Que ventajas tienen las baterias lipo en box mod??
- Autor del tema anto7
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http://batteryuniversity.com/learn/article/the_li_polymer_battery_substance_or_hype
Como está en inglés, os resumo al vuelo.....
Li-polymer Battery: Substance or Hype?
The polymer hype of the early 2000s is still going strong, however, most users cannot distinguish between a regular Li-ion and one with polymer architecture. Lithium-polymer differs from other battery systems in the type of electrolyte used. The original polymer design.... uses a solid (dry) polymer electrolyte that resembles a plastic-like film. .... A solid polymer has a poor conductivity at room temperature and the battery must be heated to 50–60°C ....
To make the modern Li-polymer battery conductive at room temperature, gelled electrolyte is added. All Li-ion polymer cells today incorporate a micro porous separator with moisture. The correct term is “Lithium-ion polymer†(Li-ion polymer or Li-polymer for short). Li-polymer can be built on many systems, such as Li-cobalt, NMC, Li-phosphate and Li-manganese. For this reason, Li-polymer is not considered a unique battery chemistry. Most Li-polymer packs for the consumer market are based on Li-cobalt.
With gelled electrolyte added, what then is the difference between a normal Li‑ion and Li‑ion polymer? As far as the user is concerned, the lithium polymer is essentially the same as the lithium-ion battery. Both use identical cathode and anode material and contain a similar amount of electrolyte. Although the characteristics and performance of the two systems are alike, the Li‑polymer is unique in that a micro porous electrolyte replaces the traditional porous separator. The gelled electrolyte becomes the catalyst that enhances the electrical conductivity. Li-polymer offers slightly higher specific energy and can be made thinner than conventional Li-ion, but the manufacturing cost increases by 10–30 percent. Despite the cost disadvantage, the market share of Li-polymer is growing.
..../....
Charge and discharge characteristics of Li-polymer are identical to other Li-ion systems and do not require a special charger. Safety issues are also similar in that protection circuits are needed. Gas buildup during charge can cause some Li-polymer in a foil package to swell, and equipment manufacturers must make allowances for expansion. Li-polymer in a foil package may be less durable than Li-ion in the cylindrical package. Li-polymer is not limited to a foil package and can also be made into a cylindrical design.
Batería de litio polimérico (polímero). ¿Es un avance o una moda?
La expectación levantada por las baterías de litio polímerico a principios del 2000 sigue sin síntomas de perder fuerza, aunque muchos usuarios no son capaces de distinguirlas de las baterías de litio normales. Las baterías de litio polimérico difieren de las demás en el tipo de electrolito utilizado. El diseño original usaba un polímero sólido, seco, que aparentaba una lámina de plástico, pero con baja conductividad por debajo de 50-60ºC, temperatura a la que debía calentarse...
Para conseguir que las baterías actuales trabajasen a temperatura ambiente, se utiliza un gel electrolítico. Todas las baterías actuales usan un separador microporoso húmedo (para separar electrodos). Su denominación correcta es "litio-ión polímero" (abreviado Li-ion polímero o Li-polímero). Pueden configurarse con muy diversas químicas, como litio-cobalto, NMC, litio-fosfato y litio-manganeso, por lo que este arreglo no se considera una química separada. La mayoría de baterías poliméricas se basan en la química litio-cobalto.
Con este añadido de electrolito en gel, ¿qué las diferencia de las baterías normales? En lo que al usuario atañe, la batería polimérica es en esencia igual a la normal. Ambas utilizan el mismo cátodo y ánodo y contienen cantidades similares del mismo electrolito. Aún teniendo características y prestaciones similares, la polimérica es única en cuanto a que el separador microporoso reemplaza al separador normal. de esta forma el gel electrolítico actúa como catalizador de las reacciones en electrodos consiguiéndose una mejora ligera en la energía específica (mAh por volumen) y pueden configurarse en capas mucho más finas que las baterías normales, (y con geometrías mucho más planas), a costa de una fabricación 10-30% más cara, pese a lo que el mercado para estas baterías crece.
..../....
Las características de carga y descarga son idénticas a otros sistemas de litio y no requieren un cargador diferente. Las precauciones de seguridad son las mismas y por lo tanto se requieren los mismos circuitos protectores. El desgase durante la carga puede originar que ciertas baterías de litio polímero configuradas como hojas finas se hinchen y los fabricantes de los equipos que las usan deben proveer de espacio para esta contingencia. La batería de litio-ión en un paquete fino puede resultar menos duradera que la conformada en un paquete cilíndrico, si bien las geometrías del litio polímero no están limitadas al paquete fino, también pueden conformarse como paquetes cilíndricos.
Y dicho esto, hay que añadir que cuando la polimérica es de litio-manganeso, lleva las ventajas de ambos sistemas: elevadas tasas de carga y descarga y conformación a geometrías prácticas para pequeños consumidores con elevados amperajes (la batería de helicóptero de RC, p. ej.), con un peso menor y una capacidad de carga algo mayor. el problema es el tema de "permitir espacio para hincharse".
Comparemos un Hana con polímero o con 18650 estándar. Precisa (en un DNA30 genuino) una alimentación que garantice 12 A de descarga de la batería seguros. Lo consiguen con una VTC4/5 o una LG/Efest con capacidades entre 2100 y 2900 mAh (según la batería, lo más común es los 2500-2600 mAh de las VTC5/Efest).
Con el mismo volumen ocupado por la 18650 tenemos seguro aún más amperios de descarga y probablemente más mAh con poliméricas. Otro tema es que su geometría quepa en el Hana (lo habitual es que "se salgan" por ser paquetes demasiado largos, y con paquetes del largo adecuado, precisas dos pues son finos), sobre todo cuando se prevee del espacio que exigen para si se hinchan: Entonces resulta que las soluciones comerciales son dos paquetes de 600 mAh nominales, total 1200mAh, capaces de dar esos 12 A y más, pero con pérdida de capacidad. Sacrificamos capacidad en aras de un peso y tamaño ligeramente mejorados.
Así que al final, comparando una buena 18650 "normal" con una polimérica o combinación de poliméricas competente, el espacio para "si se hinchan" y tamaños comerciales disponibles nos lleva a una pérdida de prestaciones puras (mAh), si se acepta el mayor largo del mod final con 18650.
Una posible "excepción" es el famoso eLeaf iStick. Lleva una polimérica "enrrollada" como un cilindro de dimensiones externas idénticas a una 18650. Aún así, sólo tienen 2100/2200 mAh, y nos los 2600 mAh de una VTC5. Va en un mod de 20/25 W asi que tampoco requiere los 30A de una VTC5 (con 12 A va sobrado). Va montada con el espacio justo dentro del mod, con muy poco disponible "por si se hincha", así que supongo que los fabricantes de la "R18650D" que lleva el iStick han provisto el espacio "por si se hincha" internamente, pues por fuera algo hay, pero muy poco.
Esto difiere de la situación en telefonía, donde imperan baterías lo más planas posibles y con la máxima capacidad... pero son baterías que raramente precisan mas de 5 A de tasa de descarga, y lo normal es no más de 2 A. Esas son tasas posibles con litio-cobalto pero para un mod de vapeo resultan peligrosamente inservibles..... lo de peligroso por si a alguien se le ocurre reciclar o ponerle a su mod de 15 A una batería (o más) de una tablet Samsung....¡cuidado con las tasas de descarga!
Para vapear (decenas de amperios potencialmente drenados de la batería) tenéis que aseguraros de que la batería dará la corriente sin sobrecalentarse ni explotar.... ¡si!, ¡explotar!. Haberlas haylas, pero por desgracia tomamos prestadas del campo de radiocontrol (esos avioncitos que vuelan con baterías, nada menos) con baterías poliméricas de alta capacidad (en amperios entregados con relativa seguridad). De hecho, el problema mayor que encontramos es que la mayoría de baterías de RC son paquetes con celdas en serie (más de 3,7 V nominales) y nosotros habitualmente requerimos paquetes de una celda de 3,7 V, dos en serie (7,4 V nominales) como mucho, y estos últimos requieren cargadores especializados que son un dolor de muelas dentro de un mod.....
Como está en inglés, os resumo al vuelo.....
Li-polymer Battery: Substance or Hype?
The polymer hype of the early 2000s is still going strong, however, most users cannot distinguish between a regular Li-ion and one with polymer architecture. Lithium-polymer differs from other battery systems in the type of electrolyte used. The original polymer design.... uses a solid (dry) polymer electrolyte that resembles a plastic-like film. .... A solid polymer has a poor conductivity at room temperature and the battery must be heated to 50–60°C ....
To make the modern Li-polymer battery conductive at room temperature, gelled electrolyte is added. All Li-ion polymer cells today incorporate a micro porous separator with moisture. The correct term is “Lithium-ion polymer†(Li-ion polymer or Li-polymer for short). Li-polymer can be built on many systems, such as Li-cobalt, NMC, Li-phosphate and Li-manganese. For this reason, Li-polymer is not considered a unique battery chemistry. Most Li-polymer packs for the consumer market are based on Li-cobalt.
With gelled electrolyte added, what then is the difference between a normal Li‑ion and Li‑ion polymer? As far as the user is concerned, the lithium polymer is essentially the same as the lithium-ion battery. Both use identical cathode and anode material and contain a similar amount of electrolyte. Although the characteristics and performance of the two systems are alike, the Li‑polymer is unique in that a micro porous electrolyte replaces the traditional porous separator. The gelled electrolyte becomes the catalyst that enhances the electrical conductivity. Li-polymer offers slightly higher specific energy and can be made thinner than conventional Li-ion, but the manufacturing cost increases by 10–30 percent. Despite the cost disadvantage, the market share of Li-polymer is growing.
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Charge and discharge characteristics of Li-polymer are identical to other Li-ion systems and do not require a special charger. Safety issues are also similar in that protection circuits are needed. Gas buildup during charge can cause some Li-polymer in a foil package to swell, and equipment manufacturers must make allowances for expansion. Li-polymer in a foil package may be less durable than Li-ion in the cylindrical package. Li-polymer is not limited to a foil package and can also be made into a cylindrical design.
Batería de litio polimérico (polímero). ¿Es un avance o una moda?
La expectación levantada por las baterías de litio polímerico a principios del 2000 sigue sin síntomas de perder fuerza, aunque muchos usuarios no son capaces de distinguirlas de las baterías de litio normales. Las baterías de litio polimérico difieren de las demás en el tipo de electrolito utilizado. El diseño original usaba un polímero sólido, seco, que aparentaba una lámina de plástico, pero con baja conductividad por debajo de 50-60ºC, temperatura a la que debía calentarse...
Para conseguir que las baterías actuales trabajasen a temperatura ambiente, se utiliza un gel electrolítico. Todas las baterías actuales usan un separador microporoso húmedo (para separar electrodos). Su denominación correcta es "litio-ión polímero" (abreviado Li-ion polímero o Li-polímero). Pueden configurarse con muy diversas químicas, como litio-cobalto, NMC, litio-fosfato y litio-manganeso, por lo que este arreglo no se considera una química separada. La mayoría de baterías poliméricas se basan en la química litio-cobalto.
Con este añadido de electrolito en gel, ¿qué las diferencia de las baterías normales? En lo que al usuario atañe, la batería polimérica es en esencia igual a la normal. Ambas utilizan el mismo cátodo y ánodo y contienen cantidades similares del mismo electrolito. Aún teniendo características y prestaciones similares, la polimérica es única en cuanto a que el separador microporoso reemplaza al separador normal. de esta forma el gel electrolítico actúa como catalizador de las reacciones en electrodos consiguiéndose una mejora ligera en la energía específica (mAh por volumen) y pueden configurarse en capas mucho más finas que las baterías normales, (y con geometrías mucho más planas), a costa de una fabricación 10-30% más cara, pese a lo que el mercado para estas baterías crece.
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Las características de carga y descarga son idénticas a otros sistemas de litio y no requieren un cargador diferente. Las precauciones de seguridad son las mismas y por lo tanto se requieren los mismos circuitos protectores. El desgase durante la carga puede originar que ciertas baterías de litio polímero configuradas como hojas finas se hinchen y los fabricantes de los equipos que las usan deben proveer de espacio para esta contingencia. La batería de litio-ión en un paquete fino puede resultar menos duradera que la conformada en un paquete cilíndrico, si bien las geometrías del litio polímero no están limitadas al paquete fino, también pueden conformarse como paquetes cilíndricos.
Y dicho esto, hay que añadir que cuando la polimérica es de litio-manganeso, lleva las ventajas de ambos sistemas: elevadas tasas de carga y descarga y conformación a geometrías prácticas para pequeños consumidores con elevados amperajes (la batería de helicóptero de RC, p. ej.), con un peso menor y una capacidad de carga algo mayor. el problema es el tema de "permitir espacio para hincharse".
Comparemos un Hana con polímero o con 18650 estándar. Precisa (en un DNA30 genuino) una alimentación que garantice 12 A de descarga de la batería seguros. Lo consiguen con una VTC4/5 o una LG/Efest con capacidades entre 2100 y 2900 mAh (según la batería, lo más común es los 2500-2600 mAh de las VTC5/Efest).
Con el mismo volumen ocupado por la 18650 tenemos seguro aún más amperios de descarga y probablemente más mAh con poliméricas. Otro tema es que su geometría quepa en el Hana (lo habitual es que "se salgan" por ser paquetes demasiado largos, y con paquetes del largo adecuado, precisas dos pues son finos), sobre todo cuando se prevee del espacio que exigen para si se hinchan: Entonces resulta que las soluciones comerciales son dos paquetes de 600 mAh nominales, total 1200mAh, capaces de dar esos 12 A y más, pero con pérdida de capacidad. Sacrificamos capacidad en aras de un peso y tamaño ligeramente mejorados.
Así que al final, comparando una buena 18650 "normal" con una polimérica o combinación de poliméricas competente, el espacio para "si se hinchan" y tamaños comerciales disponibles nos lleva a una pérdida de prestaciones puras (mAh), si se acepta el mayor largo del mod final con 18650.
Una posible "excepción" es el famoso eLeaf iStick. Lleva una polimérica "enrrollada" como un cilindro de dimensiones externas idénticas a una 18650. Aún así, sólo tienen 2100/2200 mAh, y nos los 2600 mAh de una VTC5. Va en un mod de 20/25 W asi que tampoco requiere los 30A de una VTC5 (con 12 A va sobrado). Va montada con el espacio justo dentro del mod, con muy poco disponible "por si se hincha", así que supongo que los fabricantes de la "R18650D" que lleva el iStick han provisto el espacio "por si se hincha" internamente, pues por fuera algo hay, pero muy poco.
Esto difiere de la situación en telefonía, donde imperan baterías lo más planas posibles y con la máxima capacidad... pero son baterías que raramente precisan mas de 5 A de tasa de descarga, y lo normal es no más de 2 A. Esas son tasas posibles con litio-cobalto pero para un mod de vapeo resultan peligrosamente inservibles..... lo de peligroso por si a alguien se le ocurre reciclar o ponerle a su mod de 15 A una batería (o más) de una tablet Samsung....¡cuidado con las tasas de descarga!
Para vapear (decenas de amperios potencialmente drenados de la batería) tenéis que aseguraros de que la batería dará la corriente sin sobrecalentarse ni explotar.... ¡si!, ¡explotar!. Haberlas haylas, pero por desgracia tomamos prestadas del campo de radiocontrol (esos avioncitos que vuelan con baterías, nada menos) con baterías poliméricas de alta capacidad (en amperios entregados con relativa seguridad). De hecho, el problema mayor que encontramos es que la mayoría de baterías de RC son paquetes con celdas en serie (más de 3,7 V nominales) y nosotros habitualmente requerimos paquetes de una celda de 3,7 V, dos en serie (7,4 V nominales) como mucho, y estos últimos requieren cargadores especializados que son un dolor de muelas dentro de un mod.....
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