RC Till bra priser

Hur fungerar ett Li-Po-batteri

Li-Po celler – Hur fungerar de?

Li-Po-celler har egentligen samma karaktäristik som ett blybatteri. Dvs att man ska inte överstiga en viss spänning per cell. För Li-Po’s är det 4,25 volt EXAKT. Om spänningen blir högre riskerar man skada cellen. När man då laddar en Li-Po-ack är det ju ofta två eller tre celler i serie, vilket ger en spänning på 7,4, resp. 11,1 Volt = 3,7 Volt/cell. Varför är det på detta viset? Jo för att få ut maximal prestanda ur cellerna överladdas de med en viss procent. När sedan laddningen avlägsnas sjunker spänningen lite grand i cellen.

Hur laddar man då en Li-Po? Jo, man börjar med att ladda med en viss  laddström (Amperen Helge). Det är denna laddström man omtalar att vara 1C. Dvs om acken är på 1000 mAh (1 Amp) laddar man med max 1 Amp (Constant Current).

Här en laddkurva för ett tvåcellspaket:

Li-Po-chargecurve

Den blå linjen representerar laddströmmen, den gröna linjen är spänningen. Som det framgår av bilden ovan sjunker laddströmmen drastiskt ganska snabbt efter laddningen har påbörjats. I samma ögonblicks om spänningen kommit upp i 4.25 volt går laddningen över till ”konstant spännings” och strömmen (Amp) sjunker drastiskt.

Sedan efter ca 20 minuter har spänningen stigit i cellerna och kommer upp på 4,2 volt/cell (Aja Baja-gränsen man inte fick överskrida). Då – Simsala Bim – övergår laddaren till att ladda med konstant spänning (Volten Helge), detta kallas också ”Constant Voltage”. För ett trecellspaket är det 3*4,25 Volt = 12,75 Volt. Laddaren kommer att hålla denna spänning hela tiden fram tills laddningen är klar.

Det som händer är att laddspänningen är konstant och laddströmmen (Amperen Helge) kommer successivt att sjunka till den är nere i kanske 20 – 50 mAh. Då avbryts laddningen och cellen är fulladdad.

Vad ska man då med en ”Balanserare” till?  De olika Li-Po cellerna i ett ackpaket har ju små skillnader i sina egenskaper. Kanske om den cellen som sitter i mitten av paketet blir varmare och laddas ur minde – eller mer – än de två andra cellerna som sitter med ena sidan mot ”kylning”. Det innebär att det uppstår skillnader i urladdningen av de enskilda cellerna.

Balanseraren är en liten manick (Spänningsövervakare) som mäter spänningen separat på varje cell i ackpaketet. Dvs, att för ett trecellspaket – finns det tre kretsar som ”vaktar” var sin cell i paketet att spänningen i den enskilda cellen inte överstiger 4,25 volt. OM och När detta inträffar kommer den krets för den cellen som först kommit upp i 4,25 volt att lägga på en liten kortslutning/belastning på cellen. Ungefär som att koppla in en liten glödlampa på just den cellen för att ”bromsa” den lite grand. Det handlar inte om mer än kanske max 300 mAh, så det behövs inte så mycket för att balansera ett paket.

Lipo-balancer-3S-800

På så sätt laddas cellerna i paketet exakt lika mycket och varje cell får 4,25 volt som max spänning. Man får ut högre kapacitet och man förlänger livet på acken och skyddar cellerna från att överladdas och förstöras.

Sist det här med att ladda med mer än 1C. Många automatiska laddare laddar till en början med kanske 2 – 4 ampere oavsett kapaciteten på den cell man ansluter. Det som händer är att en liten cell, låt säga en 620 mAh-cell, kommer upp i 4,2 volt/cell snabbare och då övergår ju laddningen till ”Constant Voltage”, dvs konstant spänning snabbare och laddströmmen sjunker. Jag tycker inte att det är riskabelt att ladda med 2, 3 eller 4C eftersom tiden med max laddström utgör endast kanske 30% av den totala laddtiden. Man får ju kolla att acken inte blir för varm förstås.

Ove Nielsen