Μπαταρίες #7

Συσσωρευτές Λιθίου


[ #1-Γενικά περί Ηλεκτρικών Στοιχείων ] - [ #2-Φόρτιση ]- [ #3-Φορτιστές ] - [ #4-Εκφόρτιση-Εκφορτιστές-Cyclers ] - [ #5-Συσ. Ni-Cd ]
[ #6-Συσ. Ni-MH ] - [ #8-Συσ. Μολύβδου ] - [ #9-Συχνές ερωτήσεις ] - [ #10-Τροφοδοσία συστημάτων Τ/Κ ]
Πρωτογενή στοιχεία με βάση το "λίθιο" υπάρχουν εδώ και πολλά χρόνια. Αυτά είναι μιάς χρήσης, και βρίσκουν εφαρμογή στην τροφοδοσία της μνήμης του πομπού, ή για την κίνηση πολύ μικρών ηλεκτροκινητήρων 1-2 Watt. Τα δύο-τρία τελευταία χρόνια, όταν βελτιώθηκαν οι συσσωρευτές "λιθίου" οι αερομοντελιστές άρχισαν να τους χρησιμοποιούν ως πηγή κίνησης των ηλεκτροκινητήρων ή για την τροφοδοσία του δέκτη/σέρβο, σε αντικατάσταση των κλασσικών έως σήμερα στοιχείων Νικελίου Καδμίου, και Νικελίου Μετάλλου Υδριδίου. Υπάρχουν πολλοί τύποι στοιχείων που περιέχουν λίθιο. Εδώ θα ασχοληθούμε με τους τρείς τύπους δευτερογενών στοιχείων (επαναφορτιζόμενων), που χρησιμοποιούνται στον αερομοντελισμό.

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΛΙΘΙΟΥ ΜΕΤΑΛΛΟΥ (Li-Metal)

Θα τα δείς να αναφέρονται και ως LiMnO4. Εχουν πολύ καλή σχέση ενέργειας / βάρους, και η ονομαστική τους τάση είναι 3V.

Δύο στοιχεία εν σειρά δίνουν τάση 6V, κατάλληλη για την τροφοδοσία δέκτη/σέρβο στο αεροπλάνο, με την προϋπόθεση ότι και η χωρητικότητα των διαθέσιμων στοιχείων επαρκεί για τις απαιτούμενες καταναλώσεις.
Δύο ή τρία στοιχεία εν σειρά χρησιμοποιούνται στην τροφοδοσία μικροσκοπικών ηλεκτροκινητήρων, με περιορισμό της μέγιστης έντασης εκφόρτισης στα 2C.

Κατά την χρήση των στοιχείων αυτών - ιδίως η φόρτιση και εκφόρτιση με μεγάλα ρεύματα - εναποτίθεται στην άνοδο πούδρα Λιθίου. Καθώς τα στοιχεία πλησιάζουν το πέρας της ζωής τους, αυτή η ποσότητα της πούδρας είναι πολύ μεγάλη σε βαθμό που αποτελεί κίνδυνο έκρηξης.

Με ήπια χρήση τα στοιχεία της μάρκας Tadiran έχουν ζωή 300-350 κύκλους. Με την συνήθη καταπόνηση που τους κάνουν οι αερομοντελιστές, η ζωή τους περιορίζεται στους 80-100 κύκλους, τους οποίους - για ασφάλεια - δεν πρέπει να ξεπεράσεις. Κράτα ημερολόγιο φορτίσεων-εκφορτίσεων.

Φόρτιση

Η φόρτιση των Li-Metal απαιτεί ελεγχόμενη τάση και ένταση (συνεχές ρεύμα - όχι με παλμούς), και feedback προς τον φορτωτή για την κατάσταση των στοιχείων και την πορεία της φόρτισης. Δεν δίνουν καμπύλη "Δ" ή άλλη συναφή ένδειξη. Είναι λοιπόν προφανές ότι χρειάζεται ειδικός φορτιστής (ή ειδικό πρόγραμμα σε σύνθετο φορτιστή).

Το ρεύμα φόρτισης πρέπει να κυμαίνεται από 0,1C έως 0,3C δηλαδή για τα στοιχεία των 800 mAh από 80mA έως 240mA. Αν τις φορτίσεις γρήγορα με ρεύμα 1C, μειώνεις πολύ την ζωή τους. Η γρήγορη φόρτιση επιτρέπεται μόνο μία φορά κάθε 10 φορτίσεις.
Επειδή τα στοιχεία μιάς μπαταρίας εκφορτίζονται με διαφορετικό ρυθμό, το καλύτερο είναι να τα φορτίζεις και μεμονωμένα.

Εκφόρτιση

Οι Li-Metal δεν είναι κατάλληλες για εκφορτίσεις με μεγάλες εντάσεις. Αν θέλεις να πλησιάσουν την θεωρητική ζωή τους, μην τις εκφορτίζεις με ένταση περισσότερο από το 1,5C. Εντάσεις της τάξης του 2C επιταχύνουν σημαντικά την φθορά τους. Επίσης δεν πρέπει να εκφορτίζονται μέχρι τέλους (deep discharge).

Η ελάχιστη τάση εκφόρτισης είναι τα 2,0V (κατ' άλλους τα 2,5V). Αν η τάση πέσει κάτω από αυτά τα όρια το στοιχείο καταστρέφεται άμεσα. Τα Li-Metal εκφορτίζονται ανόμοια, άρα ένα στοιχείο στο πακέτο μπορεί να πέσει κάτω από το προαναφερθέν όριο τάσης χωρίς να το καταλάβεις. Κάθε προσπάθεια φόρτισης ενός κατεστραμένου στοιχείου είναι επικίνδυνη για έκρηξη.

Αποθήκευση-Συντήρηση

Δεν έχουν πρόβλημα μνήμης και μπορούν να φορτιστούν σε οποιοδήποτε στάδιο χωρητικότητας βρίσκονται. Πρέπει να επαναφορτίζονται αμέσως μετά την χρήση, και να αποθηκεύονται με όλη την ενέργειά τους (αντίθετα απ' ότι συνιστάται για τις Li-Ion και Li-Po).

Εχουν μικρό βαθμό εκφόρτισης στην αποθήκευση. Αυτό σημαίνει ότι μπορείς να τις φορτίσεις σήμερα και να πας να πετάξεις μετά από 6 μήνες .

Κάθε ποσοστό εκφόρτισης αφαιρεί από τον χρόνο της ζωής τους. Αρα αν τις ξεφορτίζεις χωρίς λόγο χάνεις αυτό το ποστοστό. Ευτυχώς δεν χρειάζεται να ξεφορτίζεις πριν την φόρτιση, ή να κάνεις κύκλους φόρτισης - εκφόρτισης.

Τα μόνα στοιχεία που γνώρισαν οι αερομοντελιστές ήταν της γνωστής μάρκας Tadiran. Αυτή η εταιρεία δεν παράγει πλέον τέτοια στοιχεία.

 

Στοιχεία ΛΙΘΙΟΥ-ΙΟΝΤΩΝ (Li-Io)

Το στοιχείο Λιθίου Ιόντων, έχει ένα θετικό ηλεκτρόδιο που περιέχει οξείδιο του λιθίου. Τα ιόντα του λιθίου μεταφέρονται κατά την φόρτιση ή την εκφόρτιση από το ένα στο άλλο ηλεκτρόδιο, μέσω ενός πορώδους διαχωριστικού φύλλου εμβαπτισμένου σε ηλεκτρολύτη.

Τα στοιχεία Li-Io έχουν ονομαστική τάση 3,7 V, και προσφέρονται σε ελάχιστα μεγέθη/χωρητικότητες (ποιό γνωστά τα 450mAh και 700mAh).

Τα Li-Io ήταν μία μεγάλη εξέλιξη στον χώρο των ηλεκτρικών στοιχείων, και αρχικά θεωρήθηκαν πολύ καλή λύση από τους αερομοντελιστές μετά την κατάργηση των Tadiran, όταν όμως προσπάθησαν να τα χρησιμοποιήσουν για τροφοδοσία ηλεκτρικών μοτέρ, διεπίστωσαν τα εξής μειονεκτήματα:

  • Δεν μπορούν να εκφορτιστούν με ρεύμα μεγαλύτερο από 2C.
  • Για ασφάλεια από υπερβολικό ρεύμα φόρτισης, ή εκφόρτισης, πρέπει να έχουν ενσωματωμένο ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα προστασίας. Χωρίς αυτό το κύκλωμα η χρήση τους εγκυμονεί κινδύνους έκρηξης. Το κύκλωμα αυτό ανοίγει όποτε η τιμή του ρεύματος ξεπεράσει το ασφαλές όριο, αλλά δεν επανέρχεται (δεν ξανακλείνει) μόνο του, παρά μόνο αν αποσυνδεθεί πρώτα η μπαταρία από την κατανάλωση, και συνδεθεί εκ νέου. Φανταστείτε τι θα γίνει αν εκείνη την στιγμή πετάει το μοντέλο με BEC.

Η φόρτιση των Li-Io γίνεται με ειδικο φορτιστή ή ειδικό πρόγραμμα σε σύνθετο φορτιστή. Δεν κάνει να χρησιμοποιηθεί για την φόρτισή τους πρόγραμμα για Li-Po, γιατί το τελευταίο δίνει μεγαλύτερη τάση από την επιτρεπόμενη για τα Li-Io (ενώ επιτρέπεται το αντίστροφο).

 

Στοιχεία ΛΙΘΙΟΥ-ΙΟΝΤΩΝ-ΠΟΛΥΜΕΡΟΥΣ (Li-Io-Po)

Σήμερα τα πλέον διαδεδομένα επαναφορτιζόμενα στοιχεία Λιθίου είναι τα επονομαζόμενα Λιθίου - Πολυμερούς. Αυτά στην πραγματικότητα είναι στοιχεία "Λιθίου Ιόντων Πολυμερούς", όμως συμπλέοντας με την παγκόσμια ορολογία, θα τα λέμε και εμείς "Λιθίου - Πολυμερούς" ή Li-Po.

Πληροφοριακά αναφέρουμε ότι υπάρχουν και αυθεντικά στοιχεία "Λιθίου Πολυμερούς" τα οποία όμως δεν μπορούν να αποδόσουν σε θερμοκρασίες κάτω από 60 βαθμούς κελσίου.

Το στοιχείο του Λιθίου Ιόντων Πολυμερούς, το πορώδες διαχωριστικό φύλλο έχει αντικατασταθεί από ένα φύλλο συμπαγούς πολυμερούς υλικού, που ναι μεν είναι μη αγώγιμο στον ηλεκτρισμό, αλλά επιτρέπει να περάσουν τα ιόντα.

Τα ηλεκτρόδιά τους είναι Λίθιο στην κάθοδο, και Γραφίτης (άνθρακας) στην άνοδο. Τα στοιχεία Li-Po έχουν ονομαστική τάση 3,7V. Η πρακτική περιοχή τάσης είναι από 4,2 Volts όταν είναι φρεσκοφορτισμένα, έως 3 Volts όταν εκφορτιστούν. Η εξωτερική διαφορά από τα στοιχεία Li-Ion είναι ότι περικλείονται σε μαλακό περίβλημα που λέγεται "φάκελλος". Αυτό το γεγονός τα κάνει να είναι πολύ ελαφρυά συγκριτικά με όλα τα άλλα στοιχεία, και αποκλείει τον κίνδυνο έκρηξης, αφού δεν μπορεί να αναπτυχθεί μεγάλη πίεση στο εσωτερικό του στοιχείου, όχι όμως και τον κίνδυνο ανάφλεξης όπως θα δούμε στην συνέχεια. Η σχέση βάρους / χωρητικότητας και η ικανότητά τους να εκφορτίζονται με μεγάλες συγκριτικά εντάσεις, τα καθιστά καλή τεχνικά λύση για ένα ηλεκτροκίνητο μοντέλο. Η λύση αυτή όμως δεν είναι ακόμα ικανοποιητική στο οικονομικό μέρος.

Η δυνατότητα να τροφοδοτήσουν επαρκώς ένα ηλεκτροκίνητο μοντέλο, αποδείχθηκε στους παγκόσμιους αγώνες του 2003, όπου ο Leon Schullman, διαγωνίστηκε με ένα μοντέλο τύπου 2Χ2, βάρους 5 κιλών, που αντί για τον ενδεδειγμένο θερμικό κινητήρα 1.40-1.60 cu.in. είχε ηλεκτρικό μοτέρ. Αυτός τροφοδοτήθηκε με μία μπαταρία Li-Po 10S3P αποτελούμενη από στοιχεία 2000mAh, παρέχοντας ονομαστική τάση 37 Volts, και χωρητικότητα 6000 mAh, και είχε βάρος 1,2 κιλά.

Εχουν και τα στοιχεία Li-Po "μειονεκτήματα";

Η άμεση αλλαγή από μία μπαταρία Ni-Cd ή Ni-MH σε μία Li-Po, μπορεί να παρουσιάσει τις εξής τεχνικές ασυμβατότητες:
  • Το μικρότερο βάρος της νέας μπαταρίας μπορεί να αλλάξει την θέση του Κέντρου Βάρους. Αυτό διορθώνεται μετακινώντας την μπαταρία ή τα άλλα βαρειά μέρη σε νέα θέση, ή προσθέτοντας αντισταθμιστικό έρμα.
  • Ο συνδυασμός του ηλεκτρικού μοτέρ, μειωτήρα και έλικας, αποδίδει καλύτερα σε μία τάση. Αν π.χ. η τάση αυτή είναι 9,6V (δηλαδή 8 στοιχεία * 1,2V), δεν μπορεί να επιτευχθεί επακριβώς με στοιχεία Λιθίου, που έχουν τάση 3,7 V, αφού 2 στοιχεία δίνουν 7,4V, και 3 στοιχεία δίνουν 11,1V. Σ' αυτή την περίπτωση πρέπει να αλλάξουμε κάποιες από τις προαναφερθείσες παραμέτρους για να επαναλάβουμε την απόδοση χωρίς να κάψουμε το μοτέρ.
  • Οταν ο ηλεκτρονικός ρυθμιστής των στροφών έχει κύκλωμα BEC, σημαίνει ότι αφ' ενός τροφοδοτείται ο δέκτης και τα σέρβο από την μπαταρία κίνησης, και ότι έχει ρυθμιστεί να κόβει την τροφοδοσία του μοτέρ όταν η τάση της μπαταρίας κίνησης πέσει κάτω από ένα όριο (cut-off), για να διατηρηθεί η απαραίτητη ελάχιστη ενέργεια στην μπαταρία που θα επιτρέψει την περαιτέρω τροφοδοσία του δέκτη/σέρβο για μία ασφαλή προσγείωση.
    Προφανώς, άλλο είναι το όριο όταν η μπαταρία είναι του τύπου Νικελίου Καδμίου και άλλο όταν η μπαταρία είναι λιθίου πολυμερούς, και μάλιστα με 2 ή με 3 στοιχεία. Ετσι βγήκαν πλέον στην αγορά ρυθμιστές στροφών (speed controllers) που είτε απευθύνονται μόνο σε μπαταρία λιθίου πολυμερούς, είτε είναι προγραμματιζόμενα για το είδος και τον αριθμό των στοιχείων τροφοδοσίας.

Συνδυασμός πολλών στοιχείων για σχηματισμό μπαταρίας

Οπως και στους άλλους τύπους στοιχείων, ενώνοντας στοιχεία (ίδιας χωρητικότητας) Li-Po σε σειρά, φτιάχνουμε μπαταρία με πολλαπλάσια τάση. Για παράδειγμα ενώ ένα στοιχείο έχει ονομαστική τάση 3,7V, ενώνοντας δύο σε σειρά παίρνουμε 7,4V, με τρία σε σειρά παίρνουμε 11,1 V, με τέσσερα σε σειρά παίρνουμε 14,8V κ.ο.κ. Η ένωση στοιχείων σε σειρά χαρακτηρίζεται με το γράμμα "S" (series),

Ενώνοντας περισσότερα στοιχεία παράλληλα (και πάλι υποχρεωτικά της ίδιας χωρητικότητας), παίρνουμε το άθροισμα της χωρητικότητας όλων αυτών των στοιχείων και το άθροισμα του μέγιστου ρεύματος εκφόρτισης κάθε στοιχείου. Η ένωση στοιχείων με παράλληλη σύνδεση χαρακτηρίζεται με το γράμμα "P" (parallel).

Ετσι μπορούμε να φτιάξουμε όποια μπαταρία θέλουμε ενώνοντας στοιχεία σε σειρά για την επίτευξη της επιθυμητής τάσης, και μετά ενώνοντας παράλληλα περισσότερα ίδια "πακέτα", για την επίτευξη της επιθυμητής χωρητικότητας, και της αντίστοιχης μέγιστης έντασης εκφόρτισης. Διευκρινίζουμε, ότι τα ίδια χαρακτηριστικά μπαταρίας μπορούμε να πάρουμε ξεκινώντας πρώτα με στοιχεία σε παράλληλη σύνδεση,και μετά ενώνοντας περισσότερα από αυτά τα "πακέτα" σε σειρά.

Παραδείγματα:

Εστω ότι φιάχνουμε διάφορες μπαταρίες με πανομοιότυπα στοιχεία Li-Po χωρητικότητας 1500 mAh, που μπορούν να εκφορτιστούν με μέγιστο ρεύμα 10Α.

Η μπαταρία που χαρακτηρίζεται ως:

  • "2S1P" ή μόνο ως "2S" περιέχει 2 στοιχεία σε σειρά.

    Εχει τάση 2*3,7V = 7,4V και χωρητικότητα 1*1500mAh = 1500mAh. Το μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης παραμένει στα 10Α.

  • "2S2P" περιέχει συνολικά 4 στοιχεία
    • σε δύο όμοια πακέτα (από δύο στοιχεία το καθένα σε σειρά), ενωμένα παράλληλα,
    • ή σε δύο όμοια πακέτα (από δύο στοιχεία το καθένα σε παραλληλία), ενωμένα σε σειρά.

      Εχει τάση 2*3,7V = 7,4V και χωρητικότητα 2*1500mAh = 3000mAh. Το μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης είναι 2*10A = 20Α.

  • "3S2P" περιέχει συνολικά 6 στοιχεία
    • σε δύο όμοια πακέτα (από τρία στοιχεία το καθένα σε σειρά), ενωμένα παράλληλα
    • ή σε τρία όμοια πακέτα (από δύο στοιχεία το καθένα σε παραλληλία), ενωμένα σε σειρά.

      Εχει τάση 3*3,7V = 11,1V και χωρητικότητα 2*1500mAh = 3000mAh. Το μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης είναι 2*10A = 20Α.

  • "3S3P" περιέχει συνολικά 9 στοιχεία
    • σε τρία όμοια πακέτα (από τρία στοιχεία το καθένα σε σειρά), ενωμένα παράλληλα.
    • ή σε τρία όμοια πακέτα (από τρία στοιχεία το καθένα σε παραλληλία), ενωμένα σε σειρά.

      Εχει τάση 3*3,7V = 11,1V και χωρητικότητα 3*1500mAh = 4500mAh. Το μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης είναι 3*10A = 30Α.

Προσοχή: Η εργασία για την σύνδεση μεμονομένων στοιχείων μεταξύ τους είτε σε σειρά, είτε παράλληλα, μέσω των γυμνών ακροδεκτών τους, εγκυμονεί κινδύνους βραχυκυκλώματος, που έχει σαν συνέπεια την ανάφλεξη του στοιχείου.

Ο αρνητικός ακροδέκτης είναι από νικέλιο, αλλά ο θετικός είναι από αλουμίνιο και δεν κολλάει με τις γνωστές μεθόδους κατεργασίας μετάλλων, που μπορεί να έχει ο αερομοντελιστής στην διάθεσή του στο εργαστήριο.

Στην πράξη αγοράζουμε πακέτα με 2 ή 3 στοιχεία ήδη συνδεδεμένα σε μπαταρία, και προχωρούμε σε περαιτέρω συνδεσμολογία όμοιων τέτοιων μπαταριών μέσω των καλωδιώσεών τους και ειδικών πλακετών.

Φόρτιση

Οταν φεύγουν από το εργοστάσιο κατασκευής τους, οι Li-Po έχουν περίπου το 50% του φορτίου τους.

Τα στοιχεία Li-Io και Li-Po απαιτούν ειδικές παραμέτρους φόρτισης, που ΜΟΝΟ φορτιστές κατασκευασμένοι γι' αυτή την αποστολή (ή τα ειδικά προγράμματα Li-Io και Li-Po των σύνθετων φορτιστών) μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

Η ασφαλέστερη τακτική είναι να ρυθμίζεις εσύ τις παραμέτρους φόρτισης στον φορτιστή (αριθμό στοιχείων και ρεύμα φόρτισης) και αυτός να ελέγχει αυτόματα τις παραμέτρους πριν αρχίσει την φόρτιση. Ο πλήρως αυτοματοποιημένος φορτιστής μπορεί να κάνει λάθος.

Η μέγιστη τάση φόρτισης ανά στοιχείο (σε σειρά) είναι 4,235V, και αυτό τα λέει όλα. Στην πράξη η τάση φόρτισης ορίζεται στα 4,2V ή στα 4,15V για περισσότερη ασφάλεια.

Αντίστοιχα, ο γενικός κανόνας ορίζει το μέγιστο ρεύμα φόρτισης στο 1C. Στο μέλλον αυτό σίγουρα θα βελτιωθεί, αλλά προς το παρόν, για τα σημερινά στοιχεία, μην πειραματιστείς με μεγαλύτερες εντάσεις, ότι κι' αν διαβάσεις. Ακολούθησε τον κανόνα του 1C.

Αν οι τιμές της τάσης ή της έντασης κατά την φόρτιση είναι μεγαλύτερες από τις επιτρεπόμενες, υπάρχει κίνδυνος ανάφλεξης ενός ή περισσότερων στοιχείων. Η φλόγα που βγαίνει από ένα στοιχείο Li-Po θυμίζει βεγγαλικό και φθάνει τα 3-4 μέτρα.

Το ρεύμα φόρτισης αρχικά είναι 1C, αλλά μειώνεται βαθμηδόν καθώς η μπαταρία φορτίζεται, και όταν η τάση του στοιχείου φθάσει τα 4,2V, στο τέλος της φόρτισης η ένταση έχει πέσει στο 0,1-0,2C. Με αρχική ένταση το 1C η μπαταρία θα επανακτήσει το 90% της χωρητικότητάς της σε μία ώρα, ενώ το υπολοιπόμενο 10% απαιτεί 45-50 ακόμη λεπτά.

Φορτίζοντας με ρεύμα μεγαλύτερο από το επιτρεπόμενο, δεν θα κερδίσεις τόσο χρόνο που να αντισταθμίζει την αναμενόμενη μείωση της ζωής της μπαταρίας και της χωρητικότητά της, ή τον κίνδυνο ανάφλεξης των στοιχείων.

Η φόρτιση μπορεί να γίνει με τα στοιχεία σε σειρά ή παράλληλα, ή και σε συνδυασμό των δύο. Σε κάθε περίπτωση τα στοιχεία πρέπει να είναι ακριβώς τα ίδια, και δεν εννοούμε το τι γράφει η ετικέττα, αλλά το να συμπεριφέρονται ακριβώς όμοια μεταξύ τους, πράγμα όχι τόσο εύκολο στην πράξη.. Επειδή λοιπόν δεν μπορείς να είσαι σίγουρος ότι στην πράξη τα στοιχεία είναι ακριβώς ίδια, μετά το τέλος της φόρτισης, έλεγξε την τάση κάθε ενός στοιχείου χωριστά. Αν υπάρχει στοιχείο που έχει διαφορά τάσης από τα άλλα μεγαλύτερη από 0,05V, φόρτισέ το ή εκφόρτισέ το - αντίστοιχα- μεμονωμένα, για να έρθει στο επίπεδο των άλλων.

Επιτρέπεται να φορτίσεις Li-Po σε φορτιστή/πρόγραμμα Li-Io, αρκεί να επιλέξεις τον σωστό αριθμό στοιχείων και τιμή ρεύματος το 1C. Δεν επιτρέπεται να φορτίσεις Li-Io σε πρόγραμμα LI-Po.

Μην αφήνεις μόνες τις μπαταρίες λιθίου σε φόρτιση. Να τις επιβλέπεις πολύ συχνά, και να τις αγγίζεις με το χέρι για να αισθανθείς την πιθανή αύξηση της θερμοκρασίας. Μη τις φορτίζεις μέσα στο μοντέλο. Στο σπίτι, τοποθέτησε την μπαταρία που φορτίζει μακρυά από εύφλεκτα υγρά, ή εύφλεκτα αντικείμενα, σε χώρο άκαυστο, και καλύτερα απομόνωσέ την σε ένα χώρο που θα φτιάξεις περιμετρικά με τούβλα, ή μέσα μεταλλικό κουτί, ή μέσα σε γυάλινο δοχείο. Μη φορτίζεις μπαταρίες λιθίου μέσα στο αυτοκίνητο.

Εάν περάσει ο προβλεπόμενος χρόνος φόρτισης και δεν έχει φορτίσει πλήρως η μπαταρία, σταμάτα την φόρτιση και θεώρησε την μπαταρία αυτή "εκτός χρήσης". Επίσης η φόρτιση πρέπει να σταματήσει οπωσδήποτε αν σύμφωνα με την ένδειξη του φορτιστή, έχει περάσει από αυτόν χωρητικότητα μεγαλύτερη από το 1,05C της μπαταρίας. Δηλαδή για μία εκφόρτισμένη μπαταρία 700mAh δεν πρέπει να περάσει περισσότερο από 735mAh. Τέλος αν φουσκώσει σημαίνει ότι έχει υπερφορτιστεί και πρέπει να χαρακτηριστεί "εκτός χρήσης".

Επειδή η τάση φόρτισης είναι πολύ κρίσιμη, κυκλοφορούν ειδικά κυκλώματα ελέγχου τάσης (προστασίας από υπέρταση) που παρεμβάλλονται στο κύκλωμα φόρτισης, όταν δεν εμπιστεύονται τον φορτιστή.

Επίσης κυκλοφορούν ειδικές πλακέττες με κυκλώματα εξισορρόπησης των στοιχείων μιάς μπαταρίας. Αυτά δεν προσφέρουν τίποτε και δεν θα ασχοληθούμε άλλο.

Εκφόρτιση

Οι διάφορες μάρκες ορίζουν διαφορετικές τιμές κατώτατης ασφαλούς τάσης για κάθε στοιχείο. Η εταιρεία Kokam ορίζει ότι τάση ενός εκφορτισμένου στοιχείου Li-Po, δεν πρέπει να πέσει πιό κάτω από 3,0V σε ηρεμία, ή από 2,5 V υπό φορτίο. Αν η τάση πέσει σε χαμηλότερες τιμές από αυτές που ορίζει η εταιρεία του στοιχείου, το στοιχείο θα χαλάσει.

Ολα τα στοιχεία δεν είναι της ίδιας μάρκας, και πάλι από αυτά της ίδιας μάρκας δεν είναι όλα της ίδιας γενιάς, ή της ίδιας παρτίδας. Ετσι δεν μπορούμε να ορίσουμε εδώ το μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης με ένα πολλαπλάσιο του C, όπως κάναμε για άλλα είδη στοιχείων. Η πρώτη γενιά Li-Po περιόριζε το ρεύμα εκφόρτισης στα 2-3C, και η δεύτερη γενιά στα 5-6C. Σήμερα υπάρχουν στοιχεία που επιτρέπουν εκφόρτιση με 8-20C, όχι βέβαια χωρίς μείωση της ωφέλιμης χωρητικότητάς τους, ή ακόμα και της ζωής τους. Οταν αγοράζεις μία νέα μπαταρία σημείωσε επάνω της με μαρκαδόρο το μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης σύμφωνα με τις προδιαγραφές της.

Ο περιορισμός της έντασης εκφόρτισης ανά στοιχείο, μπορεί να ξεπεραστεί αν ενώσουμε δύο ή περισσότερα ίδια στοιχεία παράλληλα. Για παράδειγμα αν ένα στοιχείο μπορεί να εκφορτιστεί με ρεύμα 5Α,ενώνοντας δύο ίδια παράλληλα μπορούμε να πάρουμε ρεύμα 10Α, με τρία ίδια παράλληλα να πάρουμε ρεύμα 15Α,κ.ο.κ.

Οταν κάποια μπαταρία Li-Po εκφορτίζεται με ρεύμα πολύ μεγαλύτερο από ότι συνιστάται, για αρκετά λεπτά της ώρας η θερμοκρασία των στοιχείων θα ανέβει σε σημείο που μέσω μιάς χημικής αντίδρασης θα αυξηθεί η εσωτερική αντίσταση των στοιχείων. Αν αυτό γίνει την ώρα που πετάς (αν δηλαδή τροφοδοτείται ηλεκτροκινητήρας με ρεύμα μεγαλύτερο απ' ότι αντέχουν τα στοιχεία), θα διαπιστώσεις ότι πέφτει η ισχύς του, και αυτό θα συνεχιστεί έως ότου ενεργοποιηθεί το cut-off του ρυθμιστή στροφών.

Αποθήκευση-Συντήρηση- Προφυλάξεις

Εχουν μικρό βαθμό εκφόρτισης στην αποθήκευση. Θεωρητικά αυτό σημαίνει ότι μπορείς να τις φορτίσεις σήμερα και να πας να πετάξεις μετά από 6 μήνες. Ομως στην πράξη τα πράγματα είναι διαφορετικά.

Οι Li-Po δεν πρέπει να μένουν πλήρως φορτισμένες για περισσότερο από ένα μήνα. Εάν τις αποθηκεύσεις με πλήρη ενέργεια και για μεγάλο διάστημα, θα μειωθεί η δυνατότητα να ανακτούν όλη την ονομαστική χωρητικότητά τους. Σύμφωνα με τις νεώτερες οδηγίες του Schulze μετά την επιστροφή από τις πτήσεις, πρέπει να τις αποφορτίζεις. Το ίδιο απαιτείται για μακρόχρονη αποθήκευση, και επι πλέον να φυλλάσονται σε δροσερό μέρος, κατά προτίμηση στον θάλαμο συντήρησης του ψυγείου. Παράλληλα, στην μακρόχρονη αποθήκευση πρέπει να ελέγχεις ότι η τάση τους δεν θα πέσει κάτω από τα 3,0V (ανά στοιχείο). Αν φοβάσαι ότι πλησιάζει η στιγμή που θα συμβεί κάτι τέτοιο, φόρτισέ τες στο 5-10%.

Μην τσακίσεις το στοιχείο. Ούτε να επιχειρήσεις να ανοίξεις το πλαστικό περίβλημά του.

Απόρριψε τα εκτός χρήσης στοιχεία σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή. Αν δεν υπάρχουν συγκεκριμένες άλλες οδηγίες, πρώτα εκφόρτισέ το, μετά άνοιξε τρύπες στο μαλα κό περίβλημά του, βύθισέ το σε αλατόνερο για δύο - τρείς ημέρες, και μετά πέταξέ το στα οικιακά σκουπίδια. Οι μπαταρίες Λιθίου θεωρούνται φιλικές στο περιβάλλον. Μην τρυπήσεις το περίβλημα όσο το στοιχείο έχει ακόμα ενέργεια. Μη τις πετάξεις στην φωτιά.

Αν ο υγρός ηλεκτρολύτης έρθει σε επαφή με το δέρμα ή τα μάτια, πρώτα ξέπλυνε την περιοχή με άφθονο νερό, και μετά πήγαινε στον γιατρό.

Αν το μοντέλο με τις Li-Po είχε βίαιη προσγείωση, βγάλε τις μπαταρίες έξω και άφησέ τες επί 30 λεπτά να διαπιστώσεις αν θα εκδηλώσουν αντίδραση ή όχι.

Η φωτιά μπορεί να προέλθει από την επαφή του Λϊθιου με το οξυγόνο του αέρα. Μη προσπαθήσεις να φορτίσεις στοιχείο που δείχνει έστω και μικρή ζημιά . Αν στοιχείο φουσκώσει κατά την διάρκεια της φόρτισης, διάκοψε αμέσως την φόρτιση, και απομάκρυνέ το σε ασφαλές σημείο, γιατί μπορεί να αναφλεγεί μετά από αρκετή ώρα.

Μην κάνεις το λάθος να τις βάλεις για φόρτιση με αντίστροφη πολικότητα.

Θερμοκρασία αποθήκευσης και χρήσης είναι 0-50 βαθμοί κελσίου. Η θερμοκρασία τους δεν πρέπει να υπερβεί τους 70 κατά την εκφόρτιση.

Ποιά είναι η αναμενόμενη ζωή των Li-Po;

Αυτή η ερώτηση προς το παρόν θα μείνει αναπάντητη. Η τεχνολογία των Li-Po είναι νέα, οι γενιές τους πολλές, και η πρακτική των αερομοντελιστών να τις ταλαιπωρούν περισσότερο (κακώς) απ΄ότι ορίζουν οι κατασκευαστές τους, είναι τρείς παράγοντες που δεν μπορούν να σταθμιστούν για να καταλήξουμε σε νούμερα.

Η χωρητικότητα των Li-Po μειώνεται με κάθε κύκλο. Με την συνήθη υπερβολική εκφόρτιση προς τους ηλεκτροκινητήρες, τα στοιχεία θα χάσουν 20-50% της χωρητικότητάς τους μετά από 50 κύκλους, έστω και αν δεν κάνεις κανένα λάθος στην υπόλοιπη μεταχείρησή τους.

 

[ #1-Γενικά περί Ηλεκτρικών Στοιχείων ] - [ #2-Φόρτιση ]- [ #3-Φορτιστές ] - [ #4-Εκφόρτιση-Εκφορτιστές-Cyclers ] - [ #5-Συσ. Ni-Cd ]
[ #6-Συσ. Ni-MH ] - [ #8-Συσ. Μολύβδου ] - [ #9-Συχνές ερωτήσεις ] - [ #10-Τροφοδοσία συστημάτων Τ/Κ ]


 

Πρώτη σελίδα/Home Περιεχόμενα