„Włamujące się” baterie litowo-polimerowe: czy są na to badania?

9

Właśnie dostałem nowe baterie do mojego szybowca RC i zastanawiam się, co zrobić z jego baterią.

Dla tych, którzy nie są hobby RC, historia wygląda mniej więcej tak:

Nowy dzieciak kupuje baterię i słyszy, że niektórzy zalecają włamanie się do baterii. Następnie zadaje pytanie na jednym z popularnych forów RC.

Odpowiedzi są zwykle w stylu „Mam baterie xxx i zawsze je włamuję”. lub „Nigdy nie spędzam czasu na włamaniu się do baterii, to strata czasu”. a następnie wątki przechodzą do fazy dyskusji, w której każda strona próbuje wyświetlić wiele starszych postów, które popierają jedną lub drugą stronę, a następnie kopią pliki PDF ukryte na stronach producentów można interpretować, zalecając włamanie, podczas gdy druga strona twierdzi, że wielu innych producentów nie wspominając o włamaniu i ostatecznie nie można wyciągnąć żadnych wniosków, ponieważ mamy jedną stronę bez solidnych roszczeń próbujących obalić drugą stronę bez solidnych roszczeń, a to wszystko wydaje mi się tak nienaukowe.

Jedną z kombinacji, która wydaje się często powtarzać, jest rozładowanie akumulatora w 0,5 C, a następnie naładowanie go ponownie w 0,5 C przez pierwsze pięć razy, ponieważ spowoduje to rozpuszczenie chemikaliów, które powinny utrzymywać akumulator w stanie stabilnym podczas transportu i zapewnić wyższy maksymalny prąd wyjściowy .

Takie wątki są liczne, a kombinacja słów kluczowych, która wydaje się przywoływać, to „włamanie li-po” dla tych, którzy chcą przyjemności czytania niekończących się argumentów.

Trochę też o wymaganiach dotyczących baterii: zwykle bateria powinna zapewniać wysoki prąd (10 C do 20 C jest powszechne, czasem więcej), mieć małą masę, niską objętość, szybko ładować (kilka C) i trwać kilkaset cykli.

Moje pytanie brzmi zatem : czy znasz jakieś solidne wytyczne wyjaśniające, czy nowe baterie powinny zostać włamane, najlepiej poparte wynikami badań lub jasnymi i jednoznacznymi instrukcjami dostarczonymi przez producentów.

AKTUALIZACJA Konkretny rodzaj baterii, których używam, nie ma w nich elektroniki. Są to po prostu gołe komórki połączone razem i każda elektronika, która wykrywa stan baterii, znajduje się na zewnątrz samej baterii, więc kalibracja takiej elektroniki nie jest tutaj istotna.

AndrejaKo
źródło
1
Z pewnością jest to coś, co należy sprawdzić w karcie danych producenta dla konkretnej baterii. Jeśli producent to zaleca, zrób to. Jeśli nie, to tylko przesąd.
Olin Lathrop,
1
być może mógłbyś zastosować do tego trochę nauki, następnym razem kupić dwie paczki z tej samej partii, włamać jedną, a drugą nie. Następnie alternatywa między ładowaniem a użyciem każdego ogniwa i przechowywanie ich razem (ta sama temperatura) i takie samo ładowanie. zobacz, który trwa dłużej! Byłbym zaskoczony, gdyby była jakaś różnica.
smashtastic
@Olin Lathrop To oczywiście oczywiste rozwiązanie, ale w tym przypadku jestem użytkownikiem końcowym i nie otrzymuję arkusza danych. Również baterie są często przemianowywane (czasami wiele razy), więc trudno jest wyśledzić oryginalnego producenta. Innym problemem związanym z tym podejściem jest to, że wydaje się, że główni detaliści nie mają tego rodzaju akumulatorów, których szukam, więc muszę korzystać ze sklepów skupiających się na hobbystach, co przywraca mnie do pierwszego punktu.
AndrejaKo,
@smashtastic Zdecydowanie spróbuję to raz, ale nie jestem pewien, jak dobre wyniki mógłbym uzyskać. Istnieje wiele czynników, które wpływają na żywotność baterii i nie jest łatwo odtworzyć środowisko wystarczająco dokładnie, aby mi się podobało.
AndrejaKo,

Odpowiedzi:

8

Normalne jest, że nowe baterie litowe (lub jakikolwiek zaawansowany typ akumulatorów) wymagają jednego lub dwóch pełnych cykli ładowania / rozładowania. Głównym tego powodem jest to, że wewnątrz znajdują się układy kontrolujące i monitorujące stan akumulatora, które przechodzą proces uczenia się. Po wykonaniu kilku cykli ładowania / rozładowania chip pozna szczegóły baterii i będzie w stanie podać bardziej niezawodny wskaźnik poziomu naładowania.

Widzę to bardzo często w telefonach komórkowych, ipodach i innych urządzeniach, w których bateria jest zintegrowana z urządzeniem. Większość ludzi ładuje swoje iPhone'y każdej nocy, nawet jeśli wciąż ma 50% opłaty. Z biegiem czasu układ kontrolera baterii traci kontrolę nad tym, czym jest pełne rozładowanie (ponieważ nigdy nie widzi pełnego rozładowania), a zatem wskaźnik baterii staje się coraz bardziej niedokładny. Wykonanie kilku pełnych cykli ładowania / rozładowania zmusi układ do ponownego uczenia się, jak zachowuje się bateria, a wskaźnik stanu będzie znowu dokładny.

Nie znam żadnego innego powodu poza tym, co stwierdzono powyżej, aby zestaw akumulatorów wymagał przerwy w okresie.

Żywotność baterii to jedna z tych rzeczy, które tworzą wiele mitów, folkloru i legend miejskich. Googling za „mitami o bateriach” przynosi 14 100 odsłon. Możliwe, że to, co napisałem powyżej, zostało uogólnione i zmutowane w coś w rodzaju „Baterie nie osiągają pełnej pojemności ładowania, chyba że zostały włamane”.


źródło
1
dobra odpowiedź - chipy nazywane są miernikami gazu, które służą do monitorowania komórek.
smashtastic
1
@David Kessner Interesujące. To mnie wkurzyło, że zdaję sobie sprawę z jednego problemu z moim pytaniem, które wkrótce naprawię. Baterie, o których mówię, nie mają w ogóle żadnej elektroniki. Mają tylko dwa złącza: jedno, które zapewnia główną moc, a z jego punktu widzenia wszystkie ogniwa są połączone szeregowo, a drugie często nazywane złączem wagi, które zapewnia dostęp do każdej pojedynczej komórki. Określenie stanu baterii zależy od ładowarki.
AndrejaKo,
Ta odpowiedź stwierdza, że ​​kontroler uczy się maksymalnego rozładowania, obserwując, kiedy bateria się wyczerpała, ale ta odpowiedź stwierdza, że ​​kontroler ustawia maksymalne rozładowanie na pewną dowolną wartość, ponieważ pozwolenie na całkowite rozładowanie baterii by go zabiło. Nie możecie mieć obu racji ... prawda? Czy masz jakieś źródła tego roszczenia?
BlueRaja - Danny Pflughoeft
2
@ BlueRaja-DannyPflughoeft Mylisz różne problemy. NAPIĘCIE maksymalne i minimalne są nieco ustalone w kamieniu. Ale łączna pojemność energetyczna (watogodziny) może się różnić. To, czego się uczy, to zdolność. Jeśli wszystko, na co spojrzałeś, to napięcie akumulatora, to niewiele byś wiedział, albo to, co wiedziałeś, nie byłoby tak dokładne. Wynika to z faktu, że napięcie akumulatora w stosunku do rzeczywistej zmagazynowanej energii nie jest liniowe (lub nawet spójne przez cały okres użytkowania akumulatora). Sterownik uczy się, co oznacza napięcie akumulatora pod względem ilości zmagazynowanej energii.
2

Poniższy tekst rzekomo pochodzi z kilku stron od producenta baterii LiPo

Chociaż nie wiem, czy LiPo są zwykle dostarczane w „stanie początkowym”, o którym mowa tutaj, sprawiłoby, że otrzymane porady miałyby znaczny, a nawet całkowity sens. Wydaje się jednak mało prawdopodobne, aby zostały wysłane w tym stanie, ALE może to tłumaczyć „pogłoski”.

  • Gdy ogniwa litowo-polimerowe są ładowane po raz pierwszy, jony litu są przenoszone z warstw kobaltu litu na materiał węglowy, który tworzy anodę.

  • Kolejne reakcje wyładowania i ładowania oparte są na ruchu jonów litu między anodą i katodą.


Oto arkusz danych dla układu scalonego ładowarki Microchip, który jest specjalnie przeznaczony do użycia LiPo (także LiIon). Szybki przegląd nie wykazał żadnej wzmianki o pierwszych lub wczesnych systemach opłat. Nawet jeśli nie zostaną one zaimplementowane, mogą zostać wymienione w takim dokumencie (wymieniając kilka innych rzeczy, których nie robi).


Przeglądając kilkadziesiąt dokumentów dotyczących ładowania i użytkowania LiPo, nie zauważyłem ŻADNEGO wzmianki o kondycjonowaniu. Żadna z tych stron nie była hobby strony R / C.

Russell McMahon
źródło
Właściwie tekst w punkcie 6.8 wspomina o długotrwałym przechowywaniu. Jedną z wymienionych rzeczy jest to, że przywrócenie pełnej pojemności może potrwać kilka cykli. Jednak nie wspomina o żadnym negatywnym długoterminowym wpływie na samą baterię i nie mówi nic konkretnego na temat obciążenia podczas tych kilku cykli, co jest ważnym punktem dla mitu.
AndrejaKo,