Les LIPO

Les LIPO
Soumis par Administrator
06-09-2008
Dernière mise à jour : 08-09-2008
Les LI-PO
Les accumulateurs au Lithium-ion Polymère (LI-PO)La constitution des éléments au Li-po Le Lithium-ion Polymère se
présente lui d'une façon radicalement différente. L'électrolyte de cette technologie étant un polymère gel, on se retrouve
avec des éléments parfaitement souples, pouvant être très plats et d'une épaisseur très faible, ou se présenter un
peu comme des 'sachets'. Les membranes électrolytiques sont composées d'une matrice polymère dans laquelle
l'électrolyte gélifié est emprisonné. Cela confère à l'ensemble une grande souplesse. Les grilles collectrices de courant
sont en cuivre et aluminium. Au centre la membrane électrolytique sépare les deux électrodes positives (en noir) et
négative (en vert).
De part leur conception ces éléments ne peuvent donc pas intégrer de circuit de protection. Si vous assemblez vous
même vos packs je vous conseille de rajouter ce genre de circuit pour éviter les problèmes. KOKAM par exemple
fabrique des petits circuits électroniques pour protéger vos éléments.La charge des accus Lithium La tension nominale
des accus aux lithium est de 3,6V pour les Li-ion les plus anciens ou actuels de moindre qualité et de 3,7V pour les Li-
po et les Li-ion récents.
Quelle que soit la techno Li-ion ou Li-po le principe de charge est le même.La charge se fait à tension constante et
courant limité.
La particularité de la charge des accus au Lithium tient à deux choses primordiales.
- Ils ne supportent pas la surcharge aussi faible soit elle.
- Il faut respecter le niveau de la tension de charge sinon ça ne charge pas.
Ceci fait que la fourchette entre la tension minimale de charge et la limite à ne pas dépasser sous peine de surcharge est
très faible. Il faut donc que la tension de charge soit régulée très très précisément.
- Tension nominale 3,7V : Tension de charge 4,2 Volts par élément.
La tolérance aujourd'hui admise est de +/- 0,05V par élément.
Le courant de charge doit être limité entre C/2 et 1C.
Dans ces conditions respectées, la charge dure entre 2 et 3 heures.
Certains chargeurs réputés charger les accus au Lithium en 1 heure, en fait ne chargent ceux-ci que partiellement. On
n'atteint en 1 heure qu'environ 75% de la capacité de l'accu, quelque soit le courant, et il faut encore du temps pour
atteindre la charge totale.
- En début de charge et durant toute la première phase de la charge le courant est limité et la tension augmente petit à
petit jusqu'à atteindre la tension régulée.
- A partir de là on atteint la deuxième phase dite de remplissage la tension reste parfaitement stable et alors le courant
diminue.
- La charge est terminée lorsque le courant passe en dessous du seuil de 0,03C. Il est alors impératif de couper la
charge, car les accus au Lithium ne supportent absolument pas la surcharge. Si on surcharge un accu au Lithium il
produit de l'hydrogène.
Il y a donc une surpression et un échauffement qui peuvent aller jusqu'à l'explosion de l'élément. Les Li-ion sont
généralement protégés contre les hausses de températures, et les surpressions par des circuits de protection interne.
Par contre les packs souples Li-po eux sont sensibles, et même si ils n'explosent pas fort, ils s'enflamment très
fortement ce qui peut causer de graves brûlures.
Si vous détectez une élévation de la température, c'est anormal : Arrêtez tout.
Derniers conseils de charge :
- Il ne sert à rien de chercher à augmenter le courant pour diminuer le temps de charge, car si cela permet d'atteindre plus
vite le moment du passage de la première à la deuxième étape, la phase de remplissage elle durera plus longtemps... De
plus l'augmentation du courant de charge influerait directement sur la durée de vie de l'accu. Il est donc préférable de
se contenter d'une charge à C/2.
- Il ne faut pas appliquer de charge lente ou courant d'entretien aux accus Li-ion ou Li-po, ça créé un placage de Lithium
métallique sur les électrodes qui rendrait l'élément instable. Pour compenser la faible auto décharge il est préconisé
de remettre en charge l'accu pendant un bref instant toutes les 500 heures. Cette recharge sera elle aussi stoppée par
le passage du courant sous le seuil de 0,03C.
- Il y a un risque à charger des Li-po en série, en effet ces éléments ne sont généralement pas équipés de
composants de protection comme les Li-ion. Ceci implique qu'il peut y avoir une disparité de tension entre les éléments
car vous ne pouvez faire la régulation de tension que sur l'ensemble du pack. Il est donc possible d'avoir des éléments à
4,1V et d'autre à 4,3V tout en ayant bien la moyenne des tensions à 4,2V. Il faut donc surveiller la tension de chacun des
éléments. La décharge des accus au Lithium
amcsaintomer
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Comme pour les autres technologies les accus au Lithium ont une tension minimum de décharge en dessous de
laquelle il ne faut surtout pas les décharger sous peine de destruction des éléments. La tension basse de destruction
est de 2,5 Volts
Mais en utilisation il ne faut pas descendre en dessous de 3 Volts.
L'autodécharge des accus au Lithium est d'environ 10% par mois. Les accus au Lithium sont aujourd'hui capables de
débiter de forts courants. Leur résistance interne s'approche maintenant de celle des accus Ni-Cd ou Ni-MH.
- Résistance interne du Li-po : environ 200 à 300 milliOhms Celà permet à cette technologie de débiter des courants à un
taux de 1C pouvant aller à plus de 2C.
Certains modèles spéciaux Li-po sont aujourd'hui capables de débiter des courants de 10C pouvant aller à 15C en
pointe.Attention ne jamais mettre en court-circuit un accumulateur au Lithium.
Il y a un fort risque d'échauffement interne pouvant entraîner l'inflammation de l'accu (Li-po) . Donc :
- Attention aux surfaces sur lesquelles vous posez vos accus, Il ne faut pas qu'elles soient conductrices.
- Ne rangez pas vos accus en vrac,
- Pour les radiomodélistes, faites attention aux packs qui ont subi un crash, certains Li-po ayant subi des "lésions"
internes se sont enflammés spontanément au bout de quelques dizaines de minutes... Aujourd'hui pour prévenir ce
genre de risque , la plupart des accus au Lithium vendus en pack sont équipés de circuits de protections et notamment
d'un fusible, pour protéger des éventuels court-circuits.
Inutile de vous rappeler que dans ce cas, si le fusible fonctionne, le pack est inutilisable. Il part au recyclage. Les
conditions d´utilisation des accus au Lithium Faites attention, je le répète, les éléments au Lithium peuvent être
dangereux.Il convient donc de recharger vos accus Li-po sur (voire dans ) un support ininflammable. La cocotte en pirex
ou les pots de fleur en terre cuite semblent aujourd'hui très utilisés.
Un radiomodéliste américain a effectué des tests pour analyser la réaction d'inflammation et a testé plusieurs
conteneurs de charge. Le parpaing en béton recouvert d'un sachet plastique contenant du sable semble, pour lui, la
protection la plus efficace. Le sachet fond au contact de la flamme le sable tombe sur l'accu et étouffe le feu.
Il ne faut pas trop psychoter non plus, si vous prenez les précautions de bases :
- Utiliser un chargeur adapté avec au besoin un équilibreur,
- ne pas surchargez vos accus
- ne pas les laissez pas sans surveillance pendant leur charge,
Il n'y a normalement pas de risque.La durée de vie d'un accu au Lithium dépend de deux paramètres.
- Le premier est l'âge de l'élément.
Contrairement aux autres technologies, c'est le paramètre principal. Confirmé par l'expérience de nombreux utilisateurs
L'espérance de vie d'un accu au Lithium est de 2 à 3 ans après leur date de fabrication.
C'est peu pour des accus d'un prix somme toute non négligeable. Ceci est dû au vieillissement de l'électrolyte, un peu
comme si l'accu "séchait"...
- Le second paramètre est comme pour les autres technos le nombre de cycles de charges et décharges.
- Li-po => 200 à 300 cycles Le nombre de cycles dépendra forcément des conditions de charge et de décharge, de la
façon dont vous aller chouchouter vos éléments :Donc là encore comme pour les autres technologies il y a des
précautions minimales à prendre pour garantir à votre accu la meilleure durée de vie et vous éviter, à vous, tout incident
:Ne jamais décharger en dessous du seuil minimum de tension de 2,5V
Ne jamais surcharger les accusDe préférence utilisez, si il y en a un, le chargeur qui a été fourni avec votre
accumulateur. A défaut utilisez un chargeur à réglage manuel du nombre d'éléments et à régulation de tension ET de
courant. Evitez les charges trop rapides, C/2 est suffisant et surtout ne dépassez pas le taux de 1C.Stockage des accus
au LithiumLes accus au Lithium se stockent à un taux d'environ 40% de capacité restante, pour garder de quoi alimenter
le circuit de protection interne. Le stockage se fera de préférence au frais sec.Les Températures de fonctionnementLes
accus au Lithium fonctionnent correctement sur toute leur plage de température allant généralement de -20°C à +60°C.
Evitez malgré tout les charges par température inférieure à 0°C et supérieure à 45°C. Il y a un risque de placage de Lithium
sur les électrodes qui peut rendre l'accu instable. Dans tous les cas préférez une charge à 20°C.Les précautions
d'utilisations de base
- Ne jamais surcharger un élément.
- Ne pas laisser un accu en charge sans surveillance.
- Ne pas poser un accu en charge sur une surface conductrice.
- Ne pas stocker les batteries en vrac.
- Charger les accus Li-po sur des supports résistant aux hautes températures (un pot de fleur en terre cuite convient
très bien).
- Ne pas réutiliser et bien surveiller un accu Li-po ayant subi un choc important (risque de court-circuit interne).
- Ne jamais court-circuiter un accu.
- Ne pas exposer les éléments à une source de chaleur importante. Extrait du site "Le monde des accumulateurs &
batteries rechargeables".
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