Kako nevarne so Lipoly celice ???

[bwild]

Ker se v zadnjem času pojavlja euforija okrog uporabe Lipoly celic, ter kar nekaj improvizacij na temo polnjenja, praznjenja, predelav polnilcev, uporabe reglerjev itd. menim, da moram vse potencialne uporabnike obvestiti o testu, ki je bil objavljen v nemški reviji Modell. Test sem prevedel, opravičujem pa se za morebitne napake tako tehnične kot jezikovne. Dodal bi še to, da se priporoča, da se ob poškodbi modela (padec, zaletavanje itd), pack vzame iz modela, nakar naj pol ure miruje, oz. naj bi ga ne dajali v avto itd. Obstoja namreč velika možnost poškodbe celic-e, drugače kot pri NiCd/NiMh. Požari avtomobilov nastajajo predvsem tudi zato.

Splošno o varni uporabe in tehniki polnjenja
Če je paralelna vezava celic dobro selektiranih Lipoly celic relativno neproblematična, pa se pri njihovi vezavi v vrsto premaknemo na tanek led. To je posebno pomembno pri polnjenju. Polniti se jih sme samo z ustreznimi Lipoly polnilnimi programi. Polni se z 1 do 1,5 C konstantnega toka, dokler končna napetost ne doseže 4,235 V/celico (+- 0,75%) nakar se polnjenje nadaljuje s konstantno napetostjo in padajočim tokom, dokler ne gre polnilni tok proti nič. Ker pa moderni polnilci na displeju lahko zasledujejo le skupno napetost nekega akuja z več celicami je zelo pomembno, da imajo vse v vrsto povezane celice absolutno enako kapaciteto in enak polnilni status.

Posledica »prepolnjenja« ene celice v paketu ni nepomembna. Možno je, da zaradi »prepečenja« (zaradi prevelike temperature) pride do trenutnega razblinjenja celice (eksplozija je gromozanska) z istočasnim, okrog 20 sekundnim vžigom in plamenom poškodovane celice.
Če je polnjenje nenadzorovano (osebna prisotnost ) je priporočljivo, da damo celice med polnjenjem v keramično posodo. Poleg tega pa mora biti temperatura nadzorovana tako, da polnilec najkasneje med 30 – 35°C izklopi polnjenje. V normalni situaciji (polnjenje z 1,5C) se paket celic segreje samo na 8 do 10°C nad temperaturo okolice.

Razen s prenapolnjenjem, se lahko Lipoly celice vnamejo tudi s povzročitvijo kratkega stika, kakor tudi s poškodovanjem celice npr. odpiranjem celice. Razlog za to je namreč dejstvo, da se Litij v kontaktu z vlago, ki je v zraku, ali z brizgom vode, izjemno silovito odzove. V primeru požara torej nikakor ne smemo gasiti z vodo, temveč moramo požar zadušiti s suho deko ali peskom ali pa enostavno pustiti zgoreti. V praksi se je namreč izkazalo, da so bili vzroki »požarov« vedno: napačno polnjenje, mehansko poškodovanje (odpiranje) ali kratek stik. S skrbnim ravnanjem je torej vse omenjeno izključeno.

Globoko praznjenje in shranjevanje
V popolnoma nobenem primeru, Lipoly celice ne smejo biti globoko izpraznjene. Odvisno od proizvajalca, tipa celic in porabe toka, so za tak slučaj dane vrednosti med 3V do minimalno 2,3V. Pri prekoračenju teh vrednosti, je treba računati na nepopravljivo izgubo kapacitete ali celo popolen izpad celice. V praksi naj se zato uporabljajo samo reglerji, ki nudijo možnost izklopa pri znižanju napetosti za Lipoly celice. Razlog za to majhno »preobčutljivost« je uporabljen elektrolit, ki ostane kemično stabilen le v relativno majhnem napetostnem »oknu« (ca. 4,5V do min. 2,3V). Popolnoma varno je izklapljanje pri minimalno 2,5V/celico .

Če se naprimer pri Slowflyerju uporabljata le dve celici v seriji, se lahko uporablja normalni regler, ki namreč zelo točno izklaplja pri 5V.

Lipoly paketi se shranjujejo delno napolnjeni pri sobni temperaturi. Nizkih temperatur elektrolit ne mara. Lastno praznjenje je izjemno skromno in znaša po izjavah proizvajalcev 5% na leto. Pred naslednjo uporabo enostavno spet dopolniti in quasi plug and play.

Kaj pomeni 4S4P?

Elektrikarji vedo, da 4S pomeni 4 celice v seriji (vezava s povečanjem napetosti, kar poznamo iz uporabe NiCd/NiMh celic), povečanje zmogljivosti pa dosežemo s 4P-paralelna vezava. 4S4P je dan le kot resnično močan primer, ki se lahko spreminja glede na potrebe in obremenitev. Ob predpostavki, da ima posamična celica 1100 mAh in če priključimo 4 celice paralelno, se vrednosti seštevajo v skupno kapaciteto 4400mAh! 1C takrat odgovarja 4,4 Amperom, 5C=22A trajne obremenitve. Sistemska napetost celice je 3,7V. Paket 4S4P naj bi torej zagotavljal 14,4V srednje praznilne napetosti. Da to ne velja za vse porabe- stvar notranjega upora-nam je znano že iz NiCd in NiMh tehnike. Tu je naprimer sistemska napetost 1,2V/celico, ki pa je po pravilu lahko dosežena le pri majhnih praznilnih tokovih.

Konion 1100 mAh- najnovejša Lipoly visokonapetostna celica
Celica izvira iz ZDA – Kontronik in meri v premeru 18mm x 65mm, teža 41g. Proizvajalec navaja 12C, torej 13,2A trajne obremenitve, kot tudi max. kratkotrajno obremenitev (max. 5s) 20C, torej 22A (!) . Tako lahko v določenih okvirih govorimo o visokonapetostni sposobnosti. Pri tem pomislimo na to, da sistemska napetost 3,7V/celico nadomešča 3 (!)NiCd ali NiMh celice (1,2 V/celico).

Meritve

Že takoj na začetu meritev je bil začetni polnilni tok postavljen na 1,5C (1,65A). Celice to zmorejo brez problema. Polnilni čas se je tako znižal na 47 minut.

Tri celice so bile nato obremenjene z 2 do 10 Acc. Pred tem so bile s 300 ma praznjene do 3V. Po prvem 2Acc praznjenju je bilo takoj opaziti, da imajo vse tri celice absolutno identične praznilne linije. Videti je bilo le tri, ena na eni ležeče linije. Prva pomisel je bila, da gre za selektirane celice. Primerjava z drugim, ločenim (prijatelj) testerjem je pokazala, da so rezultati meritev popolnoma enaki. Kontronik se je očitno potrudil, da že v proizvodni fazi zagotovi dober prizvodni standard.
Tri celice so bile nato zlotane in obremenjene. Pri praznjenju z 12Acc brez hlajenja, se je celica segrela do okrog 60°C. Po polurnem premoru, je temperatura padla na sobno temperaturo. Končna obremenitev z 15 in 20 ACC je bila opravljena z čisto rahlim hlajenjem. Komaj verjeti je bilo, kako močan padec temperature je prinesla rahla sapica. Pri uporabi v modelu se torej vedno priporoča nekaj hlajenja. Primerjava je bila narejena tudi z 9 celičnim paketom KAN 1050 mAh – 10Acc praznjenja, ki pa tehtajo 80g več kot Konionke in imajo bistveno manjšo zmogljivost.


Zaključek in perspektiva

Pri rahlem hlajenju je očitno, da so celice v vsakem slučaju primerne za 15A trajno obremenitev, mogoče celo do 20A. Kaj to pomeni? Da bi dosegli primerjavo trajne tokovne obremenitve, kot na primer z 9 celičnim KAN packom, moramo narediti samo 3S pack. 1100mAh kapacitete je potem možno obremeniti s15A trajnega toka, kratkotrajno z 22A, pričakovana teža je 125 g, cena cca. 27EURO »Jakotokaši« morajo za isto sestaviti 3S2P pack. Kapaciteta je nato 22oo mAh, trajni praznilni tok je potem najmanj 30A, maximalni tok 41A, pričakovana teža 250g, cena 65,40EURO.


Verjamem, da tisti najbolj posvečeni niste zvedeli nič novega, vidim pa, da mnogi, tako izkušeni kot novi modelarji vseh starosti in vrst modelarstva ne vedo kakšne so prednosti predvsem pa nevarnosti novih celic.

[bwild]

Nisem pravočasno pogruntal, da gre tudi tako.

Hvala za razumevanje!!!

[mihah]

Borut, hvala za tvoj trud. Članek je dobra zgoščena informacija kaj ja in kaj ne z Lipo akuji.

Konion 1100 mAh- najnovejša Lipoly visokonapetostna celica
Celica izvira iz ZDA – Kontronik...

Konion ni Lipoly ampak LiIon.

Ne izvira iz ZDA, ampak verjetno iz Kitajske (vir neznan), prodaja jih pa preko modelarksih trgovin firma Kontronik iz Nemčije. http://www.kontronik.com

[mihah]

Kako lahko še zagorijo?

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=241627

[mihah]

Kadeči Lipo paket po nezgodi: