Spí vaše LiPolky dobře? A vy?

Někdy vloni jsem narazil na blogu HobbyKingu na pěkně napsané články ohledně správného skladování LiPol baterií. Připadaly mi, že zbytečně nezabrušují do podrobností elektrochemických procesů a popsané informace jsou srozumitelné a logické. Přináším vám jejich velmi volný překlad, doplněný o mé vlastní poznatky.

Jak bezpečně skladovat LiPol-ky?

Pokud jde o skladování LiPol baterií, je třeba dbát na dva aspekty: chemický a fyzický. Oba jsou stejně důležité, a pokud některý z nich zanedbáte nebo podceníte, může dojít k poškození vašich LiPolek a potenciálnímu ohrožení.

Chemické parametry

Na rozdíl od NiMH (nikl-metalhydridových) baterií, které můžete skladovat neomezeně dlouho, plně nabité nebo zcela vybité, vyžadují LiPolky  jiné parametry pro skladování, než pro provoz. Pokud budete LiPol skladovat plně nabité, exponenciálně se zvýší rychlost přírodního jevu známého jako “rozklad elektrolytu”.

Rozklad elektrolytu nakonec způsobí nafouknutí baterií a také rychlé zvýšení vnitřního odporu (IR) baterie. Nadměrně nafouklá LiPol baterie představuje riziko prasknutí vnitřní fólie, což může vést k požáru nebo výbuchu; zatímco zvětšení IR způsobí, že vaše LiPolka bude vysoce neefektivní a sníží se doba provozu a celková životnost cyklu.

Na druhou stranu, pokud skladujete nedostatečně nabité LiPolky, může dojít k nevratnému poškození vnitřního složení anody a elektrolytu a LiPolka se již nemusí nikdy nabít.

Pro dosažení optimálních výsledků byste měli LiPolky vždy skladovat při napětí 3,8 V na článek. Pomocí nabíječe LiPol, vyváženě nabíjejte nebo vybíjejte baterii na správné napětí a ujistěte se, že je každý článek co nejvyváženější. To znamená, že není dobré mít v jedné baterii jeden článek na 3,6 voltech a druhý na 3,9V. Platí pravidlo, že byste nikdy neměli nechávat LiPol plně nabité déle než 24 hodin. Pokud víte, že LiPolky v nejbližší době nebudete používat, zvykněte si je uvést do režimu skladování.

Prostudujte si manuál ke své nabíječce, případně si projeďte důkladně menu na displeji. Pokud je nabídka v angličtině objevíte tam jistě položku STORAGE. Po její volbě vám nabíječka automaticky vybije všechny články baterky na požadovaných 3.8V. Pokud byste pro vybíjení použili volbu DISCHARGE, tedy vybíjení, došlo by k vybití až někde mezi 3 až 3.3V a to nechceme.  Hodně starších nabíječek jsou klony iMAX B6 a jejich obsluha je tudíž podobná. Pokud už pro svou nabíječku nemáte manuál, můžete zkusit se orientovat podle návodu tady.

Nabíječky nové generace jsou zase v mnoha případech klony ISDT, tak to můžete zkusit třeba tady.

Fyzické parametry

Možná si říkáte: “Ale co, vždyť je to jen hloupá baterie, strčíme ji do šuplíku a je v pohodě” – nic nemůže být dále od pravdy. Ve skutečnosti většina problémů s LiPol bateriemi pramení z nesprávného skladování a fyzický aspekt někteří považují za ještě zásadnější.

V první řadě byste měli LiPolky vždy skladovat v nehořlavém ochranném obalu na LiPol. I když LiPolku nepoužíváte, stále dochází k chemické reakci. Vnější faktory, jako je množství přímého slunečního světla, kolísání teploty a úroveň vlhkosti, mohou mít na vaše LiPolky nepříznivý vliv. To ostatně platí nejen pro skladování. Bacha si dávejte i na letišti a nikdy nenechávejte LiPolku tak, aby na ni svítilo slunce.  Nezapomeňte, že slunce se pohybuje, takže když necháte baterku v autě na zadním sedadle ve stínu, za hodinu, až se vrátíte z lítání, už ve stínu být nemusí.  Pro skladování více baterek je vhodné použít buď nějakou speciální schránku, které se vyrábí a prodávají přímo za tímto účelem, nebo lze samozřejmě improvizovat např. plechovým muničním boxem z army-shopu. Já osobně používám kovovou příruční pokladnu.

Dále je třeba najít místo, kam LiPos skutečně umístíte. Obecně lze říci, že za nejlepší se považuje jakýkoli stinný prostor, který má pokojovou teplotu 15 – 25 °C. Pokud budete LiPolky ukládat v horkém prostředí, zkrátí to v konečném důsledku životnost jejich cyklů. Na druhou stranu, pokud baterku budete skladovat v příliš chladném prostředí, budete ji pak muset pomalu vrátit na pokojovou teplotu, aby fungovala na maximální kapacitu. Důraz je zde kladen na slovo “pomalu”, protože náhlé zvýšení teploty způsobí kondenzaci vody v baterii, no a lithium s vodou nereaguje dobře, tomu věřte.

Ukončení skladování baterie

Pokud jste své LiPolky skladovali jen krátkou dobu, můžete je bez obav nabít a bez problémů vyběhnout na pole. Pokud však byla vaše LiPolka skladována déle než šest měsíců, měli byste před nabíjením vždy zkontrolovat napětí (V) a vnitřní odpor (IR). U běžných LiPolek by napětí každého článku nemělo být nižší než 3 V, zatímco IR by neměla překročit původní hodnotu o více než 80-90 %.

Pokud nebudete LiPolky používat déle než 24 hodin, uložte je do skladu. Nabijte je nebo vybijte na 3,8V na článek, bezpečně je uložte do bezpečného obalu nebo krabice na LiPolky a najděte si stinný prostor s pokojovou teplotou.

Pamatujte si, že pokud se ke svým LiPolkám budete chovat dobře, budou se ony chovat ještě lépe k vám. Při správné údržbě vám LiPolky obvykle vydrží až 2-3 roky.

JAK ZJISTIT, ZDA JSOU VAŠE LIPOLKY BEZPEČNÉ

Nejčastější dotazy, ohledně LiPol baterií, jsou: “Je moje LiPol baterie bezpečná?”, “Jak poznám, že jsou moje LiPol baterie neopravitelné?” a “Jak dlouho vydrží moje LiPol baterie?”.

Co způsobuje nafukování nebo bobtnání LiPo?

Možná jste slyšeli, že vám lidé říkají, abyste LiPolku vyhodili do koše, pokud se začne nadýmat. To je  správně jen částečně, všechny LiPolky nevyhnutelně časem vykazují určitý stupeň bobtnání. Skutečná otázka tedy zní: „Proč se LiPo nafukují?“

Baterie LiPol se skládá ze tří hlavních částí: kladné elektrody, záporné elektrody a elektrolytu. Elektrolyt je chemická látka uvnitř LiPolky, která umožňuje tok iontů ze záporného konce do kladného při vybíjení a naopak při nabíjení.

Vaše LiPolky se nafukují v důsledku přirozeně se vyskytujícího jevu známého jako rozklad elektrolytu. Při rozkladu elektrolytu vznikají jako vedlejší produkty vodík, oxid uhličitý a oxid uhelnatý. Tyto plyny jsou nejen zodpovědné za fyzické bobtnání vašich LiPolek, ale dva z těchto tří plynů jsou také vysoce hořlavé.

K rozkladu elektrolytu dochází bez ohledu na to, jak s LiPol akumulátory zacházíte. Vraťme se tedy k naší první otázce: Měli byste LiPolku zlikvidovat, pokud začne bobtnat? Správná odpověď zní: „Někdy ano, někdy ne.“ Při správné péči a zodpovědném používání bude rozklad elektrolytu stále probíhat, avšak mnohem pomaleji. Pokud jste měli LiPolku jen krátce a nabobtnala exponenciálně, pak buď děláte něco špatně, nebo může být LiPolka vadná a v takovém případě vám doporučuji ji bezpečně zlikvidovat.

Na druhou stranu, pokud vaše LiPolka prošla více než 50 cykly a začíná vykazovat určité nabobtnání, považoval bych to za naprosto normální a nedoporučil bych vám ji zatím vyřazovat. Teoreticky může být nafouklá LiPo stále poměrně bezpečně použitelná, pokud je vše ostatní v pořádku a funguje správně.

Jak již bylo uvedeno, dva ze tří plynů – vodík a oxid uhelnatý – jsou vysoce hořlavé a mohou se stát nebezpečnými, pokud dojde k prudkému nárůstu tepla nebo pokud jsou vystaveny působení vzduchu; obojí lze přičíst vnějším faktorům. Nafouklým baterkám proto věnujte zvýšenou pozornost a například přeřazení z letadla do modelu auta, není od věci.

Fyzické příznaky poškození

Jedním z prvních a nejzřetelnějších způsobů, jak zjistit, zda jsou vaše LiPolky bezpečné, je jejich fyzická kontrola. Fyzicky poškozená LiPolka v kombinaci s nafouknutím je ve skutečnosti jen tikající časovanou bombou. Většina, ne-li všechny nehody LiPolek se stanou z jediného důvodu: proražená vnitřní fólie. Při propíchnutí a vystavení vzduchu se směs plynů a iontů lithia vznítí a někdy dokonce exploduje.

Po každém použití zkontrolujte, zda na vašich LiPolkách nejsou patrné nějaké zjevné závady. Pokud jste se právě vrátili z tvrdého přistání s letadlem, věnujte zvýšenou pozornost povrchovým promáčklinám, deformacím, prasklým obalům, pomačkaným článkům a jakémukoli poškození konektorů baterie.

 

Vnitřní odpor

Jedním z nejlepších a nejpřesnějších způsobů, jak zjistit, zda vaše LiPolka funguje správně, nebo ne, je kontrola vnitřního odporu (IR). IR v konečném důsledku určuje, jak účinná je vaše baterie. Nízký IR znamená vyšší účinnost, zatímco vysoký IR znamená opak. Rozkladem elektrolytu se IR časem postupně zvyšuje, správné používání však může tento proces výrazně prodloužit.

Vysoké IR způsobí, že se vaše LiPolka velmi rychle zahřívá a zároveň poskytuje nižší napětí; laicky řečeno by to znamenalo, že vaše LiPolka pracuje dvakrát intenzivněji, zatímco poskytuje pouze poloviční výsledky. Pokračující používání LiPolky s vysokým IR nakonec způsobí, že se zahřeje a roztáhne do určitého bodu, kdy může dojít k prasknutí jednoho z vnitřních článků a jeho explozi.

Při prvním nákupu LiPolky změřte jeho IR. Obecně platí, že nárůst o přibližně 80-90 % znamená, že se blíží konec životnosti LiPolky a měli byste ji pravděpodobně zlikvidovat. Takže například pokud jste měli počáteční IR 10 mΩ a po více než 150 cyklech je IR 18 mΩ, naznačuje to, že by vaše LiPo měla být vyřazena spíše dříve než později.

Hodnotu IR nelze u jedné baterky porovnávat měřením na různých nabíječkách. Aby měl údaj nějakou vypovídající hodnotu, musí být měřen vždy na stejné nabíječce. Nabíječky nové generace umožňují hodnotu vnitřního odporu sledovat jednoduše při procesu nabíjení, a to i na jednotlivý článek, ne na celou baterku. Pokud je pak třeba u tříčlánkové baterie hodnota mezi jednotlivými články výrazně rozdílná, ukazuje to na konec životnosti článku se zvýšeným odporem.

Závěrem…

Stejně jako u většiny věcí platí, že nic není stoprocentní. Nicméně až se příště dostanete na křižovatku rozhodování, zda se blíží konec vaší LiPolky, nebo ne, můžete použít tyto jednoduché kroky:

1. Při prvním nákupu LiPolky ji označte datem prvního použití. Pomocí tohoto data můžete posoudit, zda je nafouknutí úměrné době používání. Obecně platí, že LiPol baterie vydrží v průměru 2-3 roky.
2. Zkontrolujte, zda nedošlo ke zjevnému poškození, které by mohlo poškodit vnitřní obal článků. Může se jednat mimo jiné o následující: povrchové promáčkliny, deformace, prasklý obal, pomačkané články a poškozené konektory baterií.
3. Používejte inteligentní nabíječky nebo měřiče baterií, zkontrolujte, zda IR není příliš vysoké. I když má pouze jeden z článků baterie nevyhovující vnitřní odpor IR, přestaňte ji používat, protože jakékoli prasknutí kteréhokoli z článků může vést k velké katastrofě.

 

Pavel Skotnica