Hantering av LiPo-batterier

Litiumpolymerbatteriet är den del av en radiostyrd modell som kan göra mest skada. Det är också den del som flest hanterar på rutin, utan att veta varför rutinen ser ut som den gör. Den här sidan går igenom spänningarna, laddningen, förvaringen och brandrisken. Den skiljer på vad som gäller för LiPo och vad som gäller för helt andra batterityper som ofta blandas ihop med dem.

• 3,7 VNominell spänning per cell
• 4,2 VFulladdad cell
• 3,80 VSpänning vid lagring
• 70 °CDär termisk rusning kan börja

Vad siffrorna på batteriet betyder

Ett LiPo-paket är märkt med tre uppgifter som styr allt annat: cellantal, kapacitet och urladdningsförmåga. Läser du dem rätt vet du vilken laddare som passar, hur länge modellen går på en laddning och vad batteriet klarar att leverera.

C-talet är den siffra som oftast är uppblåst. Tillverkarna mäter olika. Två paket med samma tryckta tal kan bete sig helt olika under last. Ett paket vars spänning faller kraftigt när du drar full effekt levererar inte det C-tal som står på etiketten, oavsett vad etiketten säger.

Spänningarna som avgör livslängden

Fyra tal räcker för att hantera ett LiPo-paket rätt. De gäller per cell och inte per paket. Därför behövs en balansladdare.

Går en cell under 3,0 volt tar den skada. Skadan går inte att ladda tillbaka. Lämnas paketet fulladdat på 4,2 volt per cell åldras det märkbart snabbare än om det vilar på lagringsspänning. Skillnaden mellan de två ytterlägena är liten vid ett enstaka tillfälle. Den blir stor över en säsong.

Laddning

En LiPo-laddare laddar med konstant ström upp till 4,2 volt per cell och går sedan över till konstant spänning tills strömmen faller. Balansporten låter laddaren mäta och jämna ut varje cell för sig. Utan balansering kan ett paket visa rätt totalspänning medan en enskild cell ligger farligt lågt eller farligt högt.

• Ställ in rätt cellantal. Ett 4S-paket laddat som 3S överladdas kraftigt. Många laddare känner av cellantalet automatiskt, men inställningen ska kontrolleras ändå.
• 1C är normalladdning. Ett 2200 mAh-paket laddas då med 2,2 ampere. Snabbladdning går på paket som är byggda för det, till priset av livslängd.
• Ladda på obrännbart underlag. Betong, sten, keramik eller plåt. Inte på arbetsbänken av trä, inte i soffan.
• Lämna aldrig ett laddande paket utan uppsikt. Det är den enda punkten i listan som saknar undantag.
• Ladda inte ett kallt paket. Ett batteri som legat i bilen på vintern ska nå rumstemperatur först.
• Ladda aldrig ett skadat eller svällt paket. Inte heller ett som varit med om en krasch, även om det ser helt ut.

LiPo saknar den minneseffekt som gamla nickelkadmiumpaket hade. Du behöver inte köra ur paketet före laddning. Gör du det ändå förkortar du bara dess liv.

Förvaring

Ska paketet ligga oanvänt längre än några dagar hör det hemma på lagringsspänning, 3,80 till 3,85 volt per cell. De flesta laddare har ett läge som heter storage eller lagring och som både laddar upp och laddar ur till den nivån.

Förvara svalt och torrt, utan direkt solljus och utan kontakt med metallföremål som kan kortsluta kontakterna. En behållare av metall eller keramik på avstånd från brännbart material är säkrast. Kylskåp rekommenderas inte, eftersom fukten är ett större problem än värmen på de flesta ställen. Kontrollera spänningen ungefär varje halvår på paket som ligger länge.

När paketet sväller

Ett svällt LiPo-paket har bildat gas inuti cellen. Orsaken är överladdning, djupurladdning, för högt strömuttag, värme eller mekanisk skada. Svällningen är inget kosmetiskt fel utan ett tecken på att cellkemin brutits ned. Paketet är därmed förbrukat.

1. Avbryt laddningen omedelbart och koppla ur laddaren om paketet sväller medan det laddas.
2. Flytta paketet till obrännbart underlag utomhus eller i en behållare av metall eller keramik, med avstånd till allt brännbart.
3. Håll uppsikt i minst femton minuter. Ett paket som svällt kan gå i termisk rusning med fördröjning.
4. Ladda det aldrig igen. Inte heller för att köra ur det, om laddaren gör det genom att först fylla på.
5. Tejpa kontakterna och lämna det till återvinning. Ett skadat paket ska packas för sig.

Brand och det som ändrats sedan RC-hobbyn skrev sina råd

Den gamla regeln i modellkretsar lyder att en litiumbrand aldrig får släckas med vatten. Många har därför en hink torr sand vid laddplatsen. Regeln kommer från metalliskt litium. Den gäller inte LiPo.

Myndigheten för civilt försvar skriver i sin vägledning för räddningsinsatser att bästa möjligheten att stoppa en brand i ett batteripaket där en termisk rusning sprider sig är att kyla samtliga celler. Ett effektivt sätt är att få in vatten i batteriet. Arbetsmiljöverket ger samma besked till arbetsgivare: släck och kyl med vatten. Kylningen ska fortsätta långt efter att branden är släckt för att minska risken att batteriet återantänds.

För de små paket som sitter i modellflygplan och helikoptrar finns ett tillägg. Arbetsmiljöverket skriver att man vid ett litet litiumjonbatteri kan överväga att låta det brinna ut, eftersom ett litet batteri är svårt att släcka men brinner ut relativt snabbt. Ett paket som redan brinner på obrännbart underlag utomhus, på säkert avstånd från annat, är i många fall bäst att bevaka i stället för att flytta.

Termisk rusning

Termisk rusning betyder att kemiska reaktioner i cellen börjar generera mer värme än cellen hinner göra sig av med. För vissa celltyper ligger tröskeln vid en celltemperatur på 70 till 100 grader eller högre. När en cell rusar värmer den sina grannar. Förloppet sprider sig från cell till cell. Arbetsmiljöverket är tydlig med att kylning bromsar rusningen men inte stoppar den helt.

Röken

Vid brand frigörs vätgas, kolmonoxid, koldioxid och korta kolväten, tillsammans med väteklorid, vätecyanid och vätefluorid. Vätefluoriden är den gas som skrämt mest, eftersom ämnet är mycket farligt i vätskeform. Både Arbetsmiljöverket och Myndigheten för civilt försvar har justerat den bedömningen. Koncentrationen av gasformig vätefluorid i brandrök är så låg att den ensam inte leder till förgiftning. Risken bedöms ligga på samma nivå som för annan brandrök. All brandrök är farlig att andas in.

Kassering och återvinning

Ett förbrukat LiPo-paket är elavfall och lämnas till batteriinsamling. El-Kretsen, som sköter insamlingen åt producenterna, rekommenderar att polerna tejpas innan batteriet läggs i insamlingsboxen. Skadade batterier ska tejpas och packas ett och ett i plastpåse med vermikulit. En box för litiumbatterier fylls med vermikulit i botten och mellan lagren.

Ryker paketet eller känns det varmt hanteras det inte som vanligt avfall. Insamlingsrutinen är att lägga det i en metallbehållare med saltvatten i tio dagar så att det säkert är energiurladdat. Ring återvinningscentralen i förväg och fråga hur de vill ta emot ett skadat paket.

Fyra saker som ofta går fel

• Totalspänningen döljer en trasig cell Ett 3S-paket kan visa 11,4 volt med cellerna på 4,1, 3,8 och 3,5 volt. Snittet ser rätt ut. Paketet är obalanserat och den låga cellen är på väg bort.
• Kylan sänker effekten, inte kapaciteten Ett kallt paket ger lägre spänning under last och känns svagt. Kapaciteten kommer tillbaka när det värms, förutsatt att du inte kört det djupt urladdat i kylan.
• Larmet på 3,0 volt är för sent Många cellvakter larmar vid 3,0 eller 3,2 volt under belastning. Landa på 3,5 volt per cell i vila, så håller paketet betydligt fler cykler.
• Ett paket som legat fulladdat i ett år är inte oskadat Det kan mäta rätt och ändå ha tappat en stor del av sin kapacitet och sin förmåga att leverera ström. Lagringsspänning är den billigaste åtgärden för längre livslängd.

Vanliga frågor