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Baterías LiPo – ¿Cómo usar y cuidar una batería LiPo?

portada baterias lipo como usarla - BLOG TBEM

Desarrollar un proyecto de electrónica, o algún prototipo robótico, implica la integración de varios elementos que darán forma a nuestro sistema final, que al encenderlo, deberá ejecutar ciertas actividades para el cuál se ha creado. La fuente de energía que alimenta el sistema juega un papel importante. Por razones obvias en este tipo de proyectos, es necesario utilizar energía eléctrica, y para generar esta energía hay diversos dispositivos que nos pueden ayudar, entre ellos se encuentran las Baterías LiPo.

¿Qué son las Baterías LiPo?

Una batería LiPo es una poderosa opción de almacenamiento y suministro de energía eléctrica para proyectos de electrónica, robótica, Drones, sistemas embebidos y artículos de hobby, por mencionar algunos.

Tiene la capacidad de almacenar altas densidades de energía gracias a su componente químico, el Polímero de iones de Litio o comúnmente conocido como Polímero de Litio. De este componente químico se derivan las contracciones Li-Poli, LiPo, LiP, Li-Pol, entre otros.

Este componente químico es el que hace tan únicas y diferentes a las baterías LiPo de otras.

La batería LiPo tiene amplia densidad de energía, lo que le permite mantener mayor energía durante más tiempo en comparación con otros elementos químicos que conforman a otro tipo de baterías. Con una batería LiPo obtendremos más energía que una batería convencional del mismo peso.

Aquí una de las ventajas radicales de una batería LiPo en comparación con una convencional. Con un menor peso y dimensiones, la batería LiPo será capaz de mantener el suministro de energía eléctrica a nuestro sistema durante un periodo de tiempo prolongado.

Esta es la razón del porqué la gran mayoría de los aviones, Drones, Robots Móviles, celulares, tabletas, etc. Utilizan baterías LiPo para su alimentación. Les permite mayor autonomía en su funcionamiento con una carga ligera.

Además las baterías LiPo son recargables. ¡Qué maravilla!

 

¿Cómo leer la información de una Batería LiPo?

Existen diferentes marcas, formas y capacidades en cuanto a Baterías LiPo se refiere, aunque la mayoría sigue un estándar en nomenclaturas, y en caso de que no, los datos son muy parecidos.

En seguida te explicamos cada uno de los datos más importantes que podrás ver en tus baterías LiPo.

baterias lipo como usarla - BLOG TBEM

 

Número de celdas y configuración.

Una batería LiPo está conformada por una o varias celdas rectangulares, las cuales están interconectadas entre sí para formar la batería completa.  Una celda también puede ser una batería por sí sola. Cada celda tiene un voltaje de 3.7V. En seguida un ejemplo de una única celda de LiPo.

voltaje de una bateria lipo - BLOG TBEM

Batería de una celda a 3.7V con 2000mAh. Ver producto aquí.

 

Si se conectan más celdas en serie se obtendrá entonces mayor voltaje. Es por eso que podemos encontrar baterías LiPo de 3.7v, 7.4v, 11.1v, 14.8v y así sucesivamente. Colocando más celdas en serie los voltajes individuales de cada celda se suman.

En las especificaciones técnicas de las baterías LiPo vamos a encontrar información como esta:

baterias lipo como usarla - BLOG TBEM_2

3S1P -> Significa que es 1 Pack que tiene 3 Celdas conectadas en Serie. También se le puede encontrar simplemente como 3S.

Si el caso fuera algo como el siguiente:

3S2P -> Significa que tiene 2 Packs conectados en Paralelo, y cada Pack tiene 3 Celdas conectadas en Serie. En total contiene 6 celdas.

Si las celdas de una batería LiPo se conectan en paralelo entonces la batería tendrá una mayor capacidad (Amperaje, mili Amperios).

Mientras más voltaje tiene un batería LiPo significa que tiene mayor potencia.

En un ejemplo práctico: mientras la batería tiene mayor potencia tendrá la capacidad de mover motores más grandes, por poner un ejemplo.

Es importante mencionar que si la batería tiene mayor potencia, esto no quiere decir que va a suministrar energía durante un periodo mayor de tiempo.

Si lo que buscamos es obtener mayor tiempo de duración en nuestras baterías LiPo el dato que se debe tomar en consideración son los mili Amperios que ésta tiene.

Voltaje de una Batería LiPo.

Como hemos visto, una batería LiPo tiene grades ventajas, pero para aprovechar de todas esas ventajas también es importante cuidar muy bien de ellas.

El voltaje de una celda en una batería es de 3.7v como ya lo hemos mencionado. Cuando la batería es utilizada, por consecuencia, ésta se va a descargar. Aquí se debe poner mucha atención para que el voltaje no disminuya por debajo de los 3.0V.

Cuando se recarga una celda de batería LiPo es indispensable vigilar que no sobrepase los 4.2V.

¿Cuál es el voltaje ideal de una batería LiPo?

El voltaje mínimo en una celda debe ser de 3.0V
El voltaje máximo en una celda de 4.2V

Es por eso que se recomienda siempre utilizar cargadores especializados en la carga de baterías de Polímero de Litio como estos: Ver cargadores sugeridos.

También existen algunos accesorios que son de gran ayuda para lograr que nuestra batería esté siempre bien cargada y balanceada aún y cuando se encuentra alimentando a nuestros sistemas. Estos accesorios son los Indicadores LiPo. Estos dispositivos se conectan directamente al conector de carga de la batería y en un display o Leds muestra el estado de carga de la batería. Si el estado es bajo, sonará una alarma de alerta.

 

Indicador LiPo de Voltaje con Display Li-Po 2S-8S. Ver producto aquí.

 

Capacidad de una Batería LiPo.

¿Cómo medir la capacidad de una batería, o cómo saber su capacidad? Bien, primero debemos saber que la capacidad de una batería es el tiempo en que dicha batería puede proporcionar energía, comúnmente este dato se expresa en mili Amperios Hora (mAh), así como lo podemos observar en la batería Turnigy de arriba.

Mientras más grande es el número de mili Amperios quiere decir que la batería LiPo tiene mayor capacidad.

Con un ejemplo más práctico sería: Mientras más mili Amperios tiene una batería podemos alimentar más motores, y durante mayor tiempo, por ejemplo.

Hay grandes ventajas al tener más capacidad en una batería LiPo, pero la desventaja de esto sería que el peso y el volumen va a incrementar. La capacidad es proporcional al tamaño y peso. Así que es recomendable que evalúes los requerimientos de tu proyecto o prototipo para considerar bien este factor.

Velocidad de descarga o Rate de descarga.

Antes de comprar una batería LiPo analiza a detalle las características de la batería. La velocidad o rate de descarga es un dato de importancia también.

Se identifica fácilmente este dato pues se conforma por un número junto con una letra C (Normalmente se les menciona como “ces de descarga”).

¿Cómo saber cuánta corriente puede producir una batería LiPo? Es muy sencillo saberlo siempre y cuando tengamos los datos antes mencionados bien identificados.

La fórmula para calcular la corriente máxima de una batería LiPo es:      C    X    mAh

Explicación de la fórmula: Multiplicaremos la Velocidad de descarga (C) por la capacidad de la batería LiPo (mAh) el resultado serán dado en mili Amperios hora.

En un ejemplo práctico: Utilizaremos los datos de la batería Turnigy de aquí arriba.

25C  X    5,000mAh    =   125,000mAh

Para tener una idea más clara convertimos de mili Amperios a Amperios dividiendo entre 1000:

125,000mAh / 1000  =  125 Amperios.

Por lo tanto, la batería Turnigy que mostramos al principio tiene una capacidad constante máxima de 175 Amperios. ¡Vaya que es un muy buen suministro de energía sin duda alguna!

Algunas baterías pueden especificar su velocidad de descarga en un Pico o ráfaga de descarga (Este dato se  identifica con la etiqueta “burst” o “Pico de descarga”). Los picos de descarga en ráfaga están limitados por tiempo. Esto quiere decir que la batería va a ofrecer un pico de corriente máximo por un periodo mínimo de tiempo. Normalmente este tiempo va de los 10 a los 30 segundos.

En las especificaciones de la batería Turnigy que mostramos aquí arriba tiene lo siguiente.

Constante de descarga: 25C
Pico de descarga (10 seg): 35C

¿Qué quieren decir esos datos en la batería LiPo?

Que, de forma constante, podemos demandar a la batería hasta 25C X 5000mAh = 125 Amperios. Esto podría durar, por obvias razones, hasta que la batería se descargue por completo. Pero hay que recordar que no se debe sobredescargar nuestra batería.

Y que, durente un periodo no máximo de 10 segundos, podemos exigirle picos de corriente de hasta 35C X 5000mAh = 175 Amperios. Esto es de gran ayuda por ejemplo cuando un motor arranca, quiza el motor pueda consumir hasta 170 amperios sólo al arranque (pocos segundos), y una vez arrancado, el consumo de corriente se estabiliza a un factor de cosumo de 20 Amperios por ejemplo.

 

¿Cómo cargar una batería LiPo correctamente?

Para cargar una batería de forma segura primero y por sobre todas las normas de seguridad es: Supervisar la batería mientras se está cargando. Hemos leído en foros y blogs sobre incidentes ocurridos por dejar que la batería LiPo se cargue sin estar atentos durante el proceso.

Aquí algunas sugerencias para cargar tus baterías de forma segura.

  • Utilizar cargadores especializados en la carga de baterías LiPo. Aquí este link para que los conozcas y puedas identificar. Ver lista de cargadores especiales para recargar LiPos.
  • Vigilar la batería mientras se está cargando. Es importante que te des el tiempo de supervisar la carga de la batería. Revisa constantemente tocando la batería si ésta no se está calentando o comienza a inflarse. En caso de que esto ocurra por favor detén de inmediato la carga. Si gustas puedes ponerte en contacto con nosotros para orientarte en soporte@teslabem.com
  • Procura siempre cargar tu batería a 1C o menos. Hay algunos cargadores de gama alta que te dan la posibilidad de elegir a cuántos “ces” deseas cargar tu batería, normalmente puede ser hasta máximo 5C. Esto permite que la carga de la batería sea mucho más rápida. Aquí sugerimos que sea a una carga de 1C o menor, ya que con esto vas a garantizar que los elementos químicos de las celdas de la batería se balanceen equilibradamente mediante la carga lenta, y así le darás una larga vida de uso en tus baterías.
  • Carga tus baterías LiPo en lugares contra el fuego, o utilizando las bolsas de seguridad LiPo.
  • Configura de forma precisa tu cargador con las celdas y el tipo de batería. Para que coincida realmente con la batería que vas a cargar. Estas opciones sólo están disponibles en cargadores de gama alta.

 

Importante: Los cargadores especializados en la carga de baterías LiPo van a monitorear constantemente y de forma automática el voltaje de cada celda de la batería, buscando equilibrar que la batería se recargue de forma balanceada. Es por eso que volvemos a recomendar que la carga sea mediante un cargador de este tipo.

 

¿Te ha sido de utilidad esta información? Compártela para que más personas tomen conciencia, pero principalmente, tomen en cuenta estos factores de seguridad importantes para el cuidado de su integridad personal.

 

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Fuentes:

JSumo.
Wikipedia.
Dronetrest.

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