BATERIAS LIPO
Baterías LiPo- Li-Po-Litio
Las baterías LIPO (polímero de litio) tienen un gran rendimiento en cuanto a su capacidad y tensión, con relación al peso, no obstante son mas delicadas que las de Ni/Cd o Ni/Mh que hay que tener en cuenta para evitar accidentes.
La tensión nominal (media) de cada elemento es de 3.7v, por eso un paquete habitual se compone de 3 en serie (3S), 11.1v, aunque hay de 2 hasta mas 6, en función de las necesidades y tamaño del modelo.
Estas baterías han de ser cargadas con cargadores específicos para baterías LIPO, no valen otros tipos de cargadores, ni rápidos ni lentos, puesto que el método de carga es muy particular.
Dado que estas baterías tienen unos márgenes de uso muy estrechos, es muy recomendable usar un cargador con equilibrador (y si no lo tiene hay equilibradores externos), con el fin de que todos los elementos estén siempre al mismo nivel y cuando lleguen a sus límites lo hagan por igual, sin que lo sobrepase ninguno.
Estos elementos no deben ser descargados por debajo de 3.20v, ni cargados por encima de4.22v. En cuanto a las intensidades tampoco deben ser cargados a mas intensidad de la que indica el fabricante (en la mayoría 1C, que es su propia capacidad) ni descargados por encima de lo que se especifique. En este caso esta la intensidad constante o a motor fijo y la puntual, que sería una subida a motor del tiempo que también indique el fabricante.
Ejemplo:
Batería LIPO de 11.1v 1500mAh, carga 1C, descarga 20C contínuos y 25C 10seg.
Esta batería no debe ser cargada a más de 1.5Ah (1.500mAh), su voltaje mínimo será de 9.6v y su máximo de 12.6v. El motor al que se conecte no deberá consumir más de 30A (1.5Ahx20) y durante un máximo de 10seg. se podría llegar a 37.5A (1.5Ahx25).
Carga
La carga se compone de 3 fases claramente diferencias:
Subida de intensidad y tensión
La batería empieza cargando a una intensidad mínima que va subiendo hasta la seleccionada. El voltaje del a batería también va subiendo. Esta fase es muy corta y en algunos cargadores no llega a ser visible.
Subida de la tensión con intensidad constante
Ya se ha alcanzado la intensidad de carga seleccionada, la tensión va aumentando hasta los 4.22v por elemento. En el caso del ejemplo hasta 12.6v. Esta es la fase de carga de la batería, la que mas dura. La batería habrá cargado aproximadamente el 80% de su capacidad.
Bajada de la intensidad con tensión constante
Una vez alcanzada la tensión máxima, la intensidad de carga empieza a bajar lentamente sin que en ningún momento se sobrepase la tensión máxima. Cuando la intensidad de carga baja al mínimo del cargador, normalmente 0.1A, el proceso de carga ha finalizado. Esta fase no es tan larga como la anterior y viene a completar el último 20% aprox. de la capacidad de la batería. Como va bajando la intensidad, la última parte es la que más lento carga.
Almacenaje
Guardar las baterías a media carga, es decir su tensión nominal. Nunca descargadas ni completamente cargadas.
Seguridad
No cortocicuitar los terminales
No ausentarse durante la carga de las baterías
En viajes se debe cargar las batería en un saco ignífugo
Si la batería presenta mal estado (dobleces, golpes, ...) no utilizar
No arrojar al fuego, cortar o perforar
Deshechar
Antes de tirar la batería vieja a la basura se be introducir en un vaso con 3-5 cucharas grandes de sal y dejarlas una noche para que se descargue totalmente.
Baterías hinchadas
Si una batería se hincha, es señal que algo va mal.
Una batería LIPO no tiene que hincharse si las cosas se hacen bien.
Lo primero es revisar si se está cargando adecuadamente dentro de sus límites, lo mismo que con la descarga en su uso.
Normas a seguir para evitar cualquier peligro o mal funcionamiento:
1---Emplee sólo cargadores específicos para baterías de Polímero de Litio (LiPo). En caso contrario puede provocar un incendio que derive en daños personales y/o materiales.
2---Nunca cargue las baterías LiPo sin estar presente. Siempre debe vigilar el proceso para poder reaccionar ante cualquier problema que se pudiese plantear.
Si en cualquier momento observa que una batería Lipo se hincha o derrama líquido desconéctela y obsérvela durante 15 minutos en un lugar seguro. Esto podría causar la ignición de la batería debido a los componentes químicos que aloja en compañía del aire del exterior. El lugar para observar esto debe ser un área segura fuera de cualquier edificio y alejado de cualquier material combustible.
3---Tenga mucho cuidado de que NUNCA se toquen los dos terminales de la batería, este cortocircuito podría hacer que la batería se incendiase. Adicionalmente, tenga mucho cuidado de que el cortocircuito tampoco sea provocado al conectar los terminales a través de anillos o pulseras que lleve puestas al manipularlas, pues puede provocarse heridas graves en ese caso.
Una batería que haya sufrido un golpe, cortocircuito u otro problema puede llegar a incendiarse incluso 15 minutos después de haberse producido este hecho. Lleve rápidamente la batería a un lugar seguro como el descrito en el punto 3 y obsérvela durante 15 minutos.
4---En caso de golpe, debe observar durante 15 minutos la batería en un lugar seguro como el que describimos en el punto 3.
Si por cualquier razón tiene que cortar los terminales de la batería, hágalo uno por uno para no correr el riesgo de provocar un cortocircuito.
5---NUNCA almacene sus baterías en un vehículo ni en cualquier lugar donde se puedan alcanzar temperaturas altas. Las temperaturas extremas pueden causar el incendio de la batería.
Baterias de ion de litio
También conocidas como litio-ion o li-ion. Las baterías de litio están diseñadas para almacenar energía eléctrica que emplea como electrolito una sal de litio que brinda los iones que son necesarios para que se produzca la reacción electroquímica reversible entre el cátodo y el ánodo. Las propiedades de las baterías de Li-ion, como la ligereza de sus componentes, su elevada capacidad energética y resistencia a la descarga, junto con la ausencia de efecto memoria o su capacidad para funcionar con un elevado número de ciclos de regeneración, han permitido el diseño de acumuladores livianos y de pequeño tamaño y variadas formas, con un alto rendimiento, especialmente adaptados a las aplicaciones de la industria electrónica de gran consumo. Desde la primera comercialización de un acumulador basado en la tecnología Li-ion a principios de los años 1990, su uso se ha popularizado en aparatos como teléfonos móviles, agendas electrónicas, ordenadores portátiles y lectores de música. Se ha comenzado a comercializar a comienzos de 1990 y se ha popularizado su utilización en dispositivos móviles por las características de tamaño, peso y rendimiento que estos requieren.
Ventajas:
Las baterías LIPO (polímero de litio) tienen un gran rendimiento en cuanto a su capacidad y tensión, con relación al peso, no obstante son mas delicadas que las de Ni/Cd o Ni/Mh que hay que tener en cuenta para evitar accidentes.
La tensión nominal (media) de cada elemento es de 3.7v, por eso un paquete habitual se compone de 3 en serie (3S), 11.1v, aunque hay de 2 hasta mas 6, en función de las necesidades y tamaño del modelo.
Estas baterías han de ser cargadas con cargadores específicos para baterías LIPO, no valen otros tipos de cargadores, ni rápidos ni lentos, puesto que el método de carga es muy particular.
Dado que estas baterías tienen unos márgenes de uso muy estrechos, es muy recomendable usar un cargador con equilibrador (y si no lo tiene hay equilibradores externos), con el fin de que todos los elementos estén siempre al mismo nivel y cuando lleguen a sus límites lo hagan por igual, sin que lo sobrepase ninguno.
Estos elementos no deben ser descargados por debajo de 3.20v, ni cargados por encima de4.22v. En cuanto a las intensidades tampoco deben ser cargados a mas intensidad de la que indica el fabricante (en la mayoría 1C, que es su propia capacidad) ni descargados por encima de lo que se especifique. En este caso esta la intensidad constante o a motor fijo y la puntual, que sería una subida a motor del tiempo que también indique el fabricante.
Ejemplo:
Batería LIPO de 11.1v 1500mAh, carga 1C, descarga 20C contínuos y 25C 10seg.
Esta batería no debe ser cargada a más de 1.5Ah (1.500mAh), su voltaje mínimo será de 9.6v y su máximo de 12.6v. El motor al que se conecte no deberá consumir más de 30A (1.5Ahx20) y durante un máximo de 10seg. se podría llegar a 37.5A (1.5Ahx25).
Carga
La carga se compone de 3 fases claramente diferencias:
Subida de intensidad y tensión
La batería empieza cargando a una intensidad mínima que va subiendo hasta la seleccionada. El voltaje del a batería también va subiendo. Esta fase es muy corta y en algunos cargadores no llega a ser visible.
Subida de la tensión con intensidad constante
Ya se ha alcanzado la intensidad de carga seleccionada, la tensión va aumentando hasta los 4.22v por elemento. En el caso del ejemplo hasta 12.6v. Esta es la fase de carga de la batería, la que mas dura. La batería habrá cargado aproximadamente el 80% de su capacidad.
Bajada de la intensidad con tensión constante
Una vez alcanzada la tensión máxima, la intensidad de carga empieza a bajar lentamente sin que en ningún momento se sobrepase la tensión máxima. Cuando la intensidad de carga baja al mínimo del cargador, normalmente 0.1A, el proceso de carga ha finalizado. Esta fase no es tan larga como la anterior y viene a completar el último 20% aprox. de la capacidad de la batería. Como va bajando la intensidad, la última parte es la que más lento carga.
Almacenaje
Guardar las baterías a media carga, es decir su tensión nominal. Nunca descargadas ni completamente cargadas.
Seguridad
No cortocicuitar los terminales
No ausentarse durante la carga de las baterías
En viajes se debe cargar las batería en un saco ignífugo
Si la batería presenta mal estado (dobleces, golpes, ...) no utilizar
No arrojar al fuego, cortar o perforar
Deshechar
Antes de tirar la batería vieja a la basura se be introducir en un vaso con 3-5 cucharas grandes de sal y dejarlas una noche para que se descargue totalmente.
Baterías hinchadas
Si una batería se hincha, es señal que algo va mal.
Una batería LIPO no tiene que hincharse si las cosas se hacen bien.
Lo primero es revisar si se está cargando adecuadamente dentro de sus límites, lo mismo que con la descarga en su uso.
Normas a seguir para evitar cualquier peligro o mal funcionamiento:
1---Emplee sólo cargadores específicos para baterías de Polímero de Litio (LiPo). En caso contrario puede provocar un incendio que derive en daños personales y/o materiales.
2---Nunca cargue las baterías LiPo sin estar presente. Siempre debe vigilar el proceso para poder reaccionar ante cualquier problema que se pudiese plantear.
Si en cualquier momento observa que una batería Lipo se hincha o derrama líquido desconéctela y obsérvela durante 15 minutos en un lugar seguro. Esto podría causar la ignición de la batería debido a los componentes químicos que aloja en compañía del aire del exterior. El lugar para observar esto debe ser un área segura fuera de cualquier edificio y alejado de cualquier material combustible.
3---Tenga mucho cuidado de que NUNCA se toquen los dos terminales de la batería, este cortocircuito podría hacer que la batería se incendiase. Adicionalmente, tenga mucho cuidado de que el cortocircuito tampoco sea provocado al conectar los terminales a través de anillos o pulseras que lleve puestas al manipularlas, pues puede provocarse heridas graves en ese caso.
Una batería que haya sufrido un golpe, cortocircuito u otro problema puede llegar a incendiarse incluso 15 minutos después de haberse producido este hecho. Lleve rápidamente la batería a un lugar seguro como el descrito en el punto 3 y obsérvela durante 15 minutos.
4---En caso de golpe, debe observar durante 15 minutos la batería en un lugar seguro como el que describimos en el punto 3.
Si por cualquier razón tiene que cortar los terminales de la batería, hágalo uno por uno para no correr el riesgo de provocar un cortocircuito.
5---NUNCA almacene sus baterías en un vehículo ni en cualquier lugar donde se puedan alcanzar temperaturas altas. Las temperaturas extremas pueden causar el incendio de la batería.
Baterias de ion de litio
También conocidas como litio-ion o li-ion. Las baterías de litio están diseñadas para almacenar energía eléctrica que emplea como electrolito una sal de litio que brinda los iones que son necesarios para que se produzca la reacción electroquímica reversible entre el cátodo y el ánodo. Las propiedades de las baterías de Li-ion, como la ligereza de sus componentes, su elevada capacidad energética y resistencia a la descarga, junto con la ausencia de efecto memoria o su capacidad para funcionar con un elevado número de ciclos de regeneración, han permitido el diseño de acumuladores livianos y de pequeño tamaño y variadas formas, con un alto rendimiento, especialmente adaptados a las aplicaciones de la industria electrónica de gran consumo. Desde la primera comercialización de un acumulador basado en la tecnología Li-ion a principios de los años 1990, su uso se ha popularizado en aparatos como teléfonos móviles, agendas electrónicas, ordenadores portátiles y lectores de música. Se ha comenzado a comercializar a comienzos de 1990 y se ha popularizado su utilización en dispositivos móviles por las características de tamaño, peso y rendimiento que estos requieren.
Ventajas:
- Alta capacidad energética
- Alta resistencia a la descarga
- No poseen efecto memoria, por
lo tanto no hace falta descargarla completamente para volver a cargarla
- Capacidad de trabajar con
muchos ciclos de regeneración (carga)
- Ligereza de componentes:
podemos decir que el litio es el metal más ligero lo que permite
una alta capacidad generando más energía con un peso mucho más bajo comparado
con las baterías de plomo o de níquel-cadmio.
- Elevada densidad energética
- Descarga lineal
- Una vida larga para baterías
profesionales para vehículos
- Facilidad de medir la energía
almacenada
- Baja tasa de auto descarga
Desventajas:
- Soportan un número limitado de
cargas (Max.500 ciclos)
- Pueden sobrecalentarse y
explotar si no estan protegidas en lugares calurosos o sobrerecarga
- Bajo rendimiento en
temperaturas bajas
Las propiedades especificadas permiten diseñar acumuladores pequeños, livianos, con diversas formas y con un alto rendimiento.
Recomendaciones:
- Se debe evitar guardarlas en
sitios calurosos (ideal 15º)
- Almacenarlas siempre con carga
intermedia cuando se guardan por mucho tiempo, evitar largos períodos sin
uso con cargas completas o totalmente descargadas.
- Se debe utilizar un cargador
especial para estas baterías, nunca usar cualquier cargador.
- La primer carga es igual a las
siguientes, por lo tanto no es necesario realizar cargas iniciales de X
cantidad de horas para luego utilizarla. Se puede utilizar inmediatamente.
Es un mito que este tipo de baterías debe cargarse por un período
determinado antes de comenzar su uso.
Otro
artículo
Un poco de
luz sobre la manipulación de este tipo de baterías, tanto las de litio (Li-Ion)
como las de polímero de litio (Li-Po).
Este tipo de baterías se usan hoy para casi todos los dispositivos portátiles existentes: móviles, portátiles, cámaras, etcétera.
Este tipo de baterías se usan hoy para casi todos los dispositivos portátiles existentes: móviles, portátiles, cámaras, etcétera.
Debido tanto
a esta falta de información, como a la desinformación producida por las anteriores
generaciones de baterías (NiMH y NiCd), nuestros hábitos de carga, en caso se
no ser correctos, pueden acortar aún más su duración.
Su funcionamiento a nivel atómico
Los iones de
litio que se encuentran dentro de la batería cambian del cátodo (electrodo
negativo formado por una aleación de litio con otros metales como el cobalto o
el manganeso) al ánodo (electrodo positivo formado por grafito)
espontáneamente, a través de un electrolito que permite la circulación de
iones, pero no de electrones. Cuando cerramos exteriormente el circuito, los
iones pueden desplazarse desde el cátodo hacia el ánodo, ya que ahora los
electrones pueden circular por nuestro circuito hasta equilibrar las cargas.
Con esta circulación de electrones obtenemos nuestra energía. Cuando todos los
iones se encuentren en al ánodo, cesará el flujo de electrones (la batería
estará agotada).
En el
proceso de carga consiste en la aplicación de un flujo de electrones en sentido
inverso al de descarga (se les denomina «cargadores espejo»), de manera que los
iones ahora se desplazan desde al ánodo hasta el cátodo, recuperando su
posición inicial.
Las baterías
están formadas por una o más células, con un valor de tensión establecido
entorno a los 3,6V y pueden encontrarse conectadas tanto en serie, paralelo o
una combinación de ambas. Es debido a estos 3,6V que nos encontramos con esos
valores de tensión tan extraños en las baterías (11,1V, 14,8V, etc.).
Decálogo de utilización de las baterías de litio
- Los primeros ciclos de
carga-descarga han de ser completos, procurando dejar las baterías
cargando un par horas más después de haber completado la carga, y haciendo
que la descarga sea lo más rápida posible: esto se realiza debido a que
el periodo de no utilización de las baterías forma una película de cloruro
de litio (LiCl) sobre el ánodo, con lo que el intercambio iónico
disminuye, y por tanto la cantidad de electrones en movimiento por nuestro
circuito, descendiendo así el número de mAh y por tanto, la energía
generada.
Esta capa también se forma cuando tenemos una batería almacenada durante mucho tiempo (varios meses), con lo que seguiremos el mismo procedimiento para volver a utilizarla.
Esto _no_ influye en el tiempo de duración de carga, ni alarga el tiempo vida de la batería ya que dicha película de LiCl se elimina paulatinamente con el uso. - Las baterías de litio no sufren
efecto memoria, en cambio tienen lo que se
denomina «memoria digital», causada por los medidores internos de carga de
cada célula (uno de nivel máximo y otro de nivel mínimo). Se manifiesta en
equipos con más de una célula de batería en serie (es típico en los
ordenadores portátiles) y se produce porque no todas las células se
descargan al unísono, generalmente las situadas a los extremos se vacían
antes que las del centro, y por tanto, las del centro se cargan antes que
las de los extremos.
Si tenemos en cuenta que el cargador se detiene en el momento que haya una célula cargada y que la primera célula que se agote marca el punto de carga cero, podemos imaginarnos que paulatinamente aumenta el desequilibrio entre células, y por tanto, disminuye la duración de la batería.
Para evitar esto, es recomendable realizar un ciclo de carga completo (descargar completamente la batería y cargarla a tope) cada unos 30 ciclos de carga no completos. - El gran enemigo de las baterías
de litio es el calor (por norma general, salvo algunas excepciones de
Po-Li), que acelera considerablemente el proceso de oxidación, aumentando
la resistencia interna de las células y con ello disminuyendo ello su
tiempo de funcionamiento.
Esto de debe a que al someter la batería a un consumo elevado, la tensión en bornes disminuye como consecuencia de la caída de potencial que se produce en su interior, pudiendo dar una alerta anticipada de batería baja.
Por tanto, no es recomendable ni dejar permanentemente la batería colocada en sitios calurosos (el ordenador portátil o el coche).
Salvando este punto y el anterior, no hay ninguna excusa para tener que desconectar el cargador al completar la carga. - No es recomendable agotar
completamente las baterías en el uso diario, sino procurar que en el uso
diario la descarga no descienda de un 20%. En caso contrario, descenderá
su número de ciclos de vida.
Ojo sobre la manipulación de las baterías descargadas: El 0% de carga representa un valor de tensión aproximado de 3V, con lo que aún le queda mucha energía en su interior. - Usar cargadores originales: Los valores de carga de las
baterías de litio llegan a tener valores programados hasta con centésimas
de voltio (ojo, estamos hablando de un margen de tolerancia entorno al
0,25%). Olvidaros de los cargadores de supermercado, y mucho más si
pensáis utilizarlos en un coche, donde los valores de tensión fluctúan
constantemente, tienen picos, etc.
Nada de cargadores rápidos: Cuanto más lenta sea la carga, menos traumático será la ruptura de los enlaces moleculares en en ánodo para el el paso de los iones al cátodo, y por tanto, menor desgaste del mismo.
También hay que tener en cuenta, que solo los cargadores originales suelen tener un circuito electrónico de seguridad para cortar la carga a partir de cierta temperatura de la batería, y aunque los cátodos con manganeso dejan de admitir corriente si la batería se sobrecalienta, no es algo en lo que se deba confiar ciegamente. - Su vida útil es de unas 500
cargas completas (ciclos), es decir, dos cargas con la batería al 50%
suman como una carga completa, aunque debido a la oxidación en el interior
de las células, nunca duran más de 3 años. Esto es un punto a tener
en cuenta a la hora de adquirir una nueva batería, y aunque no es habitual
ver dicha fecha grabada en la misma si se puede tratar de comprarla
directamente al fabricante o en tiendas con un buen volumen de ventas para
evitar que lleve 2 años cogiendo polvo en la estantería.
5 de Febrero de 2017
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