Bateria litowo-polimerowa – czym jest i jak ładować Li-Po?
Choć większość dronów to stosunkowo lekkie urządzenia, utrzymanie ich w powietrzu wymaga stosowania wydajnych źródeł energii. W wielu modelach wykorzystuje się baterie litowo-polimerowe, czyli Li-Po, które wyróżniają się lekkością i efektywnością działania. Czym dokładnie jest akumulator litowo-polimerowy, jak działa i co należy wiedzieć o ładowaniu?
Czym jest bateria litowo-polimerowa, jakie ma zalety a jakie wady?
Bateria Li-Po to specjalny rodzaj akumulatora litowo-jonowego, w którym elektrolit ma formę polimeru – zamiast tradycyjnie stosowanego roztworu chemicznego. Ta kluczowa różnica przekłada się na kilka istotnych właściwości, które odróżniają tego typu akumulatory od baterii Li-Ion. Najważniejszą z nich jest umiejętność szybkiego oddawania prądu. W efekcie bateria polimerowa jest częstym widokiem w dronach, gdzie liczy się wysoka moc i prędkość, ale w efekcie ma mniejszą gęstość od znanych Li-Ion. Oto największe zalety oraz wady baterii Li-Po:
- Zdolność do szybkiego oddawania prądu - szczególnie potrzebne w dronach wyścigowych, gdzie wymagany jest duży pobór prądu.
- Mniejsza gęstość (150/200 Wh/kg) - to oznacza że Li-Ion o tej samej pojemności będzie lżejszy (inaczej to wygląda gdy mamy akumulator Li-Ion w postaci ogniw np. 18650/21700).
- Większa wrażliwość - akumulatory Li-Po są mniej stabilne i po uszkodzeniu jest spora szansa na zapalenie/wybuch pakietu.
Bateria litowo-jonowa czy litowo-polimerowa – co jest lepszym wyborem do drona?
Porównując baterie Li-Ion i Li-Po, można zauważyć kilka ważnych różnic, które wynikają z ich konstrukcji i przekładają się na docelowe zastosowanie. Przewagą akumulatorów litowo-polimerowych jest przede wszystkim szybkie oddawanie prądu. To sprawia, że są one świetnym wyborem do dronów, gdzie kluczowa jest maksymalna moc. Dzięki temu w większości wykorzystuje się akumulatory Li-Po pomimo mniejszych pojemności, i mniejszej stabilności.
Jak działa akumulator litowo-polimerowy?
Typowa bateria Li-Po składa się z kilku ogniw połączonych szeregowo. W przypadku dronów często spotykane są baterie o konfiguracji od 1S (3.7V) do 6S (22.2 V) a nawet 8S(29,6V), które dostarczają odpowiednią ilość mocy dla silników. Sam akumulator składa się natomiast z trzech głównych elementów:
- elektrody dodatniej (katody), czyli materiału litowego odpowiedzialnego za przechowywanie ładunku
- elektrody ujemnej (anody) – magazynuje jony litu podczas ładowania
- elektrolitu polimerowego – odpowiada za przepływ jonów między anodą a katodą
Podczas rozładowywania baterii, czyli w trakcie pracy drona, jony litu przemieszczają się z anody do katody, generując prąd elektryczny. W trakcie ładowania proces ten odbywa się w odwrotnym kierunku – z katody do anody.
Bateria litowo-polimerowa – jak ładować?
Niezależnie od różnic, jakimi odznaczają się bateria litowo-polimerowa a litowo-jonowa, w obydwóch przypadkach odpowiednie ładowanie jest kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa i długiej żywotności akumulatora. O czym pamiętać przy ładowaniu Li-Po? Podstawową kwestią jest korzystanie z poprawnie dobranej ładowarki – dla akumulatorów Li-Po są specjalnie projektowane z uwzględnieniem monitorowania napięcia i unikania przeładowania. Należy także mieć na uwadze, że napięcie powinno znajdować się w zakresie 3–4,2 V, a przekroczenie tych wartości (w obydwóch kierunkach) może prowadzić do trwałych uszkodzeń. Ważną kwestią jest też unikanie przegrzania. Ładowanie powinno odbywać się w temperaturze pokojowej.
Bateria litowo-polimerowa – żywotność. Jak ją wydłużyć?
Ile czasu jest w stanie służyć bateria litowo-polimerowa? Żywotność zależy przede wszystkim od sposobu użytkowania i konserwacji akumulatora. Warto trzymać się kilku podstawowych zasad, takich jak utrzymywanie poziomu naładowania w okolicach 3.7V na cele, jeśli bateria nie jest używana przez dłuższy czas, a także unikanie głębokiego rozładowywania (poniżej 3 V). Nie bez znaczenia jest też ochrona przed wilgocią i uszkodzeniami mechanicznymi.
Trzeba również uważać na warunki użytkowania samego drona – szczególnie niebezpieczne mogą być skrajne temperatury, które skracają żywotność akumulatora. W okresie zimowym przed lotem należy ogrzać baterię przed użyciem. Najlepszym rozwiązaniem jest ogrzać baterię temperaturą pokojową w pomieszczeniu lub użyć własnego ciała, wkładając ją do kieszeni lub pod warstwę ubrania. Zdecydowanie pomoże to baterii i lepiej wpłynie na jej użytkowanie. Więcej na temat użytkowania baterii w niskich temperaturach dowiesz się z naszego artykułu: Czy zimno niszczy Twoje baterie? Oto, jak tego uniknąć
Ponadto zawsze warto zwracać uwagę na wskaźnik poziomu naładowania i monitorować wszelkie niespodziewane zmiany, a także na komunikaty dotyczące akumulatora. Dodatkowo polecamy korzystanie jedynie ze sprawdzonych baterii prosto od producenta lub zaufanych dostawców.
