Li-Ion/Li-Co.Carica massima, degrado progressivo ecc

[Blux]

Salve ragazzi.
Nel Thread Pila IBC charger.Dove Acquistare? http://www.cpfitaliaforum.it/viewtopic. ... 9&start=50 , sta procedendo una discussione molto interessante sulle batterie Li-Ion/Li-Co.
Quindi per non andare troppo OT penso sia meglio continuarla in questo nuovo Thread.

@ Mefi,
Cinque centesimi di V. sono assolutamente ininfluenti sullo stato di carica della batteria.
Invece quei cinque centesimi sono molto influenti sulla durata della batteria stessa nel senso che lo stress delle Li-Co si concentra tutto negli ultimi centesimi di V. della ricarica.

Fermarsi a 4,15 vuol dire prolungare di parecchio l' efficienza della batteria.
Dal punto di vista psicologico sembra di non ottenere il massimo delle prestazioni ma è solo un problema psicologico.

Concordo sul fatto che caricandole a 4,15V invece di 4,20 si prolunga parecchio l'efficienza della pila, ma vorrei esporti alcune domande che mi sono posto.

Per fare un esempio.
Una Redilast 18650 3100mAh a 4,15 V ha circa la stessa capacita di una 18650 2900mAh caricata a 4,20V.
Quindi se sono propenso a spendere X soldi per una pila da 3100mAh perche' per le mie esigenze ho bisogno di prolungare il runtime di una delle mie torce, sinceramente preferisco sfruttare al 100% la massima carica che quest'ultima puo' raggiungere in tutta sicurezza.

Naturalmente so benissimo che caricando una li-ion-li-co a 4,15 V invece di 4,20V ne prolungo l'efficienza nel tempo ma:
Le li-lon presentano un degrado progressivo anche se non vengono utilizzate (hanno una durata di conservazione fissa, in inglese shelf life, a partire dal momento della fabbricazione, indipendentemente dal numero di cicli di carica/scarica), anche se questo svantaggio non è molto pubblicizzato.

Quindi visto che in alcuni anni questo degrado progressivo mi costringera' ad acquistare un altra nuova pila, sinceramente preferisco sbrigarmi a sfruttare al 100% tutta la capacita' che queste pile possono fornirmi, visto e considerando che quelle di qualita' hanno un certo costo.

Naturalmente se dovessi ricaricare queste pile molto frequentemente durante la settimana, potrei anche pormi il problema di ricaricarle fino a 4,15V invece si 4,20V.
Ma se non ho bisogno di ricaricare frequentemente queste pile, sinceramente quando capita il momento propizio e' ho bisogno di molta autonomia preferisco sfruttarle al 100%, visto che in alcuni casi 10 minuti(per fare un esempio) di luce in piu' possono farmi molto comodo.

Per la serie.
Ho una torcia con una 18650 da 3100mAh che ricarico circa 20-25 volte all'anno.
La ricarico a 4,15V sacrificando circa il 5% autonomia per prolungarne l'efficienza.
Ma nel frattempo il degrado progressivo che e' indipendentemente dal numero di cicli di carica/scarica, con il passare del tempo mi costringe a cambiare la pila rendendo vani i miei accorgimenti che mi hanno costretto a sacrificare minuti di autonomia
Ergo:Se acquistavo una 18650 da 2900mAh e la caricavo a 4,20V, avrei avuto le stesse prestazioni di una 18650 da 3100mAh caricata a 4,15V, ma sicuramente avrei risparmiato dei soldini alla faccia del degrado progressivo!!

Anche io penso che tra 4,15v e 4,20v vi sia più che altro una differenza psicologica.

Tuttavia la domanda di Blux mi fa riflettere! Ed ancora più dovrebbe far riflettere chi si ostina a leggere solo la capacità nominale delle batterie senza considerere altri fattori.
Qualcuno di voi sul forum vecchio mise un link di un test batterie dove lasciarono diverse batterie inutilizzate per mesi e le AW da 2200 avevano conservato quasi l'integrità della carica mentre le stesse AW da 2900 ne avevano perso una parte e le varie UltraXXXX erano crollate!
Mi sembra di ricordare che la differenza la faceva il rivestimento più spesso nelle AW piccole.

Gli esperti del ramo ( e quindi non io ) sostengono che la maggiore autoscarica delle batterie più potenti sia da imputare agli esigui spessori dei materiali isolanti ( e quindi meno efficienti ) utilizzati per creare più spazio per poter contenere più "batteria".

Il test che hai eseguito sulla Predator mi ha illuminato.
Adesso riesco ad interpretare molto meglio i grafici di scarico delle Li-Co ed in oltre mi sono reso conto che anche scaricando una Li-co a basse correnti nell'ordine di 0,2/0,5A quei cinque centesimi di V possono essere considerati ininfluenti.

In un certo senso mi sono reso conto che le domande/riflessioni che mi ponevo erano influenzati da una percezione sbagliata sulla capacita' massima delle Li-Co, proprio perche' non mi rendevo conto che le Li-Co hanno uno scarico/capacita' che non puo' essere calcolata correttamente in percentuali secondo una schema lineare.

Sulla capacita' delle Li-Ion si legge spesso:

4.2V – 100%
4.1V – 87%
4.0V – 75%
3.9V – 55%
3.8V – 30%
3.5V – 0%

Ma basta dare un occhiata al grafico sulla capacita' di scarico di una AW 18650 2900mAh per rendersi conto che tra 4,10V e 4,20V(la AW IMR1600 in questo frangente, a differenza delle Li-Co si comportano molto meglio) la differenza puo' essere considerata ininfluente proprio perche' come gentilmente mi ha fatto notare quei centesimi di V il calo di tensione è immediato e repentino, seguito da una curva molto più piatta.


http://lygte-info.dk/info/Batteries18650-2011%20UK.html


Potresti gentilmente dirmi come ti comporti con il degrado progressivo delle Li-Ion/Li-Co?
In oltre vorrei chiederti come mai le Li-Ion a 3,5V secondo AW hanno una capacita' dello 0%?
Capisco che oltre una certa soglia di V con le Li-Ion non bisogna scendere per non rischiare di rovinarle, ma 3,5V non mi sembrano veritieri.

Senza nessuna pretesa, che ne dici di pubblicare una guida sulle Li-Ion/Li-Co/IMR ecc da inserire dentro un nuovo thread nella sezione "L'angolo delle batterie".
Visto che sei molto ferrato in materia sia io che moltissimi utenti ne saremmo onorati
.

Non vorrei essere frainteso. Il poco che so sulle batterie Li-Ion sono nozioni che ho "rubato" qua e la leggendo alcuni articoli ed i resto proviene da diversi anni di praticaccia nel maneggiarle.
Non mi ritengo la persona idonea a scrivere delle linee guida in quanto non dispongo di nozioni teoriche sufficientemente approfondite al riguardo ( ad esempio i concetti della migrazione e della saturazione del catodo da parte del cobalto per me rimangono entità oscure e più leggo più mi accorgo di quanto io sia un "caprone" sull'argomento).
Mi sento molto onorato dalla tua richiesta ma oggettivamente sono troppo ignorante in questo campo che non ha nulla a che fare con i miei studi e la mia professione.
Dovrebbe farlo un utente con approfondite conoscenze della chimica.
Se non ricordo male tempo addietro avevo avuto uno scambio di post molto interessanti con un ingegnere chimico di cui non ricordo il nome. Questa sarebbe una persona idonea.

Per quanto riguarda il progressivo decadimento delle Li-Ion in generale,da quello che ho capito, non ci si può fare nulla se non cercare di ricaricare le batterie fermandosi a 3,85 V. per quelle che non intendiamo usare per un certo periodo di tempo.
I 3,85 V. vengono abbastanza universalmente riconosciuti come la tensione che meglio previene l'invecchiamento della batteria.
In discorsi generici si parla di una decina di anni ma non sono mai riuscito a capire se al decimo anno la batteria è da alienare o se dopo dieci anni il degrado inizia a rendersi manifesto. Di più non saprei cosa dire.
Ancora qualche anno e le mie prime batterie acquistate raggiungeranno quella soglia e forse riuscirò a capirci qualche cosa.

Anche io sono rimasto colpito dalla soglia molto alta indicata per la scarica delle AW.
La interpreto come una stima estremamente prudente fatta da un venditore serio che, conscio di come alcuni clienti maltrattino le sue batterie, preferisce mettersi al vento ed indicare dati mooooolto conservativi.
E' anche vero che se mantenute per un certo tempo a tensioni basse queste batterie tendono a degradarsi e probabilmente l'indicazione di batteria scarica a 3,5 V. potrebbe essere un incentivo a ricaricala ed ad impedirne il degrado.

[Blux]

Non vorrei essere frainteso. Il poco che so sulle batterie Li-Ion sono nozioni che ho "rubato" qua e la leggendo alcuni articoli ed i resto proviene da diversi anni di praticaccia nel maneggiarle.
Non mi ritengo la persona idonea a scrivere delle linee guida in quanto non dispongo di nozioni teoriche sufficientemente approfondite al riguardo ( ad esempio i concetti della migrazione e della saturazione del catodo da parte del cobalto per me rimangono entità oscure e più leggo più mi accorgo di quanto io sia un "caprone" sull'argomento).
Mi sento molto onorato dalla tua richiesta ma oggettivamente sono troppo ignorante in questo campo che non ha nulla a che fare con i miei studi e la mia professione.
Dovrebbe farlo un utente con approfondite conoscenze della chimica.
Se non ricordo male tempo addietro avevo avuto uno scambio di post molto interessanti con un ingegnere chimico di cui non ricordo il nome. Questa sarebbe una persona idonea.

Per quanto riguarda il progressivo decadimento delle Li-Ion in generale,da quello che ho capito, non ci si può fare nulla se non cercare di ricaricare le batterie fermandosi a 3,85 V. per quelle che non intendiamo usare per un certo periodo di tempo.
I 3,85 V. vengono abbastanza universalmente riconosciuti come la tensione che meglio previene l'invecchiamento della batteria.
In discorsi generici si parla di una decina di anni ma non sono mai riuscito a capire se al decimo anno la batteria è da alienare o se dopo dieci anni il degrado inizia a rendersi manifesto. Di più non saprei cosa dire.
Ancora qualche anno e le mie prime batterie acquistate raggiungeranno quella soglia e forse riuscirò a capirci qualche cosa.

Anche io sono rimasto colpito dalla soglia molto alta indicata per la scarica delle AW.
La interpreto come una stima estremamente prudente fatta da un venditore serio che, conscio di come alcuni clienti maltrattino le sue batterie, preferisce mettersi al vento ed indicare dati mooooolto conservativi.
E' anche vero che se mantenute per un certo tempo a tensioni basse queste batterie tendono a degradarsi e probabilmente l'indicazione di batteria scarica a 3,5 V. potrebbe essere un incentivo a ricaricala ed ad impedirne il degrado.

Per prima cosa grazie per avermi esposto le tue opinioni.
Senza nessuna pretesa di una linea guida approfondita, sono certo che saresti in grado di pubblicare una guida base(anche piu' che basilare secondo la mia opinione) sulle batterie Li-Ion/Li-Co. Purtroppo specialmente per i neofiti che approdano in questo forum manca proprio un thread in evidenza che spieghi il corretto impiego,la conservazione,i possibili pericoli ecc delle batterie Li-Ion/Li-Co.
In questo forum per farsi una cultura basilare su queste batterie purtroppo bisogna spulciare tra i vari thread per raccogliere piu' informazioni possibili, quindi un thread in evidenza che raccolga le informazioni piu' importanti secondo il mio parere ci vorrebbe proprio.

Per il degrado progressivo la soglia dei 10 anni che mi hai elencato dovrebbe essere la soglia massima da tenere in considerazione prima che la batteria sia da cestinare(naturalmente in teoria).
Dando uno sguardo anche su CPF ho notato che vi e' abbastanza confusione per quel che riguarda lo shelf life delle batterie li-ion/li-co. Alcuni dicono che gia' dopo 3 anni queste batterie per colpa del degrado progressivo perdono alcune percentuali di capacita' in modo irrimediabile. Alcuni dicono 5 anni ecc. In poche parole posso ritenermi abbastanza confuso.......

Su questo link http://it.wikipedia.org/wiki/Accumulato ... i_di_litio viene detto:
Ad un livello di carica del 100%, una tipica batteria Li-Ion per calcolatore portatile caricata al 25% e conservata a 25 °C perderà irreversibilmente circa il 20% della sua capacità all'anno.
Sempre in quel link sulla batterie Li-ion viene consigliato di conservarle ad una temperatura molto bassa. Addirittura in frigorifero per rallentarne l'invecchiamento

Caro Dr. Toto.
Esistono dei metodi per riuscire a capire in quale stato di decadimento progressivo si trovano le nostre batterie Li-ion/Li-Co specialmente considerando che quest'ultimo comincia dal momento della fabbricazione?
Alcune delle tue batterie, per caso dopo alcuni anni di utilizzo/conservazione, dopo la carica riescono ancora raggiungere almeno 4,10V?

[bonanino]

Io fino a qualche giorno fa usavo sulle mie torce delle batterie 18650 riciclate da un vecchio portatile. forse non avevano 10 anni ma quasi.
Il problema di queste batterie, che non so se da nuove non avevano, era che in situazioni di forte assorbimento duravano niente.
Il voltaggio era giusto anche misurandolo con un multimetro, penso che quello che perdano sia la capacità di immagazzinare corrente.
Cioe, se da nuova aveva diciamo 2000ma, ora ne avevano 500 diciamo.
Penso che il degrado consista in questo.
Poi ci sono batterie piu o meno buone, pero penso che come tutto, anche le migliori batterie si consumino.

[dr.toto]

In questa settimana praticamente non dispongo di tempo libero in quanto presto assistenza medica (gratuita ovviamente) alle qualificazioni mondiali per le paraolimpiadi di Londra 2012 che si stanno svolgendo in Liguria.

La misurazione a vuoto della tensione è un indice spesso attendibile della capacità residua di una batteria, ma non sempre attendibile.
Pertanto la valutazione dello stato di carica lo faccio con questo strumento




Poichè valuta la batteria sotto carico è certamente in grado di dare un giudizio più accurato.

Mentre scrivo sto ricaricando una dozzina di 18650 che ho lasciato per circa un anno e mezzo nella sede della Croce Rossa Italiana come ricambio per le torce da utilizzare nelle ricerche dispersi.
Una di queste batterie al multimetro mi dava 4,01 V. per cui avrei dovuto considerarla praticamente carica ma il provabatterie mi diceva che era carica solo al 60 %.

Mi rendo conto che la maggior parte degli utenti del forum preferisca investire 90 € in una torcia piuttosto che in un provabatterie.

Le maggiori sorprese le ho avute testando delle CR123 che a 2,99 V erano cariche solo al 20 % e quindi quasi morte. Ho scoperto allora che la tensione di queste batterie dice proprio poco sul loro stato di carica.

@ bonanino

Prima di buttare via le tue decennali 18650 mi piacerebbe provarle con il tester perchè (fatti un poco di conti) le mie più vecchie 18650 non dovrebbero superare i 6 anni (forse 5 dato che prima usavo solo le primarie) ed il tester mi dice che sono al 100 % di carica. Devo comunque dire che le ho sempre trattate con le attenzioni con cui si accudisce un neonato.

@ Blux
Tutte le mie vecchie batterie riescono a raggiungere almeno i 4,18 V. le uniche che si sono sempre fermate a 4,15 - 4,16 sono delle Soshine che avranno sei mesi di vita ma dato che lo facevano appena comprate ritengo che sia una loro caratteristica e non un difetto.

[CURTOR]

Domanda out....quando non si usano,le pile vanno rimosse dalla torcia?o si possono lasciarle inserite?

[Blux]

Io fino a qualche giorno fa usavo sulle mie torce delle batterie 18650 riciclate da un vecchio portatile. forse non avevano 10 anni ma quasi.
Il problema di queste batterie, che non so se da nuove non avevano, era che in situazioni di forte assorbimento duravano niente.
Il voltaggio era giusto anche misurandolo con un multimetro, penso che quello che perdano sia la capacità di immagazzinare corrente.
Cioe, se da nuova aveva diciamo 2000ma, ora ne avevano 500 diciamo.
Penso che il degrado consista in questo.
Poi ci sono batterie piu o meno buone, pero penso che come tutto, anche le migliori batterie si consumino.

Grazie per aver riportato la tua esperienza.
In poche parole quando queste pile(parto dal presupposto che vengano utilizzate in modo corretto)sia per le troppe ricariche/scariche che per il degrado progressivo cominciano a perdere la loro capacita' di immagazzinare corrente non e' possibile accorgersene misurando il loro voltaggio.

In questa settimana praticamente non dispongo di tempo libero in quanto presto assistenza medica (gratuita ovviamente) alle qualificazioni mondiali per le paraolimpiadi di Londra 2012 che si stanno svolgendo in Liguria.

La misurazione a vuoto della tensione è un indice spesso attendibile della capacità residua di una batteria, ma non sempre attendibile.
Pertanto la valutazione dello stato di carica lo faccio con questo strumento




Poichè valuta la batteria sotto carico è certamente in grado di dare un giudizio più accurato.

Mentre scrivo sto ricaricando una dozzina di 18650 che ho lasciato per circa un anno e mezzo nella sede della Croce Rossa Italiana come ricambio per le torce da utilizzare nelle ricerche dispersi.
Una di queste batterie al multimetro mi dava 4,01 V. per cui avrei dovuto considerarla praticamente carica ma il provabatterie mi diceva che era carica solo al 60 %.

Mi rendo conto che la maggior parte degli utenti del forum preferisca investire 90 € in una torcia piuttosto che in un provabatterie.

Le maggiori sorprese le ho avute testando delle CR123 che a 2,99 V erano cariche solo al 20 % e quindi quasi morte. Ho scoperto allora che la tensione di queste batterie dice proprio poco sul loro stato di carica.

@ bonanino

Prima di buttare via le tue decennali 18650 mi piacerebbe provarle con il tester perchè (fatti un poco di conti) le mie più vecchie 18650 non dovrebbero superare i 6 anni (forse 5 dato che prima usavo solo le primarie) ed il tester mi dice che sono al 100 % di carica. Devo comunque dire che le ho sempre trattate con le attenzioni con cui si accudisce un neonato.

@ Blux
Tutte le mie vecchie batterie riescono a raggiungere almeno i 4,18 V. le uniche che si sono sempre fermate a 4,15 - 4,16 sono delle Soshine che avranno sei mesi di vita ma dato che lo facevano appena comprate ritengo che sia una loro caratteristica e non un difetto.

Oltre ad aver confermato le impressioni di bonanino hai risposto perfettamente al mio quesito mostrandomi le prove che hai effettuato con il multimetro e lo ZTS battery tester.
In passato avevo letto alcune recensioni sullo ZTS battery tester, ma non sapendo che la tensione di queste pile non e' attendibile quando bisogna valutare il sul loro stato di carica/degrado, visto il prezzo non gli ho dato molta importanza.
Adesso invece grazie ai tuoi preziosi consigli ho deciso che in futuro lo acquistero' certamente.
Ti ringrazio

Domanda out....quando non si usano,le pile vanno rimosse dalla torcia?o si possono lasciarle inserite?

Facendo attenzione al parasitic drain di alcune torce, secondo il mio parere le Li-Ion/Lico possono essere tenute tranquillamente dentro le torce anche quando non si utilizzano.
Basti pensare che queste pile vengono utilizzate in modo permanente in moltissimi dispositivi elettronici.





Comunque mi interesserebbe sapere se qualche utente di questo forum conserva le proprie Li-Ion/Li-Co in frigo per rallentarne l'invecchiamento

[Pulsar]

@curtor: se le devi lasciare li per mooolto tempo ti conviene toglierle dalla torcia...altrimenti non fanno niente...oltretutto se la torcia non è dotata di switch elettronico non dovresti preoccuparti del "parastic drain" che ti succhia la batteria

@blux: lo storage migliore per le batterie al litio è: batteria carica al 70% mantenuta a temperatura stabile a circa 15°

[Blux]

@blux: lo storage migliore per le batterie al litio è: batteria carica al 70% mantenuta a temperatura stabile a circa 15°

Pulsar, il 70% sinceramente mi sembra troppo alto.

Nel link che ho postato in un post precedente vi e' scritto:

Guida al prolungamento della vita di una batteria al Li-Ion

* A differenza delle batterie al nichel-cadmio, le batterie agli ioni di litio andrebbero caricate presto e spesso. Tuttavia, se non vengono utilizzate per un lungo periodo, andrebbero caricate a circa il 40%. Le batterie agli ioni di litio non andrebbero mai "ciclate profondamente" come quelle al Nichel-Cadmio.
* Le batterie al Li-Ion andrebbero mantenute fredde. Idealmente mantenute in un frigorifero. L'invecchiamento è molto più rapido alle alte temperature. Le alte temperature all'interno delle automobili provocano un degrado rapido delle batterie al Li-Ion.
* Le batterie al litio non dovrebbero mai essere scaricate completamente (0%).
* Secondo alcune fonti [8], le batterie al Li-Ion non andrebbero congelate. Nota che la maggior parte delle batterie al Li-Ion congelano approssimativamente a -40 °C, molto meno della più bassa temperatura raggiungibile dalla maggior parte dei freezer casalinghi.
* Le batterie al Li-Ion andrebbero comperate solo quando necessarie, a causa del fatto che l'invecchiamento comincia ad agire da quando sono state fabbricate.
* Quando si utilizza un notebook utilizzando la corrente di casa per lunghi periodi, la batteria si può rimuovere e mantenere in un luogo fresco cosicché non subisca del caldo prodotto dal computer; tuttavia la batteria del notebook previene le perdite di dati in memoria durante sbalzi di tensione e blackout. Buone alternative sono l'uso di vecchie batterie al litio o di un gruppo di continuità.




Come ha evidenziato Dr Toto i 3,85 V vengono abbastanza universalmente riconosciuti come la tensione che meglio previene l'invecchiamento della batteria.
Tenendo presente la stima ESTREMAMENTE PRUDENTE di AW: una pila Li-Ion/Li-Co a 3.8V dovrebbe essere a circa il 30% della sua capacita'.
4.2V – 100%
4.1V – 87%
4.0V – 75%
3.9V – 55%
3.8V – 30%
3.5V – 0%

Quindi 3,85V equivalgono proprio a circa 40%.

[Pulsar]

Da 40 a 70 cambia poco...stà sempre circa a metà carica... l'importante è non metterle via subito dopo averle ricaricate

[Blux]

Concordo