La carica e la scarica delle LiPo

[Naraj]

Per essere più preciso nella risposta ad una domanda posta da un amico del forum (post del 17/01/06) sulla carica di batterie Lipo e la carica delle stesse con caricatori per batterie Lion, ho fatto alcune prove che tento di spiegare qui sotto.
Naturalmente questa mia esperienza non è vangelo ma può essere cambiata, modificata e corretta da altre esperienze con metodi più scientifici.

Strumenti usati.
- La batteria in prova è una Lipo 3 celle 11.1 Volt 1500 mAh (cinese, grazie a Radicea).
- Un caricatore Lipo ROBBE 300.
- Un caricatore Lipo autocostruito (schema presente in questo sito) con corrente di carica decrescente e con la sola aggiunta di due display digitali.
- Un DATA LOGGER 4 canali (linea rossa per la tensione e linea verde per la corrente).



Le cariche sono state fatte sempre a 1C (1,5 A).
Le scariche sono state fatte sempre a 2 A cronometrate in modo automatico.
Sono state fatte 3 prove di carica e scarica sulla stessa batteria con gli stessi strumenti.

Prova n. 1.
- La batteria Lipo è stata caricata in automatico con il caricatore Lipo Robbe 300 con corrente a 1C (1,5 A) e tensione massima 12,6 Volt.
La curva di carica, come si vede dal grafico, è a corrente costante e tensione crescente per il primo tratto, ed è a corrente decrescente e tensione costante nel tratto finale.
E’ da notare che la corrente rimane costante a 1,5 A solo per 30 minuti, poi inizia a diminuire per portarsi verso lo zero.



Tempo di carica fino ad una corrente finale di 15 mA, 90 minuti.
La stessa batteria è stata scaricata a 2 A costanti e ha impiegato 45 minuti per raggiungere la tensione minima consentita di 7 Volt.

- Sempre la stessa batteria è stata caricata in automatico (12,6 V max) con il caricatore autocostruito e con una corrente di 1,5 A iniziali.
La curva di carica, come si vede dal grafico, è a corrente decrescente (caratteristica di questo caricatore) per tutto il periodo della carica. La tensione invece è crescente per il primo tratto e rimane poi costante nel tratto finale.



Tempo di carica fino ad una corrente finale di 15 mA, 120 minuti.
Al termine della carica la batteria è stata scaricata a 2 A costanti e ha impiegato come nel precedente caso 45 minuti.

Da queste prove si ricava che per caricare le Lipo si può usare, nel primo tratto di carica, sia una corrente costante sia una corrente decrescente.

Quando nella carica è utilizzata solo una corrente decrescente, il tempo impiegato per raggiungere la massima tensione consentita sarà più lungo del 25%.

La batteria, caricata con i due metodi descritti e poi scaricata con una corrente di 2 A, impiega in entrambi i casi lo stesso tempo di 45 minuti. La stessa batteria in entrambe le cariche immagazzina la stessa quantità di energia.

Con questa prova si dimostra che non è indispensabile caricare le Lipo a corrente costante. Rimane prudente non superare la massima corrente di carica consigliata dai produttori delle celle.

Prova n. 2.
(Questa prova è stata fatta per chi carica le Lipo con caricatori adatti alle sole batterie Lion.)
In questa prova al caricabatterie per Lipo autocostruito, è stata diminuita la tensione di fine carica di 0,4 Volt (V max 12,2 anziché 12,6 V), questo per portare la tensione massima come per le batterie Lion.

La batteria è stata caricata con una corrente di 1,5 A con andamento decrescente (caratteristica di questo caricatore).
Il tempo impiegato dalla batteria per caricarsi fino a raggiungere la corrente finale di 15 mA è stato di 120 minuti.
La stessa batteria è stata poi messa in scarica controllata con una corrente costante di 2 A e ha impiegato 38 minuti per raggiungere la minima tensione consentita (7 V).

Con quest’ultima prova si nota che una batteria Lipo, caricata con un caricatore per batterie Lion, perde il 20% della sua capacità nominale.

Concludo sperando che queste prove siano integrate o corrette con vostre esperienze dirette, questo per essere d'utilità a tutti gli interessati su questo argomento.

Naraj.