RC Drift Team Bratislava

Lithium-ionové polymerové batérie, polymér lithium ionové, alebo viac známe a obyčajne pomenované lítium polymérové batérie (skrátene Li-poly, Li-Pol, LiPo, LIP, PLI alebo LiP) sú nabíjacie batérie, ktoré sa technologicky vyvinuli z lítium-iónových batérií. Základný rozdiel je, že elektrolyt lítium-soľ, nie je držaný v organickom rozpúšťadle, ale v pevnom polymére zloženom ako polyetylénoxid alebo polyakrylonitrilu. Výhoda Li-ion polyméru oproti lítium-iónové dizajnu spočíva v potenciálne nižších nákladoch na výrobu, prispôsobivosti k širokej škále tvarov, obalov a robustnosti. Lithium-ion polymerové batérie sa začali objavovať v spotrebnej elektronike asi v roku 1996.

Napätie LiPo článkov sa pohybuje od cca. 2.7V (vybitý) až po 4.23V (plne nabitý) a články musia byť chránené pred prebíjaním limitovaním napätia na nie viac ako 4.235V na článok v sériovom zapojení. Prebíjanie LiPo batérií môže vyústiť do explózie alebo požiaru. Počas vybíjania pod záťažou záťaž musí byť odpojená čo najskôr ako napätie poklesne približne k 3.0V na článok (v použití v sérií), inak batéria už neprijme plné nabitie a môže dochádzať k problémom pri držaní napätia pod zátažou.

LiPo batérie zvyčajne vyžadujú viac ako hodinu pre úplné nabitie. Nedávne vylepšenia zvýšili aj maximálne vybíjacie prúdy z 2C až na 15C alebo dokonca 30C.

Predĺženie životnosti viacčlánkových batérií pomocou balancéra článkov:

Zrovnávanie článkov udržuje rovnováhu článkov a odstraňuje rozdiely článkov v sérii alebo paralelnom zapojení, výrazne zlepšuje účinnosť batérie a zvyšuje celkovú kapacitu batérie. Ako sa zvyšuje počet buniek a prúdové zaťaženie, tak sa aj zvyšuje pravdepodobnosť rozladenia článkov. Existujú dva druhy rozladenia článkov v batérií: state-of-charge (SOC) a capacity/energy (C/E). Aj keď rozladenie SOC je bežnejšie, každý problém obmedzuje kapacitu batérie (mAh), na kapacitu najslabšieho článku.

Články batérie sú vyrovnané vtedy, keď všetky články v batérií splnia dve podmienky:

1) Ak majú všetky články rovnakú kapacitu, potom sú zrovnané, keď majú relatívne rovnaký stav nabitia (SOC). V tomto prípade, je napätie naprázdno dobrý ukazovateľ SOC. V nevyváženej batérií, môžu byť všetky bunky rozdielne nabité na plnú kapacitu (zrovnané), potom budú následne fungovať bez ďalších zásahov.
2) Ak majú články rôzne kapacity, sú tiež považované za zrovnané, pokiaľ je SOC rovnaký. Ale vzhľadom k tomu je SOC relatívny údaj, absolútne množstvo kapacity pre každý článok je iný. Ak chcete zachovať články s rôznymi kapacitami na rovnakom SOC, musí zrovnávanie článkov poskytnúť rôznu veľkosť prúdu článkom v sérii počas oboch fáz nabitia a vybitia pri každom cykle.

Kapacita, výkon a výdrž

Kapacita článkov je udávaná v ampér hodinách (Ah), alebo miliampér hodín (mAh). 1000 mAh batéria má rovnakú kapacitu ako 1 Ah batéria. Obidve budú dodávať 1 ampér po dobu 1 hodiny. Označenie ‘C‘ býva často spojené s lítium iónovými batériami a vzťahuje sa na schopnosť dodať maximálny okamžitý prúd ako násobok kapacity článku.

Napríklad: 1 Ah 20C batéria je schopná dodať 20 A plynule, bez poškodenia. 4Ah 25C batéria je schopná dodať 100A plynule, bez poškodenia. Platí vzorec kapacita v ampér hodinách krát maximálny okamžitý prúd (Ah x C).

Užitočný spôsob ako vypočítať dĺžku vydrže batérie aj pri veľkom zaťažení, je vynásobiť Ah kapacity 60 (Ah x 60) získame ampér minúty, takže 1 Ah batéria je 60 ampér minútová batéria, k vypočítaniu koľko minút batéria vydrží, treba len rozdeliť podľa priemerného prúdu (napr. 10A priemerný odber prúdu bude znamenať, že na 60 ampér minútová batéria vydrží 60/10 = 6 minút).

Nabíjanie
LiPo batérie musia byť nabíjané opatrne. Základný postup je nabíjanie konštantným prúdom až pokiaľ každý článok nedosiahne 4.2V. Nabíjačka potom musí postupne znižovať nabíjací prúd ale stále drží články na napätí 4.2V, kým nabíjací prúd neklesne na 10% pôvodného nabíjacieho prúdu, pri tomto bode je batéria považovaná na 100% nabitá.

Zrovnávanie článkov (pomocou balancéra) jednoducho znamená, že nabíjačka monitoruje napätie jednotlivých článkov v batérií a mení nabíjanie článkov tak, aby boli všetky články na rovnakom napätí.

Nabíjanie by nemalo byť prerušené pri dosiahnutí napätia 4.2V na článok, pretože kapacita dosiahla v tomto bode len 70% z plnej kapacity, nabíjanie so zníženým prúdom je nutné k udržaniu napätia článku veľmi blízkemu 4.2V a musí pokračovať kým nabíjací prúd neklesne na 10% pôvodného nabíjacieho prúdu.

Je dôležité si uvedomiť, že LiPo batérie vyžadujú špeciálne nabíjačky s balancérom. S inými nabíjačkami, než sú určené, sa stávajú LiPo batérie nestabilné a nebezpečné, hrozí poškodenie článkov, prípadne sa chemikálie v článkoch stávajú nebezpečnými. Väčšina výrobcov uvádza, maximálne a minimálne napätie v rozmedzí 4.23V a 3.0V na článok. V prípade prekročenia ľubovoľného článku mimo tieto limity sa môže znížiť schopnosť článku poskytovať plný menovitý prúd.