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<BODY bgColor=#ffffff>
<DIV><FONT face=Arial>Chris</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial></FONT>&nbsp;</DIV>
<DIV><FONT face=Arial>Thanks for the info - pretty much answer's the puffing 
question.</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial></FONT>&nbsp;</DIV>
<DIV><FONT face=Arial>Let me add my thoughts / observations as to why things can 
not be all good with charging / balancing related to pattern packs and the 
common chargers we use.</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial></FONT>&nbsp;</DIV>
<DIV>
<DIV><FONT face=Arial>So what about "charge abuse"? My observations suggest that 
balancing equipment&nbsp;doesn't always do what is expected.&nbsp;Many balancers 
function by drawing charge current away from the&nbsp;high cell(s) which allows 
the low cells to "catch up". Part of the problem lies with the 
balancers&nbsp;capacity to divert that charge current - usually 300 - 500mAh - 
which&nbsp;isn't sufficient&nbsp;when charging at 5A.&nbsp;If the 
charger&nbsp;primarily terminates on total pack voltage, the high cell(s) are 
pushed too&nbsp;high until the average reaches the target pack voltage. This 
will often leave the weak cell low and some too&nbsp;high and won't be noted 
unless the individual cell voltages are observed. (The way to&nbsp;charge packs 
packs with large imbalance is at a rate that doesn't exceed the&nbsp;diversion 
capacity of the balancer - takes time.)&nbsp;On a good note, most systems will 
terminate charge (with notification) if the high cells are pushed too far - 
still not good for them (especially without&nbsp;consideration for temperature) 
but an important safety feature that should prevent charging eruptions as well 
as providing notification that something isn't right. </FONT><FONT 
face=Arial>Then there are chargers that balance by either charging each cell 
independently&nbsp;or by adding current to the low cells to help them "catch 
up". This&nbsp;is a good strategy&nbsp;and that appears ideal except for issues 
with connectors / leads.</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial></FONT>&nbsp;</DIV>
<DIV><FONT face=Arial>A common problem is that both balance methods can be 
compromised by the balance leads / connectors themselves which can result in the 
balancer actually misbalancing the pack. The connectors are small and of 
materials that will oxidize over time. They also tend to lose tension with use. 
Both the looseness and oxidation results in a poor connection.&nbsp;A marginal 
connection will prevent the balancer from "seeing" the correct voltage and will 
become worse as balance current flows. (Ever have a "balance lead not connected" 
or "incorrect cell count" report - these are indications that the connectors are 
not doing their job. This all is 10X true if charging at 5A is attempted through 
these faulty connections! Additionally, the balance leads themselves are small 
gauge wire of low strand count (not very flexible) which often results in 
several strands breaking from the connector with use. Eventually the wire might 
break off - in the meantime it's a resistor in the balancing circuit! I've also 
seen extensions (have all the same problems) where only a couple of strands were 
captured in crimping to the connector! The good news is that much of this can be 
avoided with maintenance and observation. Contact cleaners will help keep the 
connections clean, the some female connectors can be removed from the housing 
(one at a time if on the batt) and "bent" back closed when they loosen. Check 
connections on new leads / extensions and always fix the problem if some lead 
"wiggling" is needed to make the charger happy.</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial></FONT>&nbsp;</DIV>
<DIV><FONT face=Arial></FONT>&nbsp;</DIV>
<DIV><FONT face=Arial>Earl</FONT></DIV></DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>---- Original Message ----- </DIV>
<BLOCKQUOTE 
style="BORDER-LEFT: #000000 2px solid; PADDING-LEFT: 5px; PADDING-RIGHT: 0px; MARGIN-LEFT: 5px; MARGIN-RIGHT: 0px">
  <DIV 
  style="FONT: 10pt arial; BACKGROUND: #e4e4e4; font-color: black"><B>From:</B> 
  <A title=f3aflyer7@gmail.com href="mailto:f3aflyer7@gmail.com">Scott 
  Pavlock</A> </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>To:</B> <A 
  title=nsrca-discussion@lists.nsrca.org 
  href="mailto:nsrca-discussion@lists.nsrca.org">General pattern discussion</A> 
  </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Sent:</B> Sunday, December 05, 2010 7:59 
  AM</DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Subject:</B> Re: [NSRCA-discussion] "Sick" 
  Lipo Packs</DIV>
  <DIV><BR></DIV>Chris ,<BR><BR>Great article!<BR>Were can we find the rest of 
  it.<BR><BR>
  <DIV class=gmail_quote>On Sat, Dec 4, 2010 at 8:36 PM, Chris <SPAN 
  dir=ltr>&lt;<A 
  href="mailto:cjm767driver@hotmail.com">cjm767driver@hotmail.com</A>&gt;</SPAN> 
  wrote:<BR>
  <BLOCKQUOTE 
  style="BORDER-LEFT: rgb(204,204,204) 1px solid; MARGIN: 0pt 0pt 0pt 0.8ex; PADDING-LEFT: 1ex" 
  class=gmail_quote>
    <DIV bgcolor="#ffffff" text="#000000">Stu is right, all cells in the pack 
    were subjected to the same overcharge or over discharge and will also fail 
    as the first cell did.&nbsp; One event will probably not show up as a 
    swelled cell but it is the overcharge / over discharge over many cycles that 
    will result in swelling. Notice the article says that max voltage is temp 
    related, and most chargers don't make this adjustment so even with a "good" 
    balance charger, you can still overcharge.<BR><BR>Chris<BR><BR>Part of a 
    good article:<BR>
    <P><I>This was the common problem with many cheap Chinese LiPos of around 
    2005-2008. Most are better now, but it's the #1 cause of premature LiPo 
    failure: water contamination in the plant. Many of China's LiPo factories 
    are on the coast, where the altitude is very low and the humidity is high. 
    You can't run the humidity too low on the assembly floor, because you're 
    working with volatile chemicals that could explode in the presence of a 
    spark, and you can't run it too high because then you end up with a 
    worthless LiPo that swells on first use.</I></P>
    <P><I>Here's the science. You have three ingredients that are functional in 
    a LiPo battery. The rest is wrapping and wiring attachments.</I></P>
    <UL>
      <LI><I>Cathode: LiCoO2 or LiMn2O4</I> 
      <LI><I>Separator: Conducting polymer electrolyte</I> 
      <LI><I>Anode: Li or carbon-Li intercalation compound</I> </LI></UL>
    <P><I>I'm going to be a little vague in my language here. The chemicals 
    involved vary according to manufacturers, so I don't want to make any 
    assumptions.</I></P>
    <P><I>Remember your chemistry class? Note the absolute <B>lack of any 
    hydrogen atoms in the reaction</B>. None, zero, zip, nada. If you have 
    <B>water inside your battery</B> -- and virtually all batteries have a 
    little bit -- you've got problems. When the chemical bond of H20 is broken 
    by electrolysis and heat, you end up with free oxygen. You also have 
    free-roaming hydrogen that typically ends up bound to your anode or cathode, 
    whichever side of the reaction it's on and depending on the state of charge 
    of your battery.</I></P>
    <P><I>Now, this is a pretty unstable situation that's exacerbated by any 
    over-discharge or over-charge condition creating metallic lithium in your 
    cell. The end result is Lithium Hydroxide: 1 atom of lithium, one atom of 
    hydrogen, and one atom of oxygen.</I></P>
    <P><I>But you still have a free oxygen atom floating around inside the 
    battery casing, that typically combines with one other oxygen atom -- O2, or 
    what we sometimes think of as "air" -- or two other oxygen atoms, to form a 
    characteristic tangy, metallic-smelling substance called "ozone", or O3. 
    Gases expand with heat and contract with cold. Chuck a swollen battery in 
    the freezer and it might come out rock-hard again... until it heats up. It's 
    not frozen, it just got cold enough that the gases inside didn't take up 
    much space at all.</I></P>
    <P><I>And that free O2 or ozone is just waiting to pounce and oxidize some 
    lithium on the slightest miscalculation on your part. The modest 
    over-discharge during a punch-out, or running the battery a little too low 
    or letting it get a little too hot, or running the voltage up to 4.235v/cell 
    on a cold day when the actual voltage limit per cell is more like 4.1v. All 
    of these create the perfect storm for a puffy battery to quickly turn itself 
    into a ruined battery or an in-flight fire.</I></P>
    <P><I>Understanding the role of free oxygen in your battery, from water and 
    other causes, is CRUCIAL to understanding why batteries fail, and why 
    sometimes you can get by with flying a puffy battery, and sometimes you 
    can't.</I><BR></P><I>If a Lithium battery is overcharged or charged too 
    quickly, you end up with LOTS of excess free lithium on the anode (metallic 
    lithium plating), and free oxygen on the cathode. A free oxygen atom is 
    small enough to freely traverse the separator without carrying an electric 
    charge, resulting in lithium OXIDE on the anode. Lithium "rust", in reality. 
    Useless to us at this point, just dead weight being carted around inside 
    your battery's wrapper.</I> 
    <P><I>But lithium oxide uses fewer oxygen atoms than existed in the ionized 
    state, so you end up with, again, FREE OXYGEN. And people wonder why if you 
    over-charge a LiPo underwater, it still ignites despite the lack of open 
    air...</I></P>
    <P><I>If it's over-discharged or discharged too quickly, the reverse is 
    true, but you end up with Lithium Oxide on the cathode, but at a lower rate 
    because there's simply less there. Basically, an abused battery quickly 
    develops corrosion on both poles of the battery inside the wrapper. And the 
    more it's abused, the worse it gets as the resistance goes up and it still 
    gets driven hard.</I></P>
    <P><I>This, by the way, is the most common cause of swelling today for our 
    aircraft when flown with a high-quality pack (not knock-off eBay leftovers 
    from expensive Chinese mistakes of 2004-2009). The reality is, these kinds 
    of cells, regardless of their 'C' rating, are built for use where they last 
    for several hours... not several minutes. While the chemistry if used as 
    designed is good for thousands of cycles, we're driving them so far out of 
    spec that we're lucky to get hundreds of cycles out of them.</I></P>
    <DIV style="FLOAT: right"><I><INS 
    style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; PADDING-BOTTOM: 0pt; MARGIN: 0pt; MIN-HEIGHT: 250px; PADDING-LEFT: 0pt; WIDTH: 300px; PADDING-RIGHT: 0pt; DISPLAY: inline-table; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none; PADDING-TOP: 0pt"><INS 
    style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; PADDING-BOTTOM: 0pt; MARGIN: 0pt; MIN-HEIGHT: 250px; PADDING-LEFT: 0pt; WIDTH: 300px; PADDING-RIGHT: 0pt; DISPLAY: block; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none; PADDING-TOP: 0pt"></INS></INS></I></DIV>
    <P><I>In most cases, too, our batteries are under-specced. If slow-charged 
    and slow-discharged, many of these packs would often hold considerably more 
    mAh than we think they do. That's one of the reasons we get the performance 
    we do from them. Higher-C-rated packs also often introduce gelled 
    electrolyte into the separator, and carbon or phosphorous nano-structures on 
    the anode and cathode mixtures rather than the "pound it out thin and hope 
    it's mixed right" approach used with sheets of anodes &amp; cathodes 
    today.</I></P>
    <DIV>
    <DIV></DIV>
    <DIV class=h5><BR><BR>On 12/4/2010 8:23 PM, Stuart Chale wrote: 
    <BLOCKQUOTE type="cite">Been there done that but my experience is that 
      before long additional cells will fail and the cycle will 
      continue.&nbsp;&nbsp; With the cost of the lower priced packs, ie: Zippy's 
      I would no longer bother :) <BR><BR>On 12/4/2010 6:45 PM, Ron Van Putte 
      wrote: <BR>
      <BLOCKQUOTE type="cite">Those of you who use lithium polymer battery 
        packs to power their competition airplanes are familiar with "puffed" 
        packs.&nbsp; I recently had four elderly 5S packs "puff".&nbsp; We all 
        know that's not good, but what I'd like to know is what's actually 
        happening. <BR><BR>I know it's probably not wise for consumers to take 
        lithium polymer packs apart, but that's exactly what I did with four 
        packs.&nbsp; I discovered that in three of the "puffed" packs, only a 
        single cell was "puffed".&nbsp; In the last pack, there were two "puffed 
        cells.&nbsp; I did a little arithmetic and quickly discovered that I 
        could make three "unpuffed" packs from the good cells I had.&nbsp; So, I 
        unsoldered the "puffed" cells from the four packs and cannibalized one 
        pack to make three 5S packs from what I had left.&nbsp; This process is 
        obviously for the timid or the careless.&nbsp; I was careful and had no 
        mishaps.&nbsp; However, I would suggest that anyone who says "Oops" a 
        lot should not attempt doing this. <BR><BR>The three 5S packs I have 
        left are "rock solid".&nbsp; Experienced electric-pilots will know just 
        what I mean. <BR><BR>I have flown these packs and they seem to perform 
        just as they did in their "youth". <BR><BR>My questions are:&nbsp; Why 
        do lithium polymer cells "puff"?&nbsp; What is the likely future of my 
        recovered 5S packs? <BR><BR>Ron VP 
        <BR>_______________________________________________ <BR>NSRCA-discussion 
        mailing list <BR><A href="mailto:NSRCA-discussion@lists.nsrca.org" 
        target=_blank>NSRCA-discussion@lists.nsrca.org</A> <BR><A 
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        <BR><BR><BR></BLOCKQUOTE><BR>_______________________________________________ 
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  <P>
  <HR>

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