Baterias de polímero de lítio “quebrando”: Existe alguma pesquisa sobre isso?

Bem, acabei de adquirir novas baterias para o meu planador RC e estou pensando no que fazer com a bateria.

Para aqueles que não estão no hobby de RC, a história é mais ou menos assim:

O garoto novo compra uma bateria e ouve que algumas pessoas recomendam quebrá-las. Depois disso, ele faz a pergunta em um dos fóruns populares de RC.

As respostas costumam ser algo como "Eu tenho baterias xxx e sempre as pego". ou "Eu nunca gasto tempo para quebrar minhas baterias, é uma perda de tempo". e, em seguida, os segmentos passam para a fase de argumentação, em que cada lado tenta mostrar várias postagens antigas, que retrocedem de um lado ou de outro e, em seguida, desenterram PDFs ocultos nos sites dos fabricantes, que podem ser interpretados para recomendar invasão, enquanto o outro lado argumenta que muitos outros fabricantes não mencione a invasão e, no final, nenhuma conclusão pode ser feita, pois temos um lado sem reivindicações sólidas tentando refutar o outro lado sem reivindicações sólidas e isso tudo parece tão pouco científico para mim.

Uma combinação que parece se repetir com frequência é descarregar a bateria a 0,5 C e carregá-la novamente a 0,5 C pelas primeiras cinco vezes, pois isso fará com que os produtos químicos que deveriam manter a bateria estável durante o transporte se dissolvam e forneçam uma corrente de saída máxima mais alta .

Tais tópicos são numerosos e a combinação de palavras-chave que parece trazê-los é "invasão de li-po" para aqueles que desejam o prazer de ler argumentos sem fim.

Também um pouco sobre os requisitos da bateria: Normalmente, a bateria deve fornecer alta corrente (10 C a 20 C é comum, às vezes mais), ter baixa massa, baixo volume, carregar rapidamente (vários C) e durar várias centenas de ciclos.

Portanto, minha pergunta é : você conhece alguma orientação sólida que explique se as baterias novas devem ser quebradas, de preferência apoiadas por alguns resultados de pesquisa ou instruções claras e inequívocas fornecidas pelos fabricantes.

ATUALIZAÇÃO O tipo específico de bateria que estou usando não possui componentes eletrônicos. São apenas células nuas convocadas juntas e qualquer componente eletrônico que detecte o status da bateria é externo à própria bateria, portanto a calibração desses componentes eletrônicos não é o ponto aqui.

battery-charging lipo

— AndrejaKo
fonte

Certamente isso é algo para procurar na folha de dados do fabricante para a bateria específica. Se o fabricante recomendar, faça-o. Se não, então é apenas superstição.

— Olin Lathrop 25/10

talvez você possa aplicar um pouco de ciência sobre o assunto; da próxima vez, compre dois pacotes do mesmo lote, quebre um e não o outro. Em seguida, alterne entre carregar e usar cada célula e armazená-las juntas (mesma temperatura) e mesma carga. veja qual dura mais tempo! Eu ficaria surpreso se houvesse uma diferença.

— Smashtastic 25/10/11

@Olin Lathrop Essa é a solução óbvia, é claro, mas neste caso eu sou o usuário final e não recebo a folha de dados. Além disso, as baterias são frequentemente substituídas por marcas (às vezes várias vezes), por isso é difícil localizar o fabricante original. Outro problema com essa abordagem é que os principais varejistas não parecem ter o tipo de bateria que estou procurando, então preciso usar lojas que se concentrem em entusiastas e isso me traz de volta ao meu primeiro ponto.

— AndrejaKo

@smashtastic Definitivamente vou tentar isso uma vez, mas não sei ao certo como consegui bons resultados. Existem muitos fatores que afetam a vida útil da bateria e não é fácil reproduzir o ambiente de perto o suficiente para o meu gosto.

— AndrejaKo

Respostas:

É normal que uma nova bateria de lítio (ou qualquer tipo avançado de recarregável) exija um ou dois ciclos completos de carga / descarga. A principal razão para isso é porque existem chips no interior que controlam e monitoram o status da bateria, e esses chips passam por uma espécie de processo de aprendizado. Depois de realizar alguns ciclos de carga / descarga, o chip aprenderá os detalhes sobre a bateria e poderá fornecer um indicador de nível de carga mais confiável.

Eu vejo isso muito com telefones celulares, ipods e outros dispositivos em que a bateria está integrada ao dispositivo. A maioria das pessoas cobra seus iPhones todas as noites, mesmo que ainda haja 50%. Com o tempo, o chip do controlador da bateria perderá a noção do que é uma descarga completa (já que nunca vê uma descarga completa) e, portanto, o indicador da bateria ficará progressivamente mais impreciso. A execução de alguns ciclos completos de carga / descarga forçará o chip a reaprender como a bateria se comporta e o indicador de status será preciso novamente.

Não conheço outro motivo, além do exposto acima, para que uma bateria exija uma interrupção no período.

A vida da bateria é uma daquelas coisas que tende a criar muitos mitos, folclore e lendas urbanas. Pesquisando no Google sobre "mitos da bateria", 14.100 acessos. É possível que o que eu escrevi acima tenha sido generalizado e alterado para algo como "As baterias não atingem sua capacidade total de carga, a menos que tenham sido danificadas".

boa resposta - os chips são chamados de medidores de gás usados para monitorar as células.

— Smashtastic 25/10

@David Kessner Interessante. Isso me deixou louco ciente de um problema com a minha pergunta, que corrigirei em breve. As baterias a que me refiro não têm nenhum componente eletrônico. Eles têm apenas dois conectores: um que fornece energia principal e, do seu ponto de vista, todas as células são conectadas em série e outro frequentemente chamado de conector de balanceamento, que dá acesso a cada célula individual. Cabe ao carregador determinar o estado da bateria.

— AndrejaKo

Essa resposta afirma que o controlador aprende a descarga máxima observando quando a bateria acaba, mas essa resposta afirma que o controlador define a descarga máxima para uma quantidade arbitrária, porque permitir que a bateria descarregue completamente a mataria. Vocês dois não podem estar certos ... podem? Você tem alguma fonte para esta reivindicação?

— BlueRaja - Danny Pflughoeft

@ BlueRaja-DannyPflughoeft Você está confundindo questões diferentes. A tensão máxima e mínima são um pouco fixas em pedra. Mas a capacidade total de energia (Watt-hora) pode variar. O que se aprende é a capacidade. Se tudo o que você olhava era a voltagem da bateria, não sabia muito, ou o que sabia não seria tão preciso. Isso ocorre porque a tensão da bateria versus a energia armazenada real não é linear (ou mesmo consistente ao longo da vida útil da bateria). O controlador aprende o que significa a tensão da bateria em termos da quantidade de energia armazenada.

O texto abaixo supostamente vem de algumas páginas de um fabricante de baterias LiPo

Embora eu não saiba se o LiPo geralmente é fornecido no "estado inicial" mencionado aqui, isso faria com que o conselho recebido fizesse um sentido considerável, se não total. No entanto, parece improvável que eles sejam enviados nesse estado, mas isso pode explicar os "rumores".

Quando as células de polímero de lítio são carregadas pela primeira vez, os íons de lítio são transferidos das camadas do cobaltito de lítio para o material de carbono que forma o ânodo.
As reações subsequentes de descarga e carga são baseadas no movimento dos íons de lítio entre o ânodo e o cátodo.

Aqui está uma folha de dados para um IC de carregador de microchip voltado especificamente para o uso de LiPo (também LiIon). Uma leitura rápida não mostrou nenhuma menção aos regimes de cobrança inicial ou inicial. Mesmo que elas não sejam implementadas, elas podem ser mencionadas em um documento (mencionam várias outras coisas que ela não faz).

Observando várias dezenas de documentos referentes ao carregamento e uso de LiPo, NÃO vi menção de pré-condicionamento. Nenhum desses sites de hobby de R / C.

— Russell McMahon
fonte

Na verdade, o texto no ponto 6.8 menciona o armazenamento a longo prazo. Uma das coisas mencionadas é que pode levar vários ciclos para restaurar a capacidade total. No entanto, não menciona efeitos negativos de longo prazo na própria bateria e não diz nada específico sobre a carga durante esses vários ciclos, o que é um ponto importante para o mito.

— AndrejaKo