Předem následujících řádků bych chtěl poděkovat panu Vlastimilu Švecovi, který mne upozornil na důležité apsekty níže popsaného osobního experimentu. Člověk je tvor zvídavý a učí se celý život. Já se rozhodl pro test, které sice může reálně nastat, ale může to být jedna z variant možností.
K testu jem použil drát s poměrně velkým odporem a i použité baterie nebyly zcela nové a tudíž ve 100% stavu. Jak správně pan kolega uvedl, skutečný zkrat přímo na baterii může být i 100x větší. A to pak může baterie klidně zahořet.
Osobně jsem se mohl na závodě přesvědčit, jak se v sekudně popálil jezden závodník a malou LiPo baterii v modelu 1/18. Zkratoval ji nechtěně hodinkami… Zde máte foto z mého archívu:
Jak zahoří LiPo článek po přebití ukazuje následující video. Text je v anglickém jazyce, ale nepotřebuje komentář…
Výše uvedené příklady mohou ve skutečnosti nastat, ale při správném a bezpečném provozu LiPo článků můžete těmto nehodám předejít.
Můj pokus byl jen osobním poznáním a simuloval v podstatě „jen“ zatížení baterie. Prováděno bylo za přísných bezpečnostních podmínek a nedoporučuji toto provádět komukoliv jinému!!! Zejména ne začátečníkům v oblasti RC modelů a především nováčkům v používání LiPo článků !!!
Tak a nyní k mému testu a jak nakonec dopadl. Následující text zůstal beze změn a jsou v něm vyjádřeny osobní zkušenosti a názory:
Každý uživatel LiPo článků se zajímá, nebo by správně měl zajímat, jak se chovat při používání LiPo baterií. A nezáleží na počtu článků, kapacitě a velikosti proudového zatížení. Protože i malá LiPo baterie může být nebezpečná při nesprávném zacházení.
Automodeláři používají z 90% ve svým modelech LiPo baterie o dvou článcích, tzv. 2S sadu. Tyto baterie jsou typu HARD CASE, což znamená, že články se nachází v pevném netříštivém obalu. Ten má v případě nehody zamezit rychlé destrukci baterie a zmírnit tak rizika škod.
Osobně jsem viděl, jak se po nafouknutí článků HARD CASE rozlomil v bočním sváru, ale k požáru nedošlo. Stalo se tak při běžném použití v modelu za jízdy. Ne tedy při nabíjení, ale vybíjení. Také jsem viděl stav, kdy po připojení k nabíječi jeden článek !prorazil HARD CASE obal nahoře a ne ve sváru a teplo uniklo spárou ve velmi krátkém intervalu. Na youtube je mnoho videí s tématikou vzplanutí LiPo článků.
Do rukou se mi dostaly dvě baterie, které již nebyly v nejlepší kondici. Jednalo se o typ SMC Marc Rheinard Edition 5200 mAh 50C. Články byly hodně rozhozené a jedna z baterií i poměrně dost nafouklá. Začalo mne zajímat, jak se právě tento typ LiPo článků zachová při simulaci zkratu.
Prvně jsem uvažoval o přebití článků proudem vyšším jak 10A. Ale proces by byl zdlouhavější a nevlastním nabíječ s takovým proudem pro nabíjení. A tak jsem zvolil metodu zkratu. Proces jednoduchý a rychlý.
K pokusu jsem si připravil následující vybavení:
– LiPo SMC MR Edition 5200 mAh 50C
– 2 metry kabelu pro zkrat
– fotoaparát a video kameru
– stativ
Celý pokus proběhl na odlehlém místě s asfaltovým povrchem. Postup byl takový, že jsem na póly baterie napájel jeden konec 2m kabelu a druhé dva konce jsem na místě spojil. Tím jsem uvedl baterii do zkratu. Kamera byla umístěna na stativu cca 3m od místa dění a byla nastavena na ZOOM. Ta snímala celý průběh. Pořídil jsem snímky z této akce. Opět z bezpečné vzdálenosti a za asistence kolegy.
Vše uvidíte na záznamech a baterie se zachovaly následovně:
1. SMC Marc Rheinard Edition 5200 mAh 50C – na jednom článku napětí 3,7V na druhém 4,2V. Před testem zkratu mírně nafouklá na obou stranách.
– 5 minut trval zkrat
– baterie se více nafoukla a po bližším pozdějším ohledání měla narušený šev spoje na jednom místě
– jinak obal udržel nafouklé články
– ke vznícení nedošlo
– pouze se škvařil konec kabelu veducí k baterii
– na záznamu je komentář z průběhu a je mu nechán volný průběh
2. SMC Marc Rheinard Edition 5200 mAh 50C – na jednom článku napětí 4,2V na druhém 3,9V. Před testem zkratu mírně nafouklá na jedné straně.
– zkrat trval 5 minut
– izolace po celé délce se škvařila teplotou. K přerušení drátu nedošlo
– potom došlo k nafouknutí poměrně většímu a náhle došlo k rozlousknutí obalu HARD CASE
– teplota baterie před puknutím byla 72,3°
– zjstili jsme, že baterie je typu 2S 2P
– opět volný komentář v záznamu
Jak jsme se s kolegou v tomto případě přesvědčili, tento typ LiPo článků v provedení HARD CASE vydržel tento typ zkratu a pouze došlo k prasknutí obalu v jednom případě. K požáru ani v jednom případě nedošlo. Což je prozatím dobré zjištění. Připadá nám, že HARD CASE provedení má udržet nafouklé články uvnitř a pokud nedojde k mechanickému poškození samotného článku, požár by neměl nastat. V našem případě se nejednalo o 100% zkrat – baterie byly možná pouze zatíženy. Byl použit slabší průměr drátu. Další otázkou je, jak by se tato baterie zachovala při přebití.
Dalším aspektem je, jak budeme LiPo baterii daného typu zatěžovat. Podobný jev by mohl nastat, kdybychom používali slabou LiPo baterii na silné zátěži. Která by ji nadměrně přetěžovala. Při nákupu bychom měli konzultovat použití s prodejcem.
LiPo články při správném používání a při dodržování pravidel jsou si myslím poměrně bezpečné a nehody podobného typu jsou ojedinělé. Shrňme si nyní poto zásady správného používání a zacházení s Lipo články:
- LiPo články nabíjíme na nabíječích, které jsou k tomu určeny. Pokud nemá nabíječ vestavěný balancér, pak jej musíme zakoupit zvláště
- LiPo baterie nabíjíme předepsaným proudem. Buď 1C, tedy jedno násobkem kapacity baterie (5000 mAh tedy 5A, 1500 mAh 1,5A). U novějších typů pak i proudem 2C, 3C… Ale to se musí ověřit u výrobce dané sady
- při nabíjení neodcházíme od nabíjené sady a máme ji na dohled. Balancér kontroluje napětí na článcích a nabíječ ukončí proces při zjištění defektu. Ale jistota je být u toho
- při nabíjení nesmí napětí na článku překročit 4,2V na článek. Při vybíjení potom 3V na článek
- pokud vidíme mechanické poškození obalu, nafouknutí obalu, baterii dále nepoužíváme
- při nabíjení se nesmí LiPo články zahřívat. Nechovají se jak NiMh baterie, které se po dosažení napětí zahřejí. Pokud se LiPo zahřívá, je něco špatně a vyřadíme ji z provozu
- pro větší bezpečnost používejte LiPo sáček, který snižuje výrazně riziko požáru. Jedná se o sáček z žáruvzdorného materiálu, který v případě exploze udrží teplo a oheň uvnitř obalu. V LiPo sáčku nabíjíte, vybíjejte a skladujete své Lipo sady
- po nabití sady či vybití kontrolujte stav napětí na jednotlivých článcích. Pokud je napětí hodně rozdílné, opět může být baterie poškozená
- baterie skladujeme na pokud možno nehořlavém místě a to i pokud používáme LiPo sáček. Nenechávejte baterii v modelu po delší dobu. Nenechejte připojenou k regulátoru.
- skladovat by se měly LiPo baterie v cca 70% stavu nabití
- při zapojování k regulátoru dávejte pozor na polaritu. Baterie vám spolehlivě zničí regulaci
- pokud se vám článek nafoukne, dejte ho na nehořlavé místo a nechte vychladnout
