Si utilizas coches RC, drones FPV, aviones-de ala fija, robots o equipos portátiles, probablemente te hayas encontrado con una batería LiPo 3S. Es una de las opciones de batería más comunes para aplicaciones que necesitan un buen equilibrio entre voltaje, potencia, peso y tiempo de ejecución.
Pero elegir la batería 3S adecuada no siempre es sencillo. ¿Cuál es la diferencia entre 11,1 V y 12,6 V? ¿Cuánta capacidad necesitas? ¿Qué significa realmente una clasificación de 50 ° C? ¿Y cómo se debe cargar y almacenar la batería de forma segura?
En esta guía,Batería Blumotidesglosa las especificaciones clave de 3S LiPo en inglés sencillo. Cubriremos voltaje, capacidad, clasificación C-, resistencia interna, selección de batería, carga, almacenamiento y mantenimiento básico.
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¿Qué es una batería de polímero de litio 3S?
1. ¿Qué significa "3S" en una batería LiPo?
En la terminología de baterías de polímero de litio, "S" significaserie.
A Batería Li-Po 3SContiene tres celdas individuales de polímero de litio conectadas en serie. Una conexión en serie suma los voltajes de las celdas, mientras que la capacidad de la batería permanece igual.
- 3S1P:Tres celdas en serie y un grupo paralelo.
- 3S2P:Seis celdas dispuestas en una configuración de tres-series y dos-paralelos. El voltaje sigue siendo el mismo que el de un paquete 3S, mientras que la capacidad es el doble que la de una sola celda.
2. ¿La batería LiPo 3S es de 11,1 V o 12,6 V?
Ambos valores son correctos. Representan diferentes estados de carga.
Celda LiPo 3S y voltaje del paquete
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Estado de la batería |
Voltaje por celda |
Voltaje total 3S |
|
corte mínimo |
3.0V |
9.0V |
|
tensión nominal |
3.7V |
11.1V |
|
Carga completa estándar |
4.2V |
12.6V |
|
Carga completa LiHV |
4.35V |
13.05V |
Voltaje nominal: 11,1 V
El voltaje nominal de una celda LiPo estándar es de 3,7 V. Por lo tanto:
3 × 3.7V = 11.1V
El valor nominal de 3,7 V se utiliza habitualmente para celdas de iones de litio-basadas en la química LCO y NMC.[1]
Voltaje completamente cargado: 12,6 V
Una celda LiPo estándar alcanza los 4,2 V cuando está completamente cargada. Por lo tanto:
3 × 4.2V = 12.6V
El voltaje de carga superior estándar es de aproximadamente 4,20 V ± 0,05 V por celda.[2]
Voltaje de carga completa-LiHV: 13,05 V
Una batería de polímero de litio de alto-voltaje, también conocida como batería LiHV, se puede cargar a 4,35 V por celda.
3 × 4.35V = 13.05V
Las celdas LiHV utilizan sistemas de material y electrolitos de alto voltaje diseñados para un límite de carga de 4,35 V.[3]
Voltaje mínimo seguro: 9,0 V a 10,5 V
El límite inferior electroquímico es de aproximadamente 3,0 V por celda o 9,0 V para un paquete 3S.
En uso real, es mejor dejar de funcionar o aterrizar cuando el voltaje alcance aproximadamente 3,5 V por celda, o 10,5 V para un paquete 3S. Esto ayuda a prolongar la vida útil de la batería.
Especificaciones principales: capacidad, clasificación C-y conectores
Al comprar o personalizar un paquete blando-o una batería rígida-LiPo 3S, concéntrate en tres especificaciones principales.
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Especificación |
Unidad o rango común |
Efecto sobre el rendimiento |
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Capacidad |
450 mAh a 5000 mAh+ |
Determina el tiempo de ejecución de la batería. |
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C-Calificación |
25°C, 50°C, 100°C a 160°C |
Indica capacidad de descarga |
|
Conectores |
XT60, decanos, EC3, JST-XH |
Afecta la compatibilidad y la transferencia actual. |
1. Capacidad de la batería: mAh y Ah
La capacidad de la batería se mide en miliamperios-hora o mAh.
Por ejemplo, una batería LiPo 3S de 11,1 V y 1500 mAh puede, en teoría, proporcionar 1,5 A durante una hora.
1500 mAh=1.5Ah
El tiempo de ejecución real depende de la carga, la tasa de descarga, el estado de la batería, la temperatura y el corte de voltaje.
2. Alta de calificación C-
La clasificación C-indica cuánta corriente puede entregar una batería en relación con su capacidad.
Corriente máxima de descarga continua:
Imax (A)=Capacidad (Ah) × C-Clasificación
Este cálculo se basa en la relación física Q=I × t y la convención de velocidad estándar C-de la batería.[4]
Para una batería LiPo 3S 2200mAh 50C:
2200 mAh ÷ 1000=2.2Ah
2,2 Ah × 50 °C=110A
La corriente de salida continua máxima calculada es 110A.
En los coches de carreras RC y los drones FPV, una clasificación C-más alta, como 75 °C, 100 °C o 120 °C, puede reducir la caída de voltaje durante una aceleración rápida. También ayuda a evitar que el sistema active la protección de bajo-voltaje bajo una carga pesada.
3. Conectores de batería
El conector de alimentación principal transporta corriente al ESC u otro equipo.
Los tipos de conectores comunes incluyen:
- XT60
- Decanos
- EC3
- XT30
- JST
La mayoría de las baterías LiPo 3S utilizan un conector de equilibrio XH de cuatro-pin JST-. Permite que el cargador controle y equilibre las tres celdas durante la carga.
Guía de selección y comparación de baterías 3S
1. 3S frente a. 2S: ¿Debería actualizar a 3S?
Una batería LiPo 2S tiene un voltaje nominal de 7,4V. Una batería LiPo 3S tiene un voltaje nominal de 11,1V.
Pasar de 2S a 3S aumenta la tensión nominal en un 50%.
Para el mismo motor, la velocidad aproximada del motor se puede calcular como:
RPM=Motor KV × Voltaje
El voltaje más alto puede aumentar significativamente la velocidad del motor y la potencia de salida.
Antes de actualizar de 2S a 3S, confirme que el ESC y el motor puedan soportar el voltaje completamente cargado de 12,6 V.
El uso de una batería 3S con un ESC 2S-solo puede dañar los MOSFET del ESC y otros componentes electrónicos.
2. 3S frente a. 4S frente a. 6S
Lipo 3S
Las aplicaciones comunes incluyen:
- Drones FPV de 3 pulgadas
- Drones palillos de dientes
- Cinewhoops
- Coches RC a escala 1/10
- Aviones de entrenamiento-de ala fija
- robots portátiles
Lipo 4S y 6S
Estas baterías se utilizan comúnmente en:
- Drones de carreras FPV de 5 pulgadas
- Drones FPV de estilo libre
- Grandes aviones RC
- Drones industriales de alta-potencia
- Sistemas robóticos de alto-rendimiento
Un sistema de mayor-voltaje puede entregar la misma potencia con una corriente más baja.
P = V × I
La pérdida de calor resistiva es:
Pérdida de energía=I² × R
Una corriente más baja puede reducir el calor en cables, conectores y componentes electrónicos.
Carga y mantenimiento seguros
1. Cómo cargar y equilibrar de forma segura una batería LiPo 3S
Utilice siempre un cargador de equilibrio LiPo exclusivo.
Nunca cargue una batería LiPo en modo NiMH.
La carga equilibrada permite que el cargador controle cada celda y mantenga los voltajes de las celdas estrechamente coincidentes.
Para una batería LiPo 3S estándar, seleccione:
- Tipo de batería: LiPo
- Recuento de células: 3S
- Voltaje máximo: 12,6 V
- Modo de carga: carga de equilibrio
Para una batería 3S LiHV, seleccione:
- Tipo de batería: LiHV
- Recuento de células: 3S
- Voltaje máximo: 13,05 V
No utilice el modo LiHV para una batería LiPo estándar de 4,2 V.
2. Corriente de carga estándar 1C
A menos que el fabricante especifique lo contrario, 1C es la velocidad de carga estándar recomendada.
Corriente de carga 1C (A)=Capacidad de la batería (mAh) ÷ 1000
Ejemplos:
1500 mAh ÷ 1000=1.5A
2200 mAh ÷ 1000=2.2A
Una batería de 1500 mAh debe cargarse a 1,5 A. Una batería de 2200 mAh debe cargarse a 2,2 A.
3. ¿Cuánto tiempo tarda en cargarse una LiPo 3S?
A una velocidad de carga de 1C, una batería muy descargada suele tardar entre 45 y 60 minutos en cargarse.
El tiempo de carga exacto depende de las etapas de -corriente constante, voltaje-constante y-celda de equilibrio.
4. Seguridad en la carga
Coloque la batería dentro de una bolsa de carga segura para LiPo-o de un recipiente metálico adecuado-resistente al fuego.
Nunca deje desatendida una batería en carga.
Deje de cargar inmediatamente si la batería:
- Se hincha
- Fugas
- fuma
- Produce un olor inusual
- Se calienta excesivamente
Voltaje de almacenamiento adecuado
Para un almacenamiento de más de 48 horas, no deje una batería LiPo completamente cargada o completamente descargada.
No guarde una batería 3S en:
- 12,6 V durante largos períodos
- Por debajo de 10,5 V durante largos períodos
Utilice el modo Almacenamiento del cargador y ajuste la batería para:
3,80 V a 3,85 V por celda
Para una batería 3S:
3 × 3.80V = 11.40V
3 × 3.85V = 11.55V
Voltaje de almacenamiento 3S recomendado:
11,40 V a 11,55 V
Este es aproximadamente un 40 % a un 50 % del estado de carga. En este nivel, las interfaces del electrodo y del electrolito son más estables y se reducen las reacciones secundarias no deseadas.[5]
Almacenar una batería con carga completa puede acelerar la descomposición del electrolito, la pérdida de capacidad, el crecimiento de la resistencia interna y la hinchazón.
Hinchazón, sobre-descarga y daños en la batería
1. Baterías hinchadas o dañadas
Deje de usar la batería si muestra alguno de los siguientes signos:
- Hinchazón visible
- Fuga de electrolitos
- Un olor químico inusual
- Perforación o aplastamiento físico
- calor excesivo
- Desequilibrio celular severo
- Un aumento importante en la resistencia interna.
Una batería hinchada no se debe cargar, perforar, comprimir ni reutilizar.
2. Resistencia interna
La resistencia interna, o IR, afecta la caída de voltaje y la generación de calor.
Una batería con resistencia interna creciente puede mostrar:
- Mayor caída de voltaje
- Más calor bajo carga
- Salida de corriente máxima-más baja
- Capacidad útil reducida
La resistencia interna varía según la capacidad de la celda, la temperatura, el estado de carga, la química y el método de medición.
Por este motivo, compare la batería con sus lecturas anteriores o con una batería nueva idéntica probada en las mismas condiciones.
3. Daño electroquímico causado por una descarga excesiva
Cuando el voltaje de una celda cae por debajo de aproximadamente 2,5 V a 3,0 V, el colector de corriente de cobre en el electrodo negativo puede comenzar a disolverse.
Durante la recarga, el cobre disuelto puede volver a depositarse y formar dendritas de cobre. Estas dendritas pueden dañar o penetrar el separador, provocando un cortocircuito interno y aumentando el riesgo de fuga térmica.[6]
El proceso de daño se puede resumir de la siguiente manera:
El voltaje de la celda cae por debajo de 2,5 V–3,0 V
El colector de corriente de cobre comienza a disolverse.
La celda dañada se recarga
Se pueden formar dendritas de cobre.
El separador puede ser penetrado
Puede ocurrir un cortocircuito interno
Puede producirse una fuga térmica o un incendio.
No intentes recuperar una batería LiPo muy-descargada cargándola en modo NiMH.
Cómo deshacerse de una batería LiPo 3S agotada o hinchada
No tire una batería LiPo a la basura doméstica.
No perfore, aplaste, queme ni abra la batería.
No se recomienda el método del agua salada. El agua salada puede corroer y romper los terminales de la batería antes de que la energía restante se haya descargado por completo.
Utilice un descargador resistivo adecuado o una bombilla pequeña para descargar lentamente una batería que no esté dañada, siguiendo los procedimientos de seguridad adecuados.
Después del alta:
- Aísle los conectores con cinta no conductora.
- Coloque la batería en un recipiente -resistente al fuego adecuado.
- Llévalo a un centro local de reciclaje de baterías, a un centro de reciclaje de productos electrónicos o a una instalación de residuos-peligrosos.
Una batería hinchada, con fugas, perforada o dañada de otro modo debe manipularse de acuerdo con las instrucciones de la instalación de reciclaje local.
¿Por qué elegir la batería Blumoti para soluciones LiPo 3S?
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Ofrecemos paquetes de baterías de polímero de litio de alta-C-resistencia baja-y muy compatibles, junto con servicios de personalización OEM y ODM.
Tecnología de apilamiento
Nuestro proceso de apilamiento está diseñado para reducir la resistencia interna en comparación con la construcción tradicional de células enrolladas-. También admite una mayor densidad de energía y un menor peso de la batería.
Resistencia interna ultra-baja
La resistencia interna de la celda puede ser tan baja como 1–3 mΩ, lo que ayuda a la batería a mantener un voltaje estable bajo cargas pesadas y al mismo tiempo reduce la generación de calor.
Coincidencia de celdas de precisión
Cada paquete de baterías 3S se combina según:
- Capacidad
- Voltaje
- Resistencia interna
Esto ayuda a mantener un rendimiento constante y un equilibrio celular en toda la mochila.
Personalización flexible
Las opciones disponibles incluyen:
- Capacidad: 450 mAh a 10000 mAh+
- Tasa de descarga: 30C a 160C
- XT60, Deans, EC3 y otros conectores
- Diseños de-paquetes blandos y-estuches rígidos
- Configuraciones de baterías industriales y de consumo.
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Preguntas frecuentes
P1: ¿Qué tamaño de ESC necesito para una batería LiPo 3S?
El ESC debe soportar un voltaje 3S completamente cargado de 12,6 V.
Su clasificación actual también debe ser mayor que la corriente de carga máxima del motor.
Por ejemplo, si el motor consume 25 A a máxima aceleración en 3S, se recomienda un ESC de 30 A o 35 A para proporcionar al menos un margen de seguridad del 20 %.
P2: ¿Cuál es el voltaje nominal de una batería LiPo 3S?
La tensión nominal es de 11,1V.
3 × 3.7V = 11.1V [1]
P3: ¿Cuál es el voltaje máximo cuando está completamente cargado?
Para una batería LiPo 3S estándar:
3 × 4.2V = 12.6V [2]
Para una batería 3S LiHV:
3 × 4.35V = 13.05V [3]
P4: ¿Cuántos amperios debo usar para cargar una batería LiPo 3S?
Se recomienda una tasa de carga de 1C a menos que el fabricante especifique lo contrario.
Corriente de carga (A)=Capacidad (mAh) ÷ 1000
Ejemplos:
- 1500 mAh: 1,5 A.
- 2200mAh: 2.2A
- 5000mAh: 5.0A
P5: ¿Puede incendiarse una batería LiPo 3S?
Sí.
Una batería LiPo puede sufrir un desequilibrio térmico debido a:
- puncion fisica
- Sobrecarga severa
- Cortocircuitos externos
- Cortocircuitos internos
- calor excesivo
- Sobredescarga-grave seguida de recarga
Utilice siempre un cargador de balanza calificado. Cargue la batería en un área-resistente al fuego y nunca la deje desatendida.
Referencias
[1]CEI 61960; Universidad de Battery, BU-303. Tensión nominal de las celdas de iones de litio LCO y NMC comunes: 3,7 V.
[2]CEI 62133; IEEE 1625. Voltaje de carga superior LiPo estándar: aproximadamente 4,20 V ± 0,05 V por celda.
[3]NASA SP-2015-3705; Especificaciones de la industria LiHV. Tensión de carga superior LiHV: aproximadamente 4,35 V por celda.
[4]Relación física Q=I × t y convención de velocidad de batería estándar C-.
[5]Revista de fuentes de energía; Universidad de Battery, BU-702. Nivel de almacenamiento recomendado: aproximadamente 40 %–50 % del estado de carga, o 3,80 V–3,85 V por celda.
[6]Universidad de Battery, BU-808a. Una sobredescarga grave puede provocar la disolución del colector de corriente de cobre y la deposición de cobre durante la recarga.
