Degradación NCR18650B de Liitokala

Buenas chic@s,

Tal como comenté en la entrada test de capacidad de la celda NCR18650B de Liitokala, voy a abrir esta entrada para intentar medir de manera objetiva la degradación real de esta celda de litio.

Degradación de baterías de litio

Como ya sabréis, las baterías de litio sufren una perdida de capacidad a medida que van pasando ciclos de carga. Normalmente los fabricantes dan un valor de ciclos que soporta la celda. Esto no significa que la celda se muera al llegar a ese número. Simplemente el fabricante estima que la degradación que tiene es suficiente como para dar por finalizada la vida de la celda. Este valor se sitúa en un 80% de la capacidad nominal de la celda.

Degradación de las celdas NCR18650B de Liitokala

Tengo en mente montar un powerwall de 10KW con las celdas NCR18650B de Liitokala, y eso me ha llevado a intentar medir la degradación real de estas celdas con el tester casero de ciclos de carga para celdas 18650 que me he montado.

A continuación os dejo un par de enlaces a través de los cuales las he comprado:

• Para pedidos hasta un máximo de 6 celdas: NCR18650B Liitokala
• Para pedidos más grandes, de hasta 20 unidades: Pack NCR18650B Liitokala

Comenzamos el estudio

Como punto de partida tenemos una celda completamente nueva modelo NCR18650B de Liitokala.

A continuación mostramos una foto con la capacidad real de la que partimos.

Una vez determinada la capacidad inicial (3221mAh), vamos a someter a la celda a cargas y descargas continuadas y vamos a registrar el número de ciclos que realizamos. Para ello utilizaremos el tester casero de ciclos de carga para celdas 18650.

En el LCD podemos ver 4 parámetros:

• V: El voltaje al que está la celda.
• A: Tiene dos posibles valores ‘CAR’ o ‘DES’ (si está cargando o descargando la celda)
• C: Indica el número de ciclos que lleva. En un contador. Se incrementa cuando se realiza un ciclo completo (una carga y una descarga completa)
• T: Indica el tiempo en minutos que lleva cargando o descargando (Se pone a cero cuando pasa de carga a descarga o viceversa)

La carga de la celda se realiza con un cargador TP4056. Se puede ver en la captura (es la placa pequeñita). Este cargador es válido para baterías de litio. Se alimenta con un cargador de móvil y carga la celda a una intensidad de 1A. Os dejo un enlace donde los podéis comprar un pack de 5 unidades por 2,20€: comprar cargador TP4056

Para la descarga se emplea la resistencia casera que se ve en la foto (es ese alambre enroscado). Lo he calibrado para que descargue a una intensidad de 2A (aprox).

Os dejo un par de imágenes donde mido tanto la intensidad de carga como de descarga (estas fotos son de pruebas anteriores y la celda que se muestra no es la que vamos a utilizar en el test):

El arduino está configurado para pasar a modo descarga cuando se superan los 4.19V, y para pasar a modo de carga cuando se baja de los 2,3V (realmente la celda está a 2,9V aprox, pero al aplicar la carga de la resistencia, sale un voltaje menor)

Como os imaginaréis, un ciclo completo tarda bastante. Aproximadamente tarda 240 minutos cargando y unos 90 minutos descargando.

Tabla de resultados

Creo que no falta nada más por detallar, así que voy a poner una tabla con los resultados que voy obteniendo. El test lo comienzo en la fecha que escribo el post (aunque ya he realizado alguno anteriormente, pero las celdas estaban usadas y quiero hacer uno partiendo de cero):

Fecha	Ciclos	Capacidad	Observaciones
31/01/2020	1	3221	Punto de partida
09/02/2020	32	3162	Pérdida de un 2.1%
16/02/2020	60	3104	Pérdida de un 3.63%
23/02/2020	90	3068	Pérdida de un 4.75%
02/03/2020	120	3022	Pérdida de un 6.17%
10/03/2020	150	2988	Pérdida de un 7.23%
20/03/2020	180	2947	Pérdida de un 8.50%
27/03/2020	210	2922	Pérdida de un 9.28%
02/04/2020	241	2906	Pérdida de un 9.77%. Ha perdido un porcentaje muy bajo en estos 30 ciclos.
08/04/2020	270	2905	Pérdida de un 9.81%. Prácticamente no ha perdido nada en estos 30 ciclos.
14/04/2020	301	2880	Pérdida de un 10.58%
21/04/2020	331	2848	Pérdida de un 11.58%
26/04/2020	360	2823	Pérdida de un 12.35%
03/05/2020	390	2805	Pérdida de un 12.91%

Os dejo una gráfica con el resultado para verlo de forma más simple. La iré actualizando con las nuevas lecturas:

Fotos de las capacidades obtenidas en cada test:

**Actualización 20/03/2020: Como podéis observar en la foto del 20/03/2020 del tester, lo he modificado para poder hacer test en dos celdas de forma simultánea. Las pruebas con la celda de Liitokala continúan con normalidad. Ahora he comenzado a testear las celdas de NCR18650B de Varicore, lo podéis ver en la entrada Degradación NCR18650B de Varicore.

**Actualización del 08/04/2020: El contador de ciclos del arduino lo he reseteado y ha comenzado de nuevo, porque el valor máximo al que llega es 255 (por como está programado, que se podría mejorar).

Espero que los datos que saquemos os sean de utilidad. Si tenéis cualquier cuestión dejarla en comentarios.

Nos vemos en la próxima entrada.

Saludos!!