Le batterie LiPo (Polimeri di Litio) sono sicuramente tra le più utilizzate nel mondo dei droni e del modellismo dinamico per i loro innumerevoli vantaggi rispetto ad altre tipologie di batterie, ma ancora molti hanno dubbi su come devono essere utilizzate correttamente.
Le Batterie Lipo hanno caratteristiche che le rendono ottimali per l’utilizzo con droni e aeromodelli: hanno un rapporto peso/potenza molto vantaggioso, hanno una corrente di scarica molto elevata e, se non utilizzate, mantengono la carica molto più a lungo degli altri tipi di batterie. ( Per maggiori dettagli tecnici vedi questo link)
Per contro sono piuttosto costose e richiedono una particolare cura nella gestione per mantenerle in buona efficienza ed allungarne la “vita” operativa.
Le batterie LiPo sono costituite da una o più celle, ciascuna delle quali fornisce un voltaggio nominale di 3,7Volt. Vengono quindi catalogate in base al numero di celle: 1S per una cella (quindi 3,7V), 2S per due celle (7,4V), 3S per 3 celle (11,1V) e così via.
La capacità di queste batterie è molto elevata rispetto al peso e alle dimensioni. Si va da qualche centinaio di milliampere (mAh) fino a diverse migliaia di mAh
Le più comuni, nell’uso con i droni, solo le 3S o le 4S con capacità da 1500 a 5000 mAh a seconda delle dimensioni del drone, la potenza richiesta ed il tempo di volo (ma ne esistono anche di molto più potenti).
Di seguito alcune considerazioni per un uso corretto delle batterie LiPo:
Punto 1) La prima caratteristica delle batterie Lipo da tenere presente per un corretto utilizzo, è che queste si degradano rapidamente se conservate troppo a lungo completamente cariche o completamente scariche.
Quindi, se pensate che nei prossimi 15-20 giorni non utilizzerete il vostro drone, non caricate le batterie al massimo, ma non lasciatele nemmeno scariche. Allora come risolvere?
Quasi tutti i carica batterie specifici per le batterie lipo dispongono di una funzione speciale, chiamata Storage (mantenimento) che porta le batterie lipo ad una carica intermedia, circa il 60% del totale, a 3.7 Volt per cella.
Questo consente di conservare la batteria lipo per periodi anche molto lunghi (molti mesi) senza che queste subiscano particolari danni.
Alcune batterie LiPo particolarmente sofisticate (ad esempio quelle della DJI) dispongono di un circuito interno che provvede a scaricarle fino al 60% della carica se non vengono utilizzate per più di un certo numero di giorni
Punto 2) Nel normale utilizzo delle batterie Lipo è assolutamente da evitare la scarica completa della batteria stessa.
Molti droni e apparati utilizzatori dispongono di sistemi di sicurezza che impediscono alle batterie di scaricarsi oltre un limite minimo, tipicamente intorno ai 3.2-3.4 Volt per cella, al fine di non danneggiare la batteria stessa.
Tra l’altro, ricaricare la batteria Lipo quando non è ancora arrivata al minimo della carica aumenta significativamente i cicli di ricarica che la batteria stessa può sopportare: tipicamente una batteria Lipo può effettuare circa 300-400 cicli di carica-scarica, ma se si effettua la carica quando la batteria è ancora al 40-50% della carica, i cicli di carica-scarica possono arrivare anche a 1.000!!
Punto 3) La temperatura influisce molto sul rendimento della batteria Lipo e una temperatura troppo elevata può danneggiarla rapidamente.
Nel normale utilizzo, la batteria tende ad aumentare la propria temperatura arrivando spesso a superare i 40°, è necessario quindi evitare di conservare le batterie in luoghi troppo caldi, come l’auto esposta al sole, e nel caso attendere che la batteria si raffreddi almeno intorno ai 30° prima di utilizzarla per il volo o prima di avviare la ricarica.
Una temperatura troppo bassa, invece diminuisce significativamente la capacità della batteria che, se conservata a temperature inferiori a 10-12° non è più in grado di erogare tutti i milliampere di cui dispone, anche se completamente carica.
Quando ad esempio si va in montagna, d’inverno con temperature prossime allo zero, è indispensabile conservare le batterie in modo che queste non si raffreddino eccessivamente, ad esempio tenendole nella tasca interna della giacca a vento.
Per maggiore sicurezza, quando si vola con temperature molto basse, è opportuno mantenere il drone in hovering (volo stazionario) a pochi metri d’altezza in attesa che la batteria si riscaldi a causa del suo stesso utilizzo.
Punto 4) La carica delle Batterie LiPoLa carica va effettuata sempre con la batteria fredda, quindi, al termine di un volo, è necessario attendere qualche minuto che la batteria si raffreddi prima di una nuova carica.
La carica deve essere effettuata esclusivamente con carica batterie specifici per batterie Lipo, dato che queste hanno bisogno di una particolare andamento della corrente e della tensione nel tempo.
I carica batterie possono essere forniti direttamente dal produttore del drone, come nel caso di DJI, oppure di tipo generico, in grado di caricare una o più batterie. Questo sono normalmente programmabili per caricare batterie con una o più celle e consentono di bilanciare la carica tra le varie celle di una batteria.
Infatti, dato che le batterie LiPo possono essere costituite da una o più celle, è importante che queste siano quanto più possibile allineate sullo stesso voltaggio. Una funzione specifica consente di caricare la batteria bilanciando le celle che la costituiscono.
Nel caso di batterie tipo DJI, il loro circuito interno provvede anche al bilanciamento delle celle, per cui il carica batterie in realtà è solo un alimentatore di tensione e amperaggio opportuni, senza particolari circuiti di controllo
Punto 5) Le batterie LiPo non vanno mai cortocircuitate o forate in quanto contengono gas facilmente infiammabili e in casi estremi potrebbero anche esplodere o prendere fuoco. Le batterie odierne sono comunque molto più sicure di un tempo, e per creare incidenti bisogna maltrattarle in modo violento come potete vedere in questo video!
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