Las baterías que usan los drones son baterías de polímero de litio también conocidas como LiPos. Son una baterías muy ligeras y capaces entregar mucha potencia, lo que es ideal para el mundo de las aeronaves de radio control. Sin embargo, las baterías LiPo no están exentas de problemas y de hecho son relativamente peligrosas si no se manejan de manera adecuada.
Ventajas e inconvenientes de las baterías LiPo
Las baterías LiPo han revolucionado el mundo de los “juguetes” de radio control ya que cuentan con una serie de ventajas que las hacen únicas, aunque también tienen sus inconvenientes:
Ventajas baterías LiPo
Tienen una altísima densidad de energía. El doble que las NiMH
Son ligeras
Tienen una tasa de descarga muy alta
Alto voltaje por célula, por lo que pueden obtenerse voltajes altos sin ocupar volúmenes exagerados
Escasa resistencia interna que permite aprovechar casi el 100% de la energía almacenada
Desventajas de las baterías LiPo
No admiten carga rápida. Tardaremos entre 20 min y hora en cargarlas
Se necesita un cargador específico
No toleran cortocircuitos, sobrecargas o excesiva temperatura. El riesgo de que ardan cuando se están cargado es bastante alto
Son más delicadas y no soportan bien las descargas profundas. Pueden quedar inutilizadas o seriamente dañadas
Baterías NiCad y NiMH diferencias con las LiPo
Antiguamente las baterías recargables más comunes estaban hechas de níquel cadmio (NiCd), más tarde las siguieron las baterías de níquel-metal hidruro (NiMH). En estos tipos de baterías, el buen mantenimiento siempre ha sido el factor clave para manterlas en buena forma.
Si queremos aprovechar la vida útil de nuestras baterías LiPo las tenemos que usar y cuidar de una manera determinada, muy diferente a las NiCd y a las NiMH, que veremos a continuación. Recuerda que si no cuidas un batería LiPo es posible que no te aguante más de 50 ciclos de carga, mientras que si la cuidas bien puede durarte más de 300.
Por otro lado, las baterías NiCd perdían un 1% de carga al día, aproximadamente. Mientras que las baterías NiMH podían perder entre el 5 y 20% el primer día y luego perder entre un 1 y un 4% cada día siguiente. Los nuevos modelos de pilas de Eneloop y Ansmann tienen una tecnología llamada LSD (Low-Self Discharge) que disminuye el problema de la autodescarga y son los modelos de pilas más recomendado para dispositivos que tengan un consumo bajo de energía.
Una de las ventajas de las baterías LiPo es que, comparados con las baterías de NiCd y NiMH, apenas se descargan. Lo normal es que puedas dejar una batería LiPo recién cargada guardada durante un mes y perderá tán sólo alrededor de 1% de carga. Por lo que no hay problema si has cargado las baterías LiPo de tú dron hace un par de semanas y vas a volar con ellas. Aún mantendrán casi toda la carga.
Además las baterías LiPo pueden ser muy delicadas y hasta peligrosas en determinadas circunstancias. En esta guía aprenderás los mejores consejos para cuidar tús baterías LiPo de tú dron.
Cuidados de las baterías LiPo
La baterías LiPo son muy populares en el mundo de la aviación radio control porque son muy ligeras y permiten generar mucha potencia (necesario para mover los potentes motores).
Además la batería es uno de los componentes más importantes y caros de los drones. Una batería de un Phantom 4 puede costarte entre 150 y 180 fácilmente (más de un 10% del coste total del dron).
La vida de una batería se suele medir por ciclos de carga. Las baterías LiPo pueden aguantar algo más de 300 ciclos de carga. Sin embargo si no cuidamos bien de ella, podemos reducir su vida útil hasta tán sólo 50 ciclos.
Como puedes ver, nos sale muy rentable cuidar con mimo las caras baterías de nuestros drones.
Qué hacer cuando las baterías son nuevas
Al comprar una batería LiPo habrás notado que ya viene con carga de fábrica, alrededor de un 40% de carga (lo mismo pasa con los teléfonos móviles). Esto es así porque es la mejor manera de almacenar las baterías de litio durante largos periodos de tiempo.
Lo primero que deberías hacer es cargar la batería a una velocidad no superior a “1C” (luego lo veremos con más detalle).
Lo mismo aplica a la descarga. Durante los primeros vuelos es recomendable volar de manera suave, sin exprimir toda la potencia de los motores. Y además es recomendable no agotar la batería más de un 50%.
Esto lo debemos hacer durante los primeros 5 ciclos de carga y descarga. Durante estos ciclos, notaremos que las baterías van funcionando mejor y almacenan más carga.
Cómo cargar las baterías LiPo
La carga es un periodo importante en el cuidado de las baterías de polímero de litio (sin embargo no es el más importante). Pero debemos extremar las precauciones en esta fase, porque es el proceso más peligroso que hay. ¡Pueden arder!…Sí, hay que tener mucho cuidado con las baterías LiPo.
Es muy importante que uses un cargador especialmente diseñado para cargar baterías LiPo. Casi todos los cargadores modernos so
n balanceados (cargan cada una de las celdas de la batería de forma independiente) lo que es fundamental para cuidar tú batería y además cargarla de la forma más segura posible.
Las celdas de las baterías LiPo suelen funcionar entre 3 y 4,2V de tensión. Si las descargamos a menos de 3V causaremos daños irreversibles a las baterías y cargalas por encima de 4,2V es peligroso (y más fácil de lo que parece). Si tú cargador tiene opciones, selecciona LiPo en el tipo de batería. El cargador detectará las celdas y dejará de cargarlas cuando la celda llegue a 4,2V. Si no has seleccionado el tipo de batería LiPo, es posible que se sigan cargando las celdas de la batería a más de 4,2V. Y si las dejamos un rato, se calentarán y empezarán a arder. Hay que tener mucho cuidado al cargar las baterías de polímero de litio.
Yo siempre recomiendo tener una bolsa protectora para cargar las baterías LiPo. Son bolsas diseñadas para detener el fuego producido por la combustión de las baterías LiPo durante su carga y almacenamiento. Son muy baratas. Y es mejor prevenir que curar en este tipos de asuntos. Estamos hablando de la seguridad en nuestros hogares.
La unidad C en las baterías LiPo
Las baterías de polímero de litio introducen un concepto que no usabamos en los otros tipos de batería: la unidad “C” (de capacidad) mide la intensidad en función de la capacidad de la batería.
La “C” mide la máxima intensidad mantenida y segura de carga y de descarga de la batería.
En descarga:
Si la capacidad de una batería es de 1.000 mAh y es 1C. Significa que puedo extraerle energía a 1.000 mA = 1A.
Si la capacidad de una batería es de 1.000 mAh y es 5C. Significa que puedo extraerle energía a 5.000 mA = 5A.
Si la capacidad de una batería es de 2.000 mAh y es 5C. Significa que puedo extraerle energía a 10.000 mA = 10A.
En la carga de la batería pasa exactamente lo mismo.
Como hemos dicho, es la máxima capacidad de intensidad mantenida y segura. Por cortos periodos de tiempo (segundos) las baterías suelen ser capaces de incluso duplicar esa tasa de descarga (de forma segura).
Cómo evitar daños a las baterías de polímero de litio
En realidad para evitar daños a las baterías LiPo lo que se suele hacer es quedarse bastante lejos de las capacidades reales máximas de las baterías. Por ejemplo, aunque una batería tenga “5C” en carga. Lo más normal es cargarla entre 1C y 3C.
De esta manera evitamos acercarnos al límite de la batería y ayudaremos a prolongar la vida útil de la misma.
Calidad de las baterías LiPo
Es MUY IMPORTANTE comprar baterías LiPo de calidad. Las baterías LiPo están ganando mucha popularidad y son muchos los fabricantes chinos que se han animado a fabricarlas y exportarlas. Sin embargo, los controles de calidad aún no son buenos y muchos fabricantes imprimin lo que les apetece en las especificaciones técnicas de las baterías, sin que en la mayoría de los casos sea verdad.
Es frecuente comprar unas baterías 20C en tú tienda habitual y que rindan más que las 45C que ha comprado en China tú compañero de vuelos .
En serio, hay que comprar baterías de proveedores fiables. Hay que informarse bien: leer opiniones, preguntar a vendedores o proveedores. No nos fiemos sólo del precio. Hay buenas baterías a buenos precios y a precios carísimos, pero también hay baterías malas a precios bajos y a precios altos.
Desconfía de cualquier batería que tenga un rendimiento mayor de 35C, de momento no son reales.
Equilibrio de las diferentes celdas de una batería LiPo
Como ya hemos visto los cargadores específicos para baterías LiPo pueden cargar cada celda de forma individual, de manera que consiguen tener todas las celdas con el mismo voltaje. Si no utilizamos un cargador con balanceador, las celdas poco a poco tendrían diferente voltaje y la batería funcionaría mal.
Si descargamos mucho las baterías es posible que alguna de las celdas quede dañada de forma irreparable, quedando dañada la batería completa.
Por eso es importante usar cargadores balanceados y no descargar demasiado las baterías.
Temperatura de carga
La temperatura a la que están tús baterías a la hora de cargarse es muy importante. Nunca cargues baterías, ni que están muy frías ni muy calientes.
Por ejemplo, si en invierno dejas las baterías en el maletero del coche por la noche y al día siguiente por la mañana las quieres poner a cargar. Es posible que las baterías estén a un temperatura cercana a los 0ºC hay un riesgo de explosión muy alto.
¿Pero siempre se ha dicho que debemos almacenar las baterías a temperaturas bajas, no? Sí, las temperaturas ideales para almacenar las baterías están entre los 5 y los 25ºC. Sin embargo, si están muy frías, antes de ponerlas a cargar es necesario que recuperen una temperatura más alta (20ºC para arriba).
Cuando carges las baterías, tócalas con el dedo para comprobar que no se sobrecalienten. Si la estamos cargando a 1C, la batería no debería calentarse mucho. Si las cargamos en el campo de vuelo a 2C o 3C, es posible que se calienten un poco. Podrían ponerse templadas, pero nunca muy calientes. Si notas que están anormalmente calientes desconéctalas.
Después de haber estado volando con una batería es normal que la batería esté un poco caliente. Déjala reposar unos minutos antes de ponerla a cargar.
Temperatura de funcionamiento
Las baterías LiPo funcionan mejor cuando están templadas. La temperatura de funcionamiento ideal para una batería LiPo se encuentra entre los 30 y 40ºC.
Sin embargo pueden funcionar bastante bien entre los 20 y los 60ºC. Por debajo de 20ºC la batería no rendirá al 100% (si vuelas en invierno es posible que hayas notado que las baterías tienen menos fuerza y aguantan menos tiempo) y más allá de 60ºC la batería empieza a dañarse.
En invierno, intenta calentar un poco las baterías antes de usarlas en el dron.
Baterías dañadas
Las baterías pueden dañarse por:
descarga excesiva
excesiva carga
accidente del dron o golpe muy fuerte
uso normal
defectos de fabricación
Es importante que nunca usemos una batería que veamos que esté dañada o deformada (inflada). No intentemos “apurar” la batería, nos va a traer más problemas que otra cosa.
Si hemos cargado a tope una batería y la hemos almacenado, pero no la hemos usado en 1 mes. No hay que volverla a cargar antes de salir a volar. Habrá perdido muy poca carga y si intentamos recargala al máximo de nuevo, empeoraremos su vida útil.
¡¡¡¡Nunca dejes desatendidas las baterías mientras las cargas!!!!
Es desde luego el punto más importante. Las baterías LiPo son potencialmente peligrosas. Podrían arder aunque uses el mejor cargador del mundo o las hayas tratado con el mayor de los mimos.
¡Nunca te confies! Los accidentes ocurren cuando menos te lo esperas.
Recuerda cargar tús baterías en una zona donde no haya materiales inflamables, es recomendable usar también una bolsa protectora.
Velocidad de carga
La velocidad de carga más popular es la de 1C. Sin embargo si tenemos mucha prisa (en el campo de vuelo por ejemplo) podemos cargar las baterías a 2C o 3C sin que con ello se perjudique mucho la vida útil de la batería.
De hecho en las buenas baterías modernas, la vida útil de las baterías es exactamente la misma si las cargamos entre 1C y 3C.
Yo ahora las cargo casi siempre a 2C. Ya que prefiero estar atento mientras se cargan durante 30 min que durante una hora. Y la verdad es que no he notado ningún deterioro ni pérdida de vida útil más acusado.
De hecho muchas baterías modernas tienen 5C e incluso 8C en velocidad de carga. Nunca he apurado tanto, pero podemos estar seguros que si cargamos una buena batería entre 1C y 3C no vamos a dañarla ni a perjudicar su ciclo útil.
Nivel de descarga adecuado
La mayoría de las veces que las baterías que no tienen un ciclo de vida completo se debe a que han sido descargadas más de lo recomendado. Agotar demasiado las baterías es la forma más habitual de maltratar las baterías.
Si agotas por completo las baterías, vas a causar un daño irreparable y tús baterías no te durarán nada; y tendrás que comprar unas nuevas. Así de claro.
Dejar un nivel de carga adecuado es el factor más importante para alargar la vida de las baterías.
Si agotas la batería en cada uso, no conseguirás que tenga más de 40 o 50 ciclos de carga buenos. Sin embargo si dejas un 20% de carga restante, las baterías te aguantarán entre 150 y 300 ciclos con facilidad. Por eso, intenta dejar entre un 20 y un 30% de batería restante. Estos valores se aproximan a los niveles de batería cuando muchos modelos de drones te avisan de batería baja. No esperes ni apures más. Aterriza el dron y cambia la batería.
Recuerda, no descargar las baterías por completo es la mejor forma de alargar su vida útil. Es mucho más importante que la velocidad de carga y de descarga.
Almacenamiento de las baterías LiPo
Si queremos almacenar de la mejor manera posible nuestras baterías LiPo debemos manternerlas:
Temperatura entre 5 y 25ºC
Lugar seco
Voltaje entre 3,8 y 3,85V. Muchos cargadores tienen el modo “Almacenamiento” o “Storage” con el que se consiguen estos valores. Sin embargo si ya has cargado alguna batería al máximo, guardala y úsala en la siguiente sesión de vuelo (semana siguiente o poco más…). No te comas la cabeza que tampoco va a sufrir su vida útil. Si no vas a salir a volar el dron en unos cuantos meses lo mejor es que uses esa batería y luego la pongas a cargar en el modo “Almacenamiento”. Si guardas durante mucho tiempo una batería cargada a tope, su vida útil se resentirá. Pero una semana o dos no supone un problema.
Es importante guardarlas en un lugar seguro y alejado de materiales que puedan arder con facilidad. Es MUY RECOMENDABLE guardarlas en una bolsa de seguridad LiPo. Así minimizarás los riesgos de sufrir un incendio
Por qué se hinchan las baterías LiPo
Si usamos baterías de polímero de litio nos encontraremos algunos casos en los que las baterías se hinchan.
El origen de esto puede ser muy diverso:
Malos materiales de fabricación
Mal ensamblaje (habitualmente contaminación por agua que oxida el litio)
Uso incorrecto de la batería (sobrecarga, descargas excesivas
La batería ha agotado su ciclo de vida
En realidad cuando una batería se hincha significa que periodo útil a muerto, por un motivo u otro. Lo más recomendable es no volver a usar esa batería y desecharla.
Hay gente que las apura más que otros, pero tienes que sopesar los riesgos que implica. Imagina que la batería empieza arder dentro de tú dron…
Cuándo jubilar nuestras baterías de polímero de litio
Dependerá del cuidado que hayamos tenido en el mantenimiento de las baterías. Las baterías irán perdiendo poco a poco capacidad de carga. Luego dependerá de cada persona cuando es demasiado poca la capacidad de carga que conserva. La mayoría de la gente suele jubilar sus baterías cuando las baterías pierden un 20-30% de su capacidad de carga original.
Desde luego, jubila tú batería antes si la ves hinchada o ha sufrido algún golpe fuerte y se ve abollada o deformada.
Dónde llevar las baterías que jubilemos
Las baterías de polímero de litio son mucho menos contaminantes que las baterías NiCd o las NiMH. Las baterías LiPo las podemos tirar a la basura directamente. Es conveniente, sin embargo, que las tiremos descargadas.
Para ello lo más recomendable es descargarlas de manera lenta y segura en el exterior conectándolas, por ejemplo, a una bombilla. Que irá drenando poco a poco la carga de la batería. Cuando todas las celdas tengan un voltaje de cero, la batería estará lista para ir a la basura.
Resumen
Las baterías de polímero de litio son muy ligeras y potentes. Por eso son el tipo de batería ideal para usarlas en nuestro drones. Sin embargo, son caras y por eso debemos cuidarlas de la mejor manera posible:
Por qué se estropean las baterías LiPos
Descarga profunda: el factor más importante es que la gente suele descargar demasiado las baterías. Cuando volemos el dron hay que dejar siempre entre un 20 y un 30% de carga en la batería
Sobrecarga: si cargamos la batería con parámetros no especificados por el fabricante estas se deterioran. Es muy importante tener (y aprender a usarlo) un cargador específico para baterías LiPo
Temperatura:
la temperatura de funcionamiento de las baterías LiPo es de entre 20 y 60ºC. Las temperaturas óptimas (100% de rendimiento) son entre 30 y 40ºC
la temperatura de almacenamiento ideal para las baterías LiPo es entre 5 y 25ºC
la temperatura de carga: antes de cargar una batería LiPo, ésta debe de tener una temperatura ni muy alta ni muy baja
Velocidad de carga y de descarga: hay que respetar los valores “C” de carga y de descarga que indique el fabricante. Además si la batería es de poca calidad debemos estimar un margen de seguridad
Uso: con un mantenimiento y uso adecuado una batería LiPo puede aguantar más de 300 ciclos de carga. Pero poco a poco va deteriorándose
Tiempo: aunque no usemos la batería, con el paso del tiempo va deteriorándose. Duran aproximadamente 3 años.
Qué consejos podemos seguir para aumentar la vida útil de las baterías
No dejes que tus baterías Li-Po se descarguen del todo. Si lo haces, reducirás su vida útil y reducirás sus ciclos de carga útiles. Deja de volar cuando notas que el dron pierde fuerza. Algunos drones tienen un LED que indica que la batería está baja. Intenta que conserve al menos entre un 20% y un 30% de carga. Aproximadamente cuando empiezan a parpadear los LEDs
Hay que evitar comprar baterías antiguas. Por lo que es recomendable comprar las baterías en sitios donde vendan mucha cantidad y apenas pasen tiempo guardadas en los almacenes. Tampoco es recomendable comprar ofertas por finalización de Stock, ya que suelen ser baterías viejas que se quieren quitar de encima
No tiene sentido hacer reciclados (cargas y descargas con el cargador) de las baterías LiPo (tenía sentido en las baterías NiCd).
No debemos rebasar los 4,2V por celda
No se debe superar la tasa de descarga indicada por el fabricante. Hacerlo incrementa la temperatura y con ello el desgaste prematuro
Problemas de temperaturas:
Después de volar el dron, no recargues la batería inmediatamente, es mejor esperar al menos 15 min para que se enfríe
Si acabamos de recargar la batería, es conveniente dejarla reposar 5-15 min para que se enfríe, no debemos usarla al instante
No cargar las batería en sitios cerrados, como dentro del coche. Ya que es fácil que la temperatura sea demasiado alta (además del riesgo de incendio)
No recargar las batería al sol
No dejar las baterías en el maletero del coche en verano (temperaturas muy altas)
Si están a menos 15ºC de temperatura. Atemperarlas (calentarlas) un poco y luego cargarlas
Debemos asegurarnos de que la batería está bien ventilada dentro del dron
Si somos manitas y queremos mejorar la temperatura de nuestras baterías, podemos desarmar los packs de baterias y montarlos poniendo unos separadores entre las celdas, de forma que pueda circular el aire
Carga:
No recargues nunca una batería dañada o perforada por algún golpe. Mejor, deséchala. Si la seguimos usando y tenemos un problema las consecuencias pueden ser mucho más costosas y peligrosas: fallo del dron, incendio…
Recarga la batería en un área protegida y alejada de combustibles
Carga las baterías en una zona donde puedas vigilarlas. No es normal ni común, pero el peligro de que ardan está ahí. Si se calientan demasiado, desconéctalas inmediatamente
No dejes cargar una batería durante más tiempo del especificado en las instrucciones. Normalmente, el cargador indicará carga completa con algún led rojo o verde
Si observas que una batería se hincha durante el proceso de carga, desconétala y retírala a un lugar seguro (podría arder). Es mejor desechar la baterías hinchadas
Si vamos a guardar las baterías, lo más aconsejable es una bolsa de protección LiPo y un voltaje entre 3,8 y 3,85V. Ni cargadas a tope ni muy descargadas. Usa el modo “Almacenamiento” o “Storage” de tú cargador.
Espero que te haya gustado esta guía. Si la has encontrado útil compártela con tús amigos en las redes sociales. Como el mundo de las baterías LiPo está cambiando tán rápido, sigo actualizando la guía constántemente. Si tienes alguna duda o comentario (también se aceptan críticas) no dudes en dejar un comentario abajo. Muchas gracias. Y a disfrutar de nuestras baterías LiPo con seguridad.
Fuentes: dronethusiast, helicopterosrc, mydronelab
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