O que você deve saber sobre Baterias Lipo, o combustível do VANT

Tempo de leitura: 8 minutos

O que você deve saber sobre Baterias Lipo, o combustível do seu VANT

Por: Anderson Arias | Operações com Drones

As baterias Lipo são comumente utilizadas em VANTs, pois proporcionam uma boa autonomia, e tem uma grande vida útil em relação as demais. Mas como elas funcionam? E como prolongar sua vida útil?

Uma bateria tem a capacidade de converter energia química em energia elétrica, e quando carregada converte energia elétrica em energia química. Basicamente faz-se esses processos sempre que a bateria é utilizada – Carrega e Descarrega. O propósito de uma bateria é armazenar energia e liberá-la em um tempo apropriado de maneira controlada, cada bateria tem características que diferem umas das outras, existem baterias menores e leves, e também maiores e mais pesadas, mas não são somente peso e tamanho que determinam as diferenças, existem alguns detalhes que devem ser observados com atenção antes da compra de sua bateria lipo, mostraremos mais abaixo quais são eles.

As baterias de Lipo (Lithium Polymer Battery – Bateria de Polímeros de Lítio), tem uma característica diferenciada em relação as demais, que é a capacidade de descarregar altas energias sem sofrer danos a estrutura, mas assim como todas as outras esta também possui limitações físicas, e é possível mensurar esta capacidade levando-se em considerações alguns números.

 Quando se tem em mãos uma bateria Lipo pode-se observar algumas informações na sua capa, são elas: as taxas-C, Intensidade de corrente por hora e Voltagem.

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A bateria Lipo é composta por células (foto), e ligadas em série para se obter uma certa voltagem de interesse. Cada célula é capaz de armazenar 3,7 V nominal, portanto uma bateria 1S tem 3,7V, uma bateria 2S tem 2*3,7V = 7,4V, e assim por diante (3S= 11,1V | 4S = 14,8 | 5S = 18,5 | 6S = 22,2V), mas quando uma bateria é carregada ela é capaz de armazenar até 4,2 V por célula, ou seja, uma bateria 1S armazena até 4,2V, uma 2S até 8,4V, e assim por diante (3S= 12,6V | 4S = 16,8V | 5S = 21V | 6S = 25,2V), existem também outras classificações de voltagens que podem ser observadas na tabela abaixo.

 

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As Taxas-C são dadas para saber a capacidade de carga e descarga de cada bateria, normalmente a capacidade de carga das baterias é de 1C, mas em alguns casos pode ser maior, esta informação é obtida na parte de trás das baterias.  A capacidade de Descarga pode variar de acordo com cada fabricante e especificações do produto, podendo ser, por exemplo 1C, 20C, 30C, 40C, 100C, 120C, etc. Estas informações aparecem na parte da frente da bateria, caso não tenha é necessário entrar em contato com o fabricante para obter estas informações, mas geralmente se estas informações não são fáceis de encontrar significa que que o produto é de baixa qualidade, e consequentemente não confiáveis. Em alguns casos mais específicos pode ocorrer da bateria ter sido modificada, de forma a melhorar a estrutura, reforçando-a ou então trocando a fiação por uma melhor, como é o caso do Batmap, onde a Bateria foi reformulada para que a estrutura fosse mais resistente e segura, e também escondendo todos os fios que normalmente ficam a vista, deixando o design muito mais bonito, sem perder a qualidade do produto.

BAT

A intensidade de corrente significa quantos Ampères aquela bateria pode fornecer sem danificar sua estrutura, por exemplo uma bateria de 2200 mAh, que significa 2200 mili Ampères por hora = 2,2 Ampères por hora = 2,2 A/h, esta bateria pode fornecer até 2,2 A/h multiplicado pela Taxa-C de descarga, ou seja se essa bateria tem 20C, então o pico de corrente elétrica fornecida é de 2,2 A/h * 20 = 44 Ampères por hora.

Se a somatória de todos os componentes do VANT necessita de 44 A/h ou menos, então esta bateria é suficiente para o seu equipamento, mas se for necessário mais que 44 A/h então terá que trocá-la, pois esta não conseguirá suprir a necessidade do VANT, e se utilizada muito provavelmente irá inchar – o inchaço da bateria ocorre quando ela é forçada a fornecer uma carga maior do que ela é capaz, assim a reação química que ocorre para gerar energia elétrica produz alguns gases no processo e faz com a bateria fique inchada (foto). A partir desse momento a bateria nunca mais é a mesma, pois houve uma modificação química, e mesmo que você faça um pequeno furo para o gás sair ou faça alguns processos que são mostrados por ai na internet, a bateria não conseguirá armazenar nem fornecer a mesma carga elétrica, então, nesses casos o mais recomendado é descartar em local adequado.

Você pode até continuar utilizando-a, mas estará colocando sua conta e seu equipamento em risco, pois uma bateria inchada pode vir a incendiar ou explodir, logo é mais fácil você trocar a bateria por uma nova do que perder todo o seu equipamento, todo cuidado é pouco.

 

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A mesma regra se aplica ao carregamento, se sua bateria aceita carga de 1C, então 1 * 2,2 A/h significa que a intensidade de corrente máxima que pode ser carregada é de 2,2 Ampères, considerando que seja uma bateria de alta qualidade e que esse valor seja verdadeiro, pois há muitos casos em que consta que é 1C quando na verdade é 0,8 C (bateria de má qualidade), perceba que os números não batem, e nesses casos pode ocorrer superaquecimento e vir a incendiar ou explodir. Por isso carregue sua bateria em local afastado, longe de materiais inflamáveis ou de fácil combustão, mantenha-a no chão (de preferência) e fique sempre por perto para o caso de algo errado acontecer.

Existem algumas formas de você manter sua bateria “saudável” por bastante tempo, a primeira delas é garantir que a somatória de todos os componentes do VANT necessite de uma intensidade de corrente menor do que a capacidade que a bateria pode fornecer, a segunda é JAMAIS deixar que sua bateria fique com voltagem abaixo de 3V por célula, isso danifica permanentemente sua bateria. A terceira e a quarta estão ligadas ao carregador de baterias inteligente, uma delas é a função BALANCE onde o carregador carrega a bateria e balanceia as células de modo que fiquem com a mesma voltagem (4,2 V por célula), se possível sempre carregue sua bateria utilizando esta função.

A outra é a função STORAGE, esta função deve ser utilizada sempre que você for ficar algum tempo sem voar (1 semana ou mais), se você armazenar a bateria carregada pode ser que ela comece a perder carga, e consequentemente capacidade de segurar carga, sem falar no risco do caso de ocorrer algum dano físico a mesma e esta vir a incendiar (em casos extremos), e também se armazenar a bateria com carga baixa pode ocorrer dela também não conseguir segurar a carga correta.

Sendo assim, existe uma voltagem segura para as baterias lipo, onde permite que seja armazenada corretamente e também transportada, se necessário, esse valor é de 3,8 V por célula, como mostrado na tabela acima. Sendo assim, se você voou hoje e sabe que fará outro voo somente na semana que vem, coloque sua bateria para carregar na função STORAGE, e um dia antes, ou no dia de fazer o voo coloque para carregar no modo BALANCE, depois repita o processo, assim conseguirá manter sua bateria em bom estado por muito tempo.

Se você colocar sua bateria para carregar no modo BALANCE e o carregador não conseguir finalizar o balanceamento, significa que a bateria já está desgastada, e não consegue mais manter a mesma voltagem para todas as células, quando isso ocorrer coloque para carregar na função CHARGE, ela só irá carregar e quando chegar a voltagem total ele finaliza o carregamento, mas o ideal é substituí-la, assim você garante que o combustível do seu VANT sempre esteja saudável, evitando quaisquer problemas quando estiver utilizando seu equipamento.

balances

Essas são algumas dicas básicas para você manter suas baterias em bom estado, tome os cuidados na hora de compra-la, tome os cuidados para mantê-la saudável, evite quedas e sobrecarregamento de carga, cuide-a com carinho, assim poderá utilizá-la por um bom tempo.

Vale lembrar que toda bateria tem vida útil limitada, a partir de um determinado número de ciclos ela começa a perder carga, ou até mesmo inchar, você perceberá que a autonomia do seu Vant diminuirá, isso significa que já é hora de substituí-la.

 

Qualquer dúvida, crítica ou sugestão é só comentar abaixo. Bons Voos!

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8 Comentários


  1. Me esclareceu tudo pois sou novato com drone ,joia grato pelo seu testo.

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  2. existe uma errata onde diz que a lipo 2,2 A/h 20C fornece 44 A/h, ela fornece 44 A instantâneos. O C não aumenta a capacidade A/h ele só determina quantos A você pode usar além do nominal da bateria em detrimento do tempo de uso. ou seja 2,2A por uma hora, 4,4A por meia hora, 8,8A por 15min e assim por diante.

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    1. A informação data que o “C” poderia gerar 44A em 1 hora hora está totalmente errada. Ai vi que outro leitor Jô Carvalho quiz explicar, acertou em tentar corrigir, mas ainda ficou longe de acertar. Uma bateria tem 2 unidades básicas: Tensão, medida em Voltz e Corrente, medida em Amperes. A Tensão é determinada pelo equipamento e uma mudança na voltagem a menor poderá acarretar o não funcionamento e a maior poderá até queimar o equipamento.
      Porém, já a Corrente poderá ser quanto o usuário quiser, pois a corrente diz respeito a autonomia do equipamento, como o tanque de gasolina de um carro. Quanto maior a amperagem, maior o tempo de voo ou autonomia. o problema é que para uma bateria aumentar a sua capacidade de amperes, ela também aumenta no tamanho e no PESO. Existe até uma curva de rendimento para cada equipamento, realizado por testes do fabricante que determinou qual a Amperagem melhor indicada para aquele equipamento, comum determinado peso da bateria. Ou seja, colocar uma bateria muito além do indicado pelo fabricante irá aumentar o peso de voo, consequentemente mais potencia dos motores será exigida e aí, mais rápido irá consumir a bateria, reduzindo a autonomia de voo. Quanto ao indicativo “C”, existem 2 informações que são o “C” de carga e o “C” de descarga. Cada “C” corresponde a capacidade de Amperagem na unidade “Ampere”, ou seja, uma bateria e 2000mah de 1C de carga tolera uma corrente na carga de 1 Ampere/hora ! Se ela for de 2C, ela tolerará uma corrente de 4 Amperes/hora, ou seja: 1C carrega em 1 hora e 2C carrega em 30 minutos. E isso pode subir para 5C ou mais, dependendo da qualidade da bateria. Se for 5C, a bateria estará totalmente carregada em 12 minutos. Este “C” de carga nem sempre vem informado na bateria, pois a grande maioria é de 1C !! E ainda tem o fato de você precisar de um bom carregador e principalmente de uma boa Fonte de alimentação, forte o suficiente para “entregar” toda essa amperagem no tempo previsto.
      Agora vem a explicação sobre o “C” na descarga e foi o que me chamou a atenção. É uma tema bastante complexo e muito difícil de ser explicado por escrito, mas vou tentar.
      O “C” na descarga determina o pico de entrega, indica a limitação de entrega da energia, como se fosse um gargalo de garrafa. Uma garrafa de refrigerante de 2 litros pode ser esvaziada lentamente, porém se quiser descarregar o liquido de um a vez só, o gargalo irá determinar quanto tempo levará para todo os 2 litros saírem da garrafa. Se você quiser reduzir esse tempo pela metade, terá que aumentar o gargalo. ATENÇÃO: Com um gargalo pequeno precisei de 2 minutos para retirar os 2 litros de dentro. Com um gargalo maior, tirei em 1 minuto e nos 2 casos foram esvaziados a mesma capacidade: 2 Litros. Voltando a bateria, uma bateria de 2000mah (2Ah) de 20C de descarga poderá momentaneamente, por um tempo aproximado de 10 segundos, o que chamamos de “BURST” (em português: ESTOURAR) entregar ou esvaziar o que seria equivalente a 40 Amperes, mas só no momento de BURST – +/- 10 segundos. 2 A x 20 “C” = 40. Mas aí vem a pergunta: Como é possível uma bateria de 2 A entregar 40 Amperes? Lembro que a unidade AMPERE é a quantidade de energia gerada, fornecida e consumida em 1 hora. O correto sempre seria citar A/Hora. Tanto que uma bateria informa a amperagem em 2.000mAh (dois mil miliamperes por hora). 2.000 miliamperes/hora (60 minutos) significa 33,3mA/minuto. Em 10 segundo (1/6 de minuto – BURST) são 5,6mA em 10 segundos no fluxo normal.
      Agora iremos calcular quantos miliamperes uma bateria de 40Ah , tem como fluxo de entrega normal em 10 segundos: uma bateria de 40 Amperes/hora dá 667mA/minuto, o que significa 112mA por 10 seguntos (1/6 – BURST).
      Na nossa bateria de 2000mah 20C, o consumo que era de 5,6mA em 10 segundos (BURST). Se multiplicar 5,6 por por 20 (20C) teremos 112mA, naqueles 10 segundos.
      Note que é exatamente a mesma miliamperagem de uma bateria de 40A. Essa dificuldade de se entender estes números se dá pelo fato da unidade de medição de uma Corrente se dar por um quantidade especifica em um determinado tempo.
      Então quando calculamos e achamos que uma bateria de 2000mAh com 20C de descarga entrega 40 Amperes, significa que naqueles 10 segundos de pico, a bateria de 2A se comportaria como se ela fosse de 40A!!!! Mas nunca ela entregará 40A, porque quando falamos em 40A é a corrente fornecida ao longo de 1 hora!!!
      Difícil, mas em explicação.
      Quando isso poderá acontecer: Por exemplo, num momento que o motor elétrico esteja parado e damos um comando de Full Throtlle, ou potencia total!!! Sugestão seria buscar algum tutorial na internet sobre Corrente eletrica. Uma matéria intensa e muito curiosa. Espero ter colaborado em alguma coisa. Me nome é José Marcelo Dandrea, vivo o modelismo a 45 anos e trabalho com isso a 24 anos aqui na nossa empresa Limeira Hobby Center Ltda, em Limeira/SP.

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  3. tenho uma duvida, quanto ao C de descarga de uma bateria lipo, tenho um radio contro gostaria de colocar uma bateria lipo de 2200MAH – 11.1 – 25c,

    minha duvida: se este 25c pode vir a danificar o meu aparelho.?

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    1. Boa tarde Alcides,

      Uma bateria 3S de 2200mah (2,2A/h = 2,2 Ampères por hora) e 25C tem uma capacidade de descarga contínua de 55 Ampères (2,2Ah * 25), se o motor e demais componentes eletrônicos que estiver utilizando necessite de mais de 55A então deverá utilizar uma bateria maior (4S por exemplo) ou a mesma bateria (2200 mAh), mas com capacidade de descarga maior (30C ou mais), caso contrário estará colocando em risco a segurança do seu equipamento, e também danificando a bateria, podendo até em alguns casos incendiar.

      Abraços, equipe DronEng.

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  4. A informação data que o “C” poderia gerar 44A em 1 hora hora está totalmente errada. Ai vi que outro leitor Jô Carvalho quiz explicar, acertou em tentar corrigir, mas ainda ficou longe de acertar. Uma bateria tem 2 unidades básicas: Tensão, medida em Voltz e Corrente, medida em Amperes. A Tensão é determinada pelo equipamento e uma mudança na voltagem a menor poderá acarretar o não funcionamento e a maior poderá até queimar o equipamento.
    Porém, já a Corrente poderá ser quanto o usuário quiser, pois a corrente diz respeito a autonomia do equipamento, como o tanque de gasolina de um carro. Quanto maior a amperagem, maior o tempo de voo ou autonomia. o problema é que para uma bateria aumentar a sua capacidade de amperes, ela também aumenta no tamanho e no PESO. Existe até uma curva de rendimento para cada equipamento, realizado por testes do fabricante que determinou qual a Amperagem melhor indicada para aquele equipamento, comum determinado peso da bateria. Ou seja, colocar uma bateria muito além do indicado pelo fabricante irá aumentar o peso de voo, consequentemente mais potencia dos motores será exigida e aí, mais rápido irá consumir a bateria, reduzindo a autonomia de voo. Quanto ao indicativo “C”, existem 2 informações que são o “C” de carga e o “C” de descarga. Cada “C” corresponde a capacidade de Amperagem na unidade “Ampere”, ou seja, uma bateria e 2000mah de 1C de carga tolera uma corrente na carga de 1 Ampere/hora ! Se ela for de 2C, ela tolerará uma corrente de 4 Amperes/hora, ou seja: 1C carrega em 1 hora e 2C carrega em 30 minutos. E isso pode subir para 5C ou mais, dependendo da qualidade da bateria. Se for 5C, a bateria estará totalmente carregada em 12 minutos. Este “C” de carga nem sempre vem informado na bateria, pois a grande maioria é de 1C !! E ainda tem o fato de você precisar de um bom carregador e principalmente de uma boa Fonte de alimentação, forte o suficiente para “entregar” toda essa amperagem no tempo previsto.
    Agora vem a explicação sobre o “C” na descarga e foi o que me chamou a atenção. É uma tema bastante complexo e muito difícil de ser explicado por escrito, mas vou tentar.
    O “C” na descarga determina o pico de entrega, indica a limitação de entrega da energia, como se fosse um gargalo de garrafa. Uma garrafa de refrigerante de 2 litros pode ser esvaziada lentamente, porém se quiser descarregar o liquido de um a vez só, o gargalo irá determinar quanto tempo levará para todo os 2 litros saírem da garrafa. Se você quiser reduzir esse tempo pela metade, terá que aumentar o gargalo. ATENÇÃO: Com um gargalo pequeno precisei de 2 minutos para retirar os 2 litros de dentro. Com um gargalo maior, tirei em 1 minuto e nos 2 casos foram esvaziados a mesma capacidade: 2 Litros. Voltando a bateria, uma bateria de 2000mah (2Ah) de 20C de descarga poderá momentaneamente, por um tempo aproximado de 10 segundos, o que chamamos de “BURST” (em português: ESTOURAR) entregar ou esvaziar o que seria equivalente a 40 Amperes, mas só no momento de BURST – +/- 10 segundos. 2 A x 20 “C” = 40. Mas aí vem a pergunta: Como é possível uma bateria de 2 A entregar 40 Amperes? Lembro que a unidade AMPERE é a quantidade de energia gerada, fornecida e consumida em 1 hora. O correto sempre seria citar A/Hora. Tanto que uma bateria informa a amperagem em 2.000mAh (dois mil miliamperes por hora). 2.000 miliamperes/hora (60 minutos) significa 33,3mA/minuto. Em 10 segundo (1/6 de minuto – BURST) são 5,6mA em 10 segundos no fluxo normal.
    Agora iremos calcular quantos miliamperes uma bateria de 40Ah , tem como fluxo de entrega normal em 10 segundos: uma bateria de 40 Amperes/hora dá 667mA/minuto, o que significa 112mA por 10 seguntos (1/6 – BURST).
    Na nossa bateria de 2000mah 20C, o consumo que era de 5,6mA em 10 segundos (BURST). Se multiplicar 5,6 por por 20 (20C) teremos 112mA, naqueles 10 segundos.
    Note que é exatamente a mesma miliamperagem de uma bateria de 40A. Essa dificuldade de se entender estes números se dá pelo fato da unidade de medição de uma Corrente se dar por um quantidade especifica em um determinado tempo.
    Então quando calculamos e achamos que uma bateria de 2000mAh com 20C de descarga entrega 40 Amperes, significa que naqueles 10 segundos de pico, a bateria de 2A se comportaria como se ela fosse de 40A!!!! Mas nunca ela entregará 40A, porque quando falamos em 40A é a corrente fornecida ao longo de 1 hora!!!
    Difícil, mas em explicação.
    Quando isso poderá acontecer: Por exemplo, num momento que o motor elétrico esteja parado e damos um comando de Full Throtlle, ou potencia total!!! Sugestão seria buscar algum tutorial na internet sobre Corrente eletrica. Uma matéria intensa e muito curiosa. Espero ter colaborado em alguma coisa. Me nome é José Marcelo Dandrea, vivo o modelismo a 45 anos e trabalho com isso a 24 anos aqui na nossa empresa Limeira Hobby Center Ltda, em Limeira/SP.

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