Compreender os Fundamentos das Baterias LiPo

Quer sejas novo no hobby ou já estejas há algum tempo, uma coisa é certa sobre as baterias Lipo. Há muita informação por aí, alguma é ótima, outra nem tanto, por isso pensei em fazer um blog para falar um pouco sobre o que sei acerca das baterias Lipo e como as trato.

Este blog está focado nas baterias Lipo padrão, existem opções de alta voltagem, mas estão fora do âmbito deste blog.

Os LiPo são fantásticos para controlo remoto porque fazem um ótimo trabalho a manter a voltagem ao longo da sua curva de descarga. Este pequeno gráfico que tenho da Battery University mostra a voltagem inicial em torno de 4,2 à esquerda e a voltagem de corte em torno de 3,3 à direita.

Podes ver durante a curva de descarga que a voltagem só flutua cerca de 1 volt do início ao fim, o que é muito bom porque quando falamos de entrega de potência, volts vezes amperes equivalem a Watts. Portanto, os lipos fazem um ótimo trabalho a manter a voltagem ao longo da sua curva de descarga.

As LiPos também são muito fáceis de obter porque estão em alta procura e praticamente todas as lojas de hobbies as têm. Infelizmente, a informação sobre LiPo disponível por aí... já vi documentos bem escritos que estão completamente errados, já vi informações nos fóruns que estão erradas, já vi conselhos desatualizados que podem causar problemas, já vi pessoas a recomendar claramente contra o carregamento em paralelo, o que é ridículo porque metade destas baterias já vêm em formatos paralelos. No final, tem de decidir em quem confiar.

Pessoalmente, prefiro a Battery University para obter a minha informação porque tudo o que publicam vem de algum tipo de informação baseada em investigação. E normalmente é publicado por uma empresa ou universidade, por isso tentam usar pelo menos o método científico quando apresentam dados.

Quando se trata de baterias Lipo, há certos números que precisa de entender.

Vamos começar com a voltagem máxima. A voltagem máxima nas baterias Lipo é 4,2 volts por célula. Portanto, 4,2 volts por célula é o pico; nunca deve carregar acima desse valor.

O próximo número a entender é a voltagem mínima. Esse número é 3 volts por célula. Se descer abaixo desse número, vai causar danos permanentes à célula.

A voltagem segura é considerada 3,3 volts por célula. Embora seja aqui que começam os argumentos. A ideia é que, desde que aterre o avião, quadcóptero, drone ou o que quer que esteja a pilotar ou conduzir a 3,3 volts por célula, nunca descerá abaixo desse nível de dano de 3 volts por célula. Para mim, o meu mínimo prático de voltagem carregada é 3,5 volts por célula, o que significa que, quando estou a voar, não gosto de descer abaixo dos 3,5. A principal razão para isso é que, quando começo a atingir 3,5 volts por célula, sinto isso na potência da bateria.

Agora, enquanto estiver a voar, verá a voltagem diminuir sob carga; uma vez que retirar essa carga, a célula recupera. Por isso, procuro cerca de 3,7 volts por célula sem carga. SPor isso, quando tiro um avião da linha de voo e o coloco no banco e tiro a bateria, espero que após um ou dois minutos a minha tensão por célula volte a subir para cerca de 3,75, que convenientemente é o limite inferior da gama para a tensão de armazenamento. A tensão de armazenamento é outra área onde vejo frequentemente discussões. Acredito que 3,75 a 3,85 é perfeitamente aceitável. A Battery University diz que praticamente não há auto-descarga abaixo de cerca de 4,0 volts por célula, e continuam a dizer que encontrar o nível exato de 40% a 50% do estado de carga para armazenamento não é assim tão importante. Por isso, para mim tensão de armazenamento em algum lugar entre 3,75 e 3,85 volts por célula é perfeitamente.

Outro número que ouvirá referir quando se trata de baterias Lipo é a tensão nominal. A tensão nominal ou média para células Lipo é de 3,7 volts, esse número é usado no cálculo para determinar a tensão do pack quando multiplicado pelo número de células por pack. Por exemplo, numa bateria 3s, 3,7 vezes 3 é 11,1, por isso 11,1 é conhecido como a tensão do pack, enquanto 12,6 é conhecido como a tensão de pico que é 4,2 volts por célula vezes 3 células. O resto desta tabela mostrará a tensão nominal do pack e a tensão de pico para 4s e baterias LiPo 6s.

Quando se trata da tensão máxima, gosto de destacar o estudo da Universidade de Tecnologia de Chalmers na Suécia. Embora todos saibamos que 4,2 volts é a tensão máxima normal para um pack Lipo, se baixar o seu pico de tensão de 4,2 para 4,15, este estudo indicou um aumento de 50% a 100% na vida útil dos ciclos das baterias Lipo. Se diminuir ainda mais o seu pico de tensão para 4,1 volts por célula, aumentará a vida útil dos ciclos por um fator de 2.

Vamos recapitular os nossos números chave

1. A tensão máxima é 4,2 volts por célula, no entanto, se baixar o seu pico de tensão de 4,2 para 4,15 ou ainda melhor para 4,10, pode aumentar a vida útil dos ciclos das suas baterias.
2. A tensão mínima antes de causar danos a uma célula LiPo é 3,0 volts.
3. A tensão mínima segura amplamente reconhecida é 3,3 volts, para mim a minha tensão prática de descarga carregada é 3,5 volts por célula. A sua tensão sem carga deve estar em torno de 3,75 volts por célula, e a sua tensão de armazenamento pode estar seguramente entre 3,75 e 3,85 volts por célula. A tensão nominal para baterias Lipo é 3,7 volts por célula e é usada no cálculo da tensão do pack.

NeA seguir estão as marcações da bateria

Pode ser realmente confuso quando começa a lidar com baterias Lipo, entender o que todos estes números significam. Por isso, vamos simplificar.

Vamos começar com um grande número 4, que significa apenas 4 ampères-hora. Também verá que há um 4000 aqui, que é simplesmente os ampères-hora vezes 1.000, por isso esta é uma bateria de 4000 miliampères-hora. E a que isto se refere é ao tamanho do depósito de combustível, fala sobre quanta energia está dentro desta bateria ou quanta energia esta bateria pode armazenar. Portanto, mais mAh significa apenas que pode armazenar mais energia.

O próximo número de que vou falar é a taxa de descarga, antes de avançar, é amplamente reconhecido que estes números são inflacionados. A maioria dos fabricantes inflaciona a classificação C para as condições mais ótimas para a sua bateria. Este número destina-se a indicar quanta corrente a bateria pode fornecer num estado constante e num estado de pico. Por isso, se pegarmos nas nossas ampères-hora 4 e multiplicarmos pela taxa de corrente contínua de 30, isso dá-nos 120 amperes de corrente contínua, é isso que estão a tentar dizer-nos com esta marcação, esta bateria deve ser capaz de fornecer 120 amperes sustentados. O 40 significa quantos amperes pode sustentar numa base de pico de não mais de cerca de 30 segundos, por isso 4 vezes 40 é 160, isso significa que isto deve ser capaz de sustentar 160 amperes durante cerca de 30 segundos.

O último número a destacar é que isto está marcado como a bateria de 5 células. Lembre-se quando falámos sobre a voltagem nominal anteriormente ser 3,7 volts por célula? Se multiplicar 3,7 por 5, obtém uma voltagem nominal do pack de 18,5 volts. É isso, cobre as marcações que verá em quase todas as baterias Lipo no mercado.

Quando se trata de carregar baterias Lipo

Deve usar apenas um carregador balanceado, nunca use um carregador para baterias Lipo que não inclua a capacidade de equilibrar as suas células. Pode sempre saber se tem um carregador balanceado olhando para o lado, e verá uma fila de pinos, que é para este conector branco, e também terá uma porta principal aqui para os cabos principais da bateria.

Para além da descrição do produto, dizendo que é um carregador balanceado. Outra forma de saber é certo

A forma de verificar é olhando para o ecrã de carregamento, e verá que neste caso tenho uma bateria de 5 células ligada e estou a ver as voltagens individuais das células para todas as 5 células. 3,8 /3,8 /3,8 /3,8/ 3,8.

Finalmente, quando se trata de cuidado e manuseamento.

Esta será outra área que gera discussões, mas vou dizer-lhe que funcionou para mim. Por isso, vou manter-me fiel a isso. Eu uso sempre um carregador de baterias que me pode dar a resistência interna destas baterias, e para dispositivos de consumo não é considerado muito preciso ou fiável, no entanto, o que sei é que quando faço testes de resistência interna, semi baterias, e obtenho um valor acima de 74 de resistência, é quando retiro a bateria. Funcionou para mim ao longo do tempo, por isso vou continuar a fazê-lo, pode fazer o que o faz feliz. Estou a dizer-lhe que para mim, uma vez que vejo um valor de resistência interna de 7 ou superior, é isso, a bateria vai para a prateleira.