltagem do pack de baterias LiFe.

Vamos falar sobre algumas características dos nossos Lipo e iões de lítio. As células típicas que verá no pack de baterias de polímero de lítio têm esta forma retangular. Este é um exemplo do que seria uma bateria 3s LiPo e pode perceber isso porque vê três camadas de células empilhadas umas sobre as outras. Este tipo de célula é muito facilmente danificado em qualquer tipo de acidente com veículos de controlo remoto. Apenas algo a ter em mente se estiver a voar com um avião de controlo remoto, ou a saltar com um dos seus carros de controlo remoto: se esse pack de baterias sair a voar e bater no chão, é muito provável que fique permanentemente danificado fisicamente de alguma forma. Agora, para o nosso pack de baterias de iões de lítio, este normalmente vem numa célula de forma cilíndrica, uma configuração comum é a 18650.

Agora, para o nosso último, a razão pela qual coloquei esta característica especial aqui é por causa desta química de bateria específica. A voltagem em repouso, se olhar para uma voltagem em repouso entre 20% e 80% da capacidade da bateria, vai ver uma voltagem relativamente constante, o que me surpreende porque normalmente não se vê isto com qualquer química de bateria. A voltagem em repouso de um pack de baterias, na minha experiência, para uma bateria LiFe não é algo que eu usaria para determinar realmente qual é o seu estado de carga. É comum para mim usar o miliampere-hora de uso para este pack de baterias para poder entender onde estou dentro do estado de carga dessa bateria.

Agora vamos falar sobre a vida útil dos nossos packs de baterias. O nosso pack de baterias Lipo aqui fica em último lugar, 3 de 3, porque é o que tem o desempenho mais fraco quando falamos da vida útil do nosso pack de baterias. Um ótimo exemplo seria um jato com ventilador elétrico, normalmente obtenho cerca de 2 ou 3 anos de vida útil do pack de baterias antes de ter que comprar um novo para os nossos jatos com ventilador elétrico. A razão é que não vou obter o mesmo desempenho quando novo desse pack de baterias para o meu jato elétrico, e como resultado não posso voar com um desempenho tão reduzido.

Agora vamos falar sobre a classificação para o nosso ião de lítio. Este tem na verdade a maior vida útil, pode obter um número significativo de anos de uma célula de iões de lítio. Esta é de longe uma das maiores vantagens de um pack de baterias de iões de lítio. A vida útil destes é significativa, e finalmente o nosso último aqui será o pack de baterias LiFe, que fica na classificação entre estes três packs de baterias em 2.º lugar. Portanto, estes têm uma boa vida útil, estão algures entre o nosso Lipo e o nosso pack de iões de lítio.

Agora vamos falar sobre a manutenção. Todos os três tipos de química de packs de baterias requerem que os mantenhamos para maximizar a vida útil. Uma palavra melhor para descrever exatamente o que vamos falar aqui pode ser o dano devido ao abuso. O dano devido ao abuso por não manter o seu pack de baterias Lipo será bastante elevado. Relativamente ao dano por abuso se não mantiver o seu pack de baterias LiFe, isso será relativamente baixo.