Baterías de polímero de litio "rompiendo": ¿Hay alguna investigación al respecto?

Bueno, acabo de comprar baterías nuevas para mi planeador RC y estoy pensando qué hacer con su batería.

Para aquellos que no están en el pasatiempo de RC, la historia es algo así:

Un niño nuevo compra una batería y escucha que algunas personas recomiendan romper las baterías. Después de eso, hace la pregunta en uno de los foros populares de RC.

Las respuestas suelen ser algo así como "Tengo xxx baterías y siempre las rompo". o "Nunca paso el tiempo para romper mis baterías, es una pérdida de tiempo". y luego los subprocesos pasan a la fase de discusión donde cada lado intenta mostrar numerosas publicaciones antiguas que retroceden de un lado a otro y luego desentierran los archivos PDF ocultos en los sitios de los fabricantes que se pueden interpretar para recomendar el robo mientras que el otro lado argumenta que muchos otros fabricantes no mencione el robo y al final no se puede llegar a una conclusión, ya que tenemos un lado sin reclamos sólidos tratando de refutar el otro lado sin reclamos sólidos y todo esto me parece muy poco científico.

Una combinación que parece repetirse a menudo es descargar la batería a 0.5 C y luego cargarla nuevamente a 0.5 C durante las primeras cinco veces, ya que eso causará que los químicos que se supone que mantengan la batería estable durante el envío se disuelvan y proporcionen una corriente de salida máxima más alta .

Dichos temas son numerosos y la combinación de palabras clave que parece plantearlos es un "intruso" para aquellos que desean el placer de leer argumentos interminables.

También un poco sobre los requisitos de la batería: por lo general, se supone que la batería debe proporcionar una corriente alta (10 C a 20 C es común, a veces más), tiene baja masa, bajo volumen, se carga rápidamente (varios C) y dura varios cientos de ciclos.

Entonces, mi pregunta es : ¿conoce alguna directriz sólida que explique si las baterías nuevas deben romperse, preferiblemente respaldadas por algunos resultados de la investigación o por instrucciones claras e inequívocas proporcionadas por los fabricantes?

ACTUALIZACIÓN El tipo particular de baterías que estoy usando no tiene componentes electrónicos. Son solo células desnudas convectas juntas y cualquier electrónica que detecte el estado de la batería es externa a la batería en sí, por lo que la calibración de dicha electrónica no es el punto aquí.

battery-charging lipo

— AndrejaKo
fuente

Seguramente esto es algo que debe buscar en la hoja de datos del fabricante para la batería específica. Si el fabricante lo recomienda, hágalo. Si no, entonces es solo superstición.

— Olin Lathrop

quizás podría aplicar algo de ciencia al asunto, la próxima vez compre dos paquetes del mismo lote, divida uno y no el otro. Luego alternativa entre cargar y usar cada celda y almacenarlos juntos (misma temperatura) y la misma carga. ¡mira cuál dura más! Me sorprendería si hubiera una diferencia.

— smashtastic

@Olin Lathrop Esa es la solución obvia, por supuesto, pero en este caso soy el usuario final y no obtengo la hoja de datos. Además, las baterías a menudo se renombran (a veces varias veces), por lo que es difícil localizar al fabricante original. Otro problema con ese enfoque es que los principales minoristas no parecen tener el tipo de baterías que estoy buscando, por lo que necesito usar tiendas que se centren en los aficionados y eso me lleva a mi primer punto.

— AndrejaKo

@smashtastic Definitivamente lo intentaré una vez, pero no estoy seguro de qué tan buenos resultados podría obtener. Hay muchos factores que afectan la vida útil de la batería y no es fácil reproducir el entorno lo suficientemente cerca para mi gusto.

— AndrejaKo

Respuestas:

Es normal que las baterías nuevas de litio (o cualquier tipo avanzado de recargables) requieran uno o dos ciclos completos de carga / descarga. La razón principal de esto es porque hay chips dentro que controlan y monitorean el estado de la batería, y estos chips pasan por una especie de proceso de aprendizaje. Una vez que realice un par de ciclos de carga / descarga, el chip aprenderá los detalles sobre la batería y podrá darle un indicador de nivel de carga más confiable.

Veo esto mucho con teléfonos celulares, ipods y otros dispositivos donde la batería está integrada en el dispositivo. La mayoría de las personas carga sus iPhones todas las noches, incluso si todavía tiene un 50% de carga. Con el tiempo, el chip del controlador de la batería perderá la pista de qué es una descarga completa (ya que nunca ve una descarga completa) y, por lo tanto, el indicador de la batería se volverá progresivamente más impreciso. Hacer un par de ciclos completos de carga / descarga obligará al chip a volver a aprender cómo se comporta la batería y el indicador de estado volverá a ser preciso.

No conozco ninguna razón, aparte de lo que se indicó anteriormente, para que una batería requiera un período de interrupción.

La duración de la batería es una de esas cosas que tiende a crear muchos mitos, folklore y leyendas urbanas. Buscar en Google "mitos sobre la batería" trae 14.100 visitas. Es posible que lo que escribí arriba se generalice y mute en algo así como "las baterías no alcanzan su capacidad de carga completa a menos que se hayan fragmentado".

buena respuesta: los chips se llaman medidores de gas que se utilizan para controlar las células.

— smashtastic

@David Kessner Interesante. Esto me hizo consciente de un problema con mi pregunta que solucionaré en breve. Las baterías a las que me refiero no tienen electrónica en absoluto. Solo tienen dos conectores: uno que proporciona la alimentación principal y, desde su punto de vista, todas las celdas están conectadas en serie y otro a menudo llamado conector de equilibrio que da acceso a cada celda individual. Depende del cargador determinar el estado de la batería.

— AndrejaKo

Esta respuesta indica que el controlador aprende la descarga máxima al observar cuando la batería se ha agotado, pero esta respuesta establece que el controlador establece la descarga máxima en una cantidad arbitraria, porque permitir que la batería se descargue por completo la mataría. Ambos no pueden tener razón ... ¿verdad? ¿Tiene alguna fuente para este reclamo?

— BlueRaja - Danny Pflughoeft

@ BlueRaja-DannyPflughoeft Estás confundiendo diferentes problemas. El VOLTAJE máximo y mínimo están algo fijos en piedra. Pero la capacidad total de energía (vatios-hora) puede variar. Lo que se aprende es la capacidad. Si todo lo que miraras fuera el voltaje de la batería, entonces no sabrías mucho, o lo que sí sabías no sería tan preciso. Esto se debe a que el voltaje de la batería frente a la energía almacenada real no es lineal (ni siquiera es consistente durante la vida útil de la batería). El controlador aprende lo que significa el voltaje de la batería en términos de la cantidad de energía almacenada.

El siguiente texto supuestamente proviene de unas pocas páginas de un fabricante de baterías LiPo

Si bien no sé si LiPo generalmente se proporciona en el "estado inicial" mencionado aquí, haría que el consejo recibido tenga un sentido considerable, si no total. Sin embargo, parece poco probable que se envíen en este estado PERO puede explicar los "rumores".

Cuando las células de polímero de litio se cargan por primera vez, los iones de litio se transfieren de las capas de cobaltita de litio al material de carbono que forma el ánodo.
Las reacciones posteriores de descarga y carga se basan en el movimiento de iones de litio entre el ánodo y el cátodo.

Aquí hay una hoja de datos para un cargador de Microchip IC que está específicamente dirigido al uso de LiPo (también LiIon). Una lectura rápida no mostró ninguna mención de los primeros o primeros regímenes de carga. Incluso si no se implementan, es probable que se mencionen en dicho documento (menciona varias otras cosas que no hace).

En un vistazo a varias docenas de documentos que se refieren a la carga y el uso de LiPo, NO vi ninguna mención de preacondicionamiento. Ninguno de estos eran sitios de pasatiempos de R / C.

— Russell McMahon
fuente

En realidad, el texto en el punto 6.8 menciona el almacenamiento a largo plazo. Una de las cosas mencionadas es que puede llevar varios ciclos restaurar la capacidad total. Sin embargo, no menciona ningún efecto negativo a largo plazo en la batería en sí y no dice nada específico sobre la carga durante esos varios ciclos, lo cual es un punto importante para el mito.

— AndrejaKo