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La tecnologia delle batterie ha fatto negli ultimi anni notevoli passi in avanti: oggi esistono accumulatori dalle prestazioni e dall'autonomia impensabili fino a poco tempo fa. Esempio molto diffuso di questo tipo di prodotto sono le batterie ai polimeri di litio (Li-Po), ormai presenti in molti kit e articoli di modellismo dinamico.

Senza la tecnologia delle batterie Li-Po, i droni domestici e gli aeromodelli a propulsione elettrica si ridurrebbero ad essere bellissimi oggetti da esporre agli amici su qualche mensola, o poco più. Le attività di ripresa e dei rilevamenti aerei sarebbero un'esclusiva degli elicotteri veri e degli elicotteri radiocomandati alimentati a benzina, con tutti i relativi limiti connessi. Cosa che in effetti accadeva fino a poco più di un decennio fa.

Si può certamente affermare che le batterie Li-Po rappresentano la base che ha permesso lo sviluppo di tutti i piccoli droni moderni e dell'aeromodellismo elettrico in genere. Infatti le batterie basate su tecnologie costruttive diverse dalle Li-Po, che erano e che sono in produzione, non hanno la capacità di erogare la corrente necessaria per il funzionamento dei multirotori e degli aeromodelli (a parità di rapporto peso/potenza).

Tuttavia, la particolare tecnologia costruttiva utilizzata per raggiungere queste prestazioni ha aumentato la criticità e la delicatezza di questi componenti che, se non utilizzati con le dovute precauzioni, possono portare a spiacevoli conseguenze.

Se ne deduce quindi che l'utilizzo da parte di bambini e minori deve avvenire sotto stretto controllo di un adulto, correttamente informato dei rischi e dei pericoli derivanti dall'utilizzo scorretto di questi eccezionali ma delicati componenti.

 

Se non utilizzate correttamente, queste batterie possono risultare pericolose e quindi mai affidarle a bambini e minori senza la supervisione attenta di un adulto.


Segreto militare russo

Nata da un segreto militare, la batteria Li-Po o Li-Poly è tecnicamente un accumulatore di tipo Litio Ione Polimero, elementi da cui nascono le abbreviazioni presenti nel nome. E' nata ed è stata sviluppata in Russia sotto segreto militare ma era conosciuta anche dal sistema militare degli Stati Uniti.

Grazie al disfacimento dell'Unione Sovietica, la tecnologia è stata rilasciata nei primi anni '90 e le prime batterie Li-Po sono apparse in commercio a partire dal 1996.

 

Nate sotto segreto militare in Russia, sono in commercio dal 1996.


Potenziali bombe incendiarie: raccomandazioni di sicurezza

Molto efficaci dal punto di vista elettrico, le Li-Po si possono trasformare in micidiali bombe incendiarie se non vengono gestite correttamente ed in modo rigoroso per quanto riguarda la modalità d'uso e di ricarica (si consiglia di prestare sempre attenzione durante la fase di ricarica e di verificare che non si presentino anomali surriscaldamenti alle batterie o al caricabatterie utilizzati). L’incendio di una batteria Li-Po in fase di carica è impressionante e frequentemente si hanno notizie di appartamenti devastati (molti i casi legati alla ricarica dei nuovi telefoni cellulari).

E’ quindi opportuno utilizzare sempre il caricabatterie fornito in dotazione con le batterie o, nel caso di caricabatterie universali, attenersi alle seguenti indicazioni:

  • Utilizzare esclusivamente un caricabatterie approvato per batterie Li-Po di buona qualità. Generalmente questi caricatori hanno anche il programma per caricare le batterie NiCad e/o NiMH. Fate attenzione a non caricare la batteria con un programma diverso da Li-Po, potrebbe incendiarsi.
  • Assicurarsi che sul display del caricatore sia presente il numero giusto di celle che ha la batteria.
  • Non lasciare mai incustodite le batterie mentre si sta effettuando la ricarica.
  • Ricaricare le batterie in un luogo senza materiali che si possano incendiare e, se disponibili, usare i sacchetti ignifughi appositi in cui inserire le Li-Po durante la carica.
  • Non ricaricare mai le batterie oltre il tempo previsto (o oltre la segnalazione di ricarica completata).
  • Non ricaricare mai le batterie senza toglierle dal modello.
  • Per ottimizzare al massimo le prestazioni, durante le prime ricariche di una batteria nuova, se il caricabattera lo consente, impostare una bassa corrente di carica tipo 200/300 mAh e durante l'uso non scaricare la batteria sotto il 50% della sua capacità. Successivamente, cercare per quanto possibile di non superare la corrente nominale della batteria (1C). Ad esempio, con una batteria da 2000 mAh non superare i 2000 mAh come corrente di carica.
  • E' consigliabile (se il pacco lo consente) eseguire di tanto in tanto un'equalizzazione delle celle, mediante una apposita funzione dei caricabatteria; questa non fà altro che scaricare e ricaricare singolarmente le celle del pacco batteria per mantenere sempre la massima efficienza e capacità.
  • Non forare mai le batterie, nemmeno quando si gonfiano.
  • Se il drone ha un crash, togliete la batteria e tenetela sotto osservazione per una ventina di minuti. Ci sono stati episodi di batterie incendiate a seguito di un crash anche diversi minuti dopo essere state rimosse.
  • Ricaricare in un luogo ventilato, non respirare eventuali vapori in quanto sono tossici. 

 

Estrarre le batterie dal modello prima di metterle in carica, e non lasciarle incustodite durante tale operazione.


Utilizzo delle batterie

Anche nel normale utilizzo è necessario osservare alcune precauzioni.

Innanzitutto è importante che il modello sia predisposto per utilizzare questo tipo di batterie: deve essere infatti dotato di regolatore (ESC) idoneo che impedisce alla batteria di scaricarsi completamente. Infatti se una cella scende sotto un certo voltaggio (generalmente il 20% del suo valore nominale) anche per solo una volta, si può danneggiare irreparabilmente. E' importante anche che il regolatore non assorba più corrente della capacità di scarica della batteria.

Le prestazioni delle batterie variano in funzione della temperatura ambientale: con temperature rigide (sotto i 5°C) l'efficienza può calare anche dell'80%, mentre con temperature elevate aumenta, portando però ad avere un pacco molto caldo che deve essere posizionato in modo da ricevere la maggiore ventilazione possibile.

Durante la manipolazione di ogni batteria (compreso l'inserimento sul modello e lo stoccaggio) prestare la massima attenzione a non danneggiarne la superficie e a non forare il pacco: la batteria potrebbe incendiarsi o esplodere.

Evitare assolutamente di provocare cortocircuiti o inversioni di polarità che possono danneggiare non solo le batterie, ma anche l’apparecchio a cui verranno collegate.

Se durante l'utilizzo, anche a seguito di urti violenti del modello, la batteria si deforma o presenta rigonfiamenti, rimuoverla immediatamente dal modello, posizionarla in un luogo sicuro ed attendere cautelativamente qualche ora prima di maneggiarla.

 

Con temperature sotto i 5°C l'efficienza può calare anche dell'80%, se fa troppo caldo verificare che le batterie non si surriscaldino.


Stoccaggio e smaltimento

Quando riponete le batterie dopo averle utilizzate (meglio se nelle apposite "Liposafe Bags" o in barattoli completamente metallici), assicuratevi che non siano a piena carica, in quanto se non impiegate dopo poco tempo potrebbero gonfiarsi.

Non abbandonate le batterie guaste o esauste e non gettatele insieme all'immondizia nei cassonetti ma inseritele negli appositi contenitori per la raccolta differenziata o consegnatele presso una qualsiasi oasi ecologica vicino a voi.

Scaricate sempre completamente le batterie prima di gettarle.

 

Non abbandonate le batterie e scaricatele completamente prima di smaltirle.


Note tecniche: come sono fatte

Le batterie Li-Po che si usano nel nostro ambito hanno forme rettangolari e sono relativamente sottili, cablate nel polo positivo e negativo (filo rosso per il positivo, file nero per il negativo).

Sono composte da celle: contenitori flessibili al cui interno sono presenti le sostanze chimiche.

Le batterie Li-Po sono notevolmente più leggere rispetto alle NiCad o NiMH, sempre a parità di corrente e di potenza erogata, e per questo sono preferite nell'utilizzo di aeromodelli e quadrimotori.

 

Sono notevolmente più leggere rispetto alle NiCad o NiMH, e per questo sono preferite nell'utilizzo di aeromodelli e quadrimotori.


Note tecniche: il significato delle sigle

Ogni batteria ha i dati di targa impressi sull'involucro. Vediamo cosa significano prendendo come esempio una Li-Po 4S 5000mAh 25C da 3,7 Volt.

5000mAh = 5000 Milliampere per ora, ovvero 5 Ampere per ora. Sinteticamente si può dire che indica la capacità della batteria. 5000 mAh significa che se si assorbono 5A la batteria si scarica dopo un'ora. Se si assorbono 10A la batteria diventa scarica dopo 30 minuti, e così via.

4S1P = S indica il numero delle celle collegate in serie mentre P indica il numero di celle collegate in parallelo. In questo caso la batteria è composta da 4 celle collegate in serie (la tensione si somma quando si collegano elementi generatori di tensione in serie) quindi la tensione totale a batteria completamente carica è di 3,7 x 4 = 14,8 Volt.

25C = Indica la massima corrente che può essere fornita dalla batteria. Si ricava moltiplicando i C per la capacità. In questo caso 25 x 5A = 125A. La batteria può fornire fino a 125A. Conseguentemente i C indicano anche quanto tempo ci vuole per scaricare la batteria in un'ora. Se si assorbe 1C (in questo caso 5A) la batteria si scarica dopo un'ora. Se si assorbono 10C=50A la batteria si scarica in 60/10=6 minuti. Se si assorbe il massimo (cioè 25C=125A) la batteria si scarica in 60/25=2,4 minuti.

 

Spesso è più importante un valore "C" alto e meno Ampere, piuttosto che un valore "C" basso e più Ampere.


 

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