Come alimentare a batteria un progetto ad alta corrente

Con lo sviluppo di nuove chimiche e tecnologie per le batterie, l'alta corrente e l'alta densità di energia non devono più escludersi a vicenda. Le nuove chimiche e tecnologie rendono più semplici che mai le applicazioni con motori alimentati, i LED, gli strumenti cordless e gli altri dispositivi mobili ad alta corrente.

Potente e portatile

Nel settore degli strumenti cordless il Nickel Cadmium (NiCD) ha rappresentato la chimica dominante per molto tempo, ma a causa di problemi di tossicità è ora diventato illegale nelle maggior parte dell'Unione europea, se non per usi specifici. I produttori di strumenti cordless sono passati a una chimica simile, ma meno tossica, il NiMH (Nickel Metal Hydride), per l'alimentazione dei motori ad alta corrente. Grazie agli sviluppi tecnologici, recentemente i produttori di strumenti cordless sono passati alle celle di batteria agli ioni di litio e ai polimeri di litio in quanto la tecnologia è avanzata a un punto tale da gestire i bisogni di corrente degli strumenti ad alto assorbimento.

A seconda dell'applicazione è possibile ottenere maggiori capacità di trattamento della corrente per unità portatili in modi diversi. Se lo spazio non è un problema, le celle NiMH offrono una densità di energia accettabile e rimangono la soluzione più diffusa del settore degli strumenti portatili ad alta corrente. Panasonic BK300SCP, in precedenza HHR-300SCP, è un cella NiMH 2800mAh con un peso di 57 grammi in grado di gestire uscite di oltre 30A, meglio di 10C. Una tale resa non durerà più di 5 minuti, ma ciò mostra quanto passi in avanti le celle NiMH abbiano fatto.

 

Celle della batteria in parallelo

Mettendo in parallelo le celle della batteria è possibile aggiungere capacità di corrente. Così dieci batterie 1C in parallelo potrebbero gestire effettivamente un carico di 10C. Le batterie in parallelo tendono ad autobilanciarsi, esse presentano anche un vantaggio rispetto alle celle in serie in quanto se una cella si guasta non perdi l'intero pacco batteria. La messa in parallelo è una buona opzione specialmente se il sistema non è in grado di gestire la maggiore tensione delle celle di batteria in serie.

Alimentazione di applicazioni burst

Quando le esigenze di alta corrente si presentano come burst e non richiedono un prelievo continuo, è possibile usare un altro componente, ad esempio un grande condensatore o super condensatore per gestire i picchi. L'aggiunta di un condensatore è un modo relativamente semplice per consentire al sistema di superare gli ostacoli posti dai prelievi di alta corrente. Usando un super condensatore potrai avere un incredibile livello di trattamento della scarica con piccole dimensioni. Il modello PHB-5R0V505 prodotto da Eaton, ad esempio, ha 5 farad con dimensioni di 21,3x32,5 mm.

Vantaggi delle batterie ai polimeri di lito

In alcuni casi, gli avanzamenti nella chimica hanno fatto venir meno la necessità di assemblare insieme un sistema di batterie quando una sola batteria può soddisfare le stesse esigenze. Le nuove batterie ai polimeri di litio impiegate nei multirotori sono in grado di gestire scariche continue di 35C e burst fino a 70C. Per maggiore chiarezza, si tratta di una batteria a 4 celle da 5200mAh che eroga 364A a 14,8V per 5300W di potenza. Sicuramente abbastanza per far decollare il tuo sistema.

Problemi di sicurezza

Se applicata nel modo sbagliato, l'alta corrente può recare enormi danni all'elettronica e danni ancora più seri alle persone. La scarica a frequenze elevate per un periodo di tempo prolungato comporta la generazione di calore all'interno della batteria a causa della resistenza interna che può causare incendi ed esplosioni, pertanto occorre assicurarsi di monitorare le temperature e di abbassarle secondo necessità. Monitora correttamente le temperature del tuo pacco batterie e assicurati di raffreddarlo come necessario. Ricorda inoltre che il funzionamento delle batterie ad alte scariche di corrente riduce il ciclo di vita generale. della batteria.

In seguito all'assorbimento di una maggiore quantità di corrente rispetto al previsto la batteria potrebbe gonfiarsi, in questo caso occorre smaltire la batteria nel modo appropriato. Riutilizzare una batteria che si è gonfiata presenta un alto rischio di incendio. Dovresti sempre smaltire in modo appropriato una batteria che si è gonfiata.

L'utilizzo di batterie a scariche ad alta corrente abbrevia il ciclo di vita generale della batteria poiché i componenti interni (anodi e catodi) si consumano più velocemente e otterrai meno anni di vita di funzionamento da una cella della batteria stressata. 

Vuoi saperne di più su ioni di litio e sicurezza della batteria? Troverai una risposta a tali scottanti domande qui. Inoltre, puoi avere maggiori informazioni sul progetto della batteria consultando 5 fattori essenziali per la scelta della batteria corretta. Ti interessa il progetto di batterie a lunga durata? Analizziamo i fatti qui.

Pronto per l'acquisto? Per cercare una specifica chimica della batteria (es. litio, NiMH, alcalina), usa la barra di ricerca per parametri sulla pagina batteria, naviga fino alla categoria chimica, quindi cerca o scorri per selezionare la chimica della batteria che desideri. 

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