Como recuperar una batería de Ion litio


Es posible recuperar las costosas  batería de ion-litio propietarias típicamente usada en cámaras digitales , videocámaras ,mp4  y  otros aparatos electrónicos  simplemente eliminando la electrónica de gestión de carga  porque ademas de gestionar la carga este  útil  circuito en ocasiones  ademas contiene un  contador de cargas que impide más cargas o bloquea el uso de la propia batería  a partir de un cierto numero de cargas determinado.

En esta ocasión la batería recargable, de Ion de Litio que vamos  a ver es el modelo  EN – EL5 muy usado en cámaras digitales y  que a partir de un cierto numero de cargas,  teniendo carga completa ,no responden  debido a que tienen un contador efecto de memoria, que impide usarlas después de ciertos usos.

En el caso que vamos a ver , la batería tiene tensión  como se puede comprobar con un polímetro ,lo cual ya es   sistemático que no esta cortocircuito o agotada, pero desgraciadamente no conseguimos usarla pues el dispositivo que la contiene no reacciona .

polimetrro

Antes de darla por perdida, vamos  a ver un simple truco para intentar recuperarla y alargar un poco mas su vida útil pues podemos ver que con el polimetro debería ser funcional.

En primer lugar, cortamos el plástico con una pequeña sierra de metal  teniendo especial cuidado  la parte superior.

Sólo debemos cortar un poco la carcasa ,la cual  suele ser de un grosor inferior a 1mm

cortar.png

Obviamente ,solo hay que cortar la parte de la tapa  con cuidado de no perforar la parte metálica, pues podríamos dañar definitivamente la batería.

Una vez consigamos quitar la tapa, ahora con cuidado, usando un  destornillador plano hay que soltar la placa de control de carga

batsup

El siguiente  paso ,es soltar  la  placa  de control de carga , la cual tendremos que extraer con cuidado desoldando los dos terminales de la batería .

 

interior

La placa una vez separada de la batería  la podemos desechar pues esta impidiendo el uso normal de la batería  una con carga, pero debe  tener mucho cuidado con no estropear la tapa de plástico superior ,pues esta habar que volverla a colocarla en su antigua posición .

Ahora , como hemos eliminado la placa de control, debemos usar unos nuevos terminales que lleguen a la parte superior. 

Normalmente se usan para este cometido terminales de Niquel ,pero pude usarse cobre o incluso un trozo cortado de una lata de refresco cortado convenientemente

 

 

soldar

Ya solo nos queda poner la tapa teniendo mucho cuidado que el terminal negativo no supere al terminal de carga central pues este debe quedar completamente desconectado.

 

bateriafinal.png

 
Ahora ,que hemos suprimido el control de carga, podemos proceder a probar la batería por lo que deberíamos ver  que el aparato que la contenia  enciende correctamente.
.

 

 

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Reparar una nike+ sportband


El sensor Nike+ recopila información sobre sesiones de carrera o caminatas  enviando  esa información a un receptor, como pueden ser : un iPod, iPhone o  Nike+ SportBand, que  permiten registrar la distancia, el tiempo, el ritmo y las calorías consumidas.

 

 

El sistema Nike+ se basa en colocar o fijar dicho  sensor correctamente en las zapatillas Nike, fabricadas especialmente para el dispositivo ( es decir con la plantilla preparada para albergar el sensor), o bien de otra marca a través de un soporte(como vamos a ver) : una vez en el lugar, el sensor funcionara de forma automática.

Los pasos para conectar este sensor son los siguientes:

  • Quitar la plantilla del zapato izquierdo de cualquier par de zapatillas Nike para acceder al compartimiento que puede contener el sensor.
  • Colocar el sensor en el compartimento con los logotipos hacia arriba y luego vuelve a colocar la plantilla. De este modo el sensor estará en su lugar y listo para funcionar.
  • Fijar el sensor a una zapatilla que no sea Nike también es posible  usando uno de los muchos métodos caseros:
    •  Cortando un agujero del tamaño del sensor en la suela interior de la zapatilla izquierda, imitando la cavidad que puede encontrar en una zapatilla Nike, desliza el sensor en los cordones en la parte superior de la lengua de la zapatilla o
    • Adhiriendo el sensor a la parte superior de la misma con cinta adhesiva.
    • Comprando un soporte de terceros para mantener el sensor en su lugar en una zapatilla que no sea Nike de modo que el sensor se adapta en una bolsa que se coloca en los cordones de las zapatillas y se mantiene cerrado con Velcro    como el siguiente diseño    que puede comprarse por unos 12€                                                                nikess
    • Las posibilidades son infinitas, pero debe tener varios puntos importantes en mente para garantizar resultados precisos: el sensor debe estar colocado con el logotipo hacia arriba en la zapatilla izquierda, y  debe estar  fijado  firmemente en su lugar, y debe colocarse bastante paralelo al suelo.
  • Moverse  para activar el sensor, el cual automáticamente comenzará a transmitir cuando detecte el movimiento, y dejará de transmitir cuando no lo haga.
  • Apagar la batería del sensor presionando el botón en el lado opuesto del logo y manteniendo pulsado el botón durante tres segundos. Esto sólo debería ser necesario cuando se pasa por la seguridad del aeropuerto y en los aviones, de acuerdo con Nike y Apple, ya que la batería entra en modo de espera automáticamente  cuando no está en uso. Si desconecta la batería, recuerda que deberás activarla antes del próximo uso. Nike y Apple recomiendan hacerlo presionando el mismo botón con un clip o un bolígrafo.

El sensor  Nike +  es pues el elemento que  facilita el seguimiento de  tiempo, distancia, ritmo y más mientras corre  para después al conectarlo al ordenador  sube los datos de ejecución a Nikeplus.com, el club más grande del mundo, donde se puede  supervisar el progreso, unirse a retos, asignar  carreras y conectarse con  amigos.

Inicialmente lanzado para correr en 2006, la comunidad Nike + ha crecido para incluir aproximadamente 7 millones corredores. Desde sus inicios, Nike + ha ampliado en un ecosistema deportivo que incluye baloncesto Nike +, Nike + y el recientemente lanzado Nike + Kinect. Los atletas de cualquier nivel pueden encontrar una gran variedad de productos que incluyen una nueva gama de colores en el Nike + SportWatch GPS Powered by TomTom y el Nike + FuelBand, Nike + Sportband Nike + corriendo aplicaciones y nano iPod con Nike +. Los usuarios deportivos pueden visitar solo destino nikeplus.com para acceder a todos sus datos incluyendo NikeFuel puntos acumulados de todos los dispositivos de Nike +, creando una comunidad globalmente conectada del deporte de por vida (para más información: http://www.nikeinc.com/news/nikeplus-experience)

 

El sensor se vende de forma individual, por lo que es ideal si tiene que reemplazarlo,  o  para un segundo par de zapatos listos para Nike + o necesita conectarlo a su dispositivo Apple.

Este sensor mide ritmo, distancia, tiempo transcurrido y calorías quemadas enviando la información   mediante un enlace  de  radio a un receptor qeu en principio solo puede ser gestionado por dispositivo  compatible con tecnología  Apple como son 

  • Nike + SportWatch GPS alimentado por TomTom (sensor incluido y opcional);
  • Nike + SportBand (sensor incluido);
  • IPod nano ® y receptor Nike +;
  • IPod touch ® 2G;
  • IPhone 3GS ®
  •  iPhone 4 ®

La información pues  se transmite de forma inalámbrica a su dispositivo para obtener una retroalimentación en tiempo real  en alguno de los dispositivos  anteriores ,mientras se entrena.

En teoría se debe adquirir un nuevo sensor de Nike+, cuando se recibe un mensaje de que la batería se está agotando. De acuerdo con Nike, la batería tiene una duración de cerca de 1000 horas de “uso activo”, y enviará una señal de batería baja a su receptor aproximadamente dos semanas antes de que se quede sin energía. Si bien Nike y Apple dicen que la batería no es reemplazable y un nuevo sensor completo debe ser comprado, el proceso  que vamos a describir para la Nike+ sportband  iigualmente ,tambuen   puede ser replicado para este a fin de reemplazar  la batería del propio sensor:

  • Cortar el sensor  entre caja blanca  y la naranja con un cutter
  • Abir finalmente el sensor  con cuidado
  • Medir con un polimetro la tensión de la batería
  • Eliminar la vieja  batería  y reemplazarla por una nueva
  • Pegar para remover y reemplazar la batería.

 

 

Nike +sportand

Anteriormente a este  dispositivo  se necesitaba un Ipod o Iphone  para capturar  y procesar la información procedente del sensor Nike+  ,pero  desde que  Nike saco esta banda deportiva ,  se dejo de necesitar  todo ello , bastando tan solo en esta banda  que  pesa unos 23 gr más el peso de su sensor 6,5 gr así que todo en conjunto 28 gr lo que es muy ligero

Para monitorizar la actividad  basta pulsar el botón de inicio de la Nike+ SportBand y ya se puede correr almacenándose la información de cada carrera en la propia  banda ademas de poder ser visualizada  informando del ritmo o velocidad, los kilómetros, el tiempo transcurrido (crono a modo reloj) y las calorías que se queman y todo para consultar al instante.

La pantalla de la Nike+ SportBand está diseñada para llevarse cómodamente en la parte interior de la muñeca ,lo cual es muy importante porque se tiene visibilidad en cualquier momento de la carrera.

El dispositivo USB está integrado en el frontal de la pantalla, pero se puede extraer a través de la correa de la Nike+ SportBand, de forma que puede conectarse fácilmente a un ordenador como si fuese una memoria extraible o un pen drive  sirviendo tanto para cargar al batería de 60mAh como para enviar la información almacenada al ordenador   que permite  comunicarse con corredores de todo el planeta en nike plus,habiendo herramientas para motivar  ,con un panel que muestra cómo corren los miembros comparándolos con otros del mundo.

 

Después de algunos años de uso , es normal que la batería termine agotándose , llegando incluso el extremo de que al intentar cargarla via usb  , aunque en el display aparezca FULL, lo cierto es que al soltarlo de usb ni siquiera aparezca  nada en pantalla signo de que realmente la batería esta inservibles

 

Aunque el dispositivo en teoría es irreparable al estar sellado herméticamente , lo cierto  si es posible repararlo como vamos a ver  a continuación :

Cortar entre la unión de las partes superior e inferior con un cutter teniendo un cuidado especial de no penetrar en el interior rompiendo la electrónica

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Una vezse  haya conseguido practicar una abertura ,abrir finalmente la caja  con mucho cuidado.

 

 

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Ahora abierta la tapa con mucho cuidado soltar el cuerpo con toda la electrónica

 

 

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Nos vamos a centrar ahora en el cuerpo :

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En l cuerpo todavía hay 4 tornillos que fijan la placa  al lcd.

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Quitado los 4 tornillos ,tener un cuidado especial con el cable de cinta del lcd

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Ya vemos el modelo de la batería incluida  :251214.

Ahora soltamos la batería por completo y medimos con un polímetro la tensión de la batería (si no se enciende el lcd  habrá una tensión muy baja)

 

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Si la tensión es inferior a 3V  debemos eliminar la vieja  batería  y reemplazarla por una nueva del mismo modelo  que podemos localizar por Internet en portales asiáticos.

La  batería  incluida  es de polímero 3.7 V con  tensión de carga: 4.2 V y lo importante para reemplazarlo es utilizar el mismo modelo :251214, Estos modelo  son muy usadas en  MP3/MP4, Bluetooth/GPRS/GPS del teléfono móvil, PDA, juguetes pequeños, cámaras y cámaras digitales y otros productos digitales.

251214

 

Alguna características principales de este modelo:

  • Tensión media es superior a 3.7 V,
  • Tiempo de carga rápida
  • Buena seguridad, con más de protección de la carga, protección de sobre-descarga, sobre la protección actual
  • Protección del IC parámetros de la tecnología: sobrecarga de voltaje 4.20 V 0.05 V
  • Sobre-descarga la protección del voltaje 2.7 V 0.1 V
  • Protección actual 3.0 1.0A (2.7 V ~ 4.25 V)
  • Temperatura de descarga:-20 C ~ + 60 C
  • Alta densidad de energía
  • Largo ciclo de vida
  • Alta capacidad
  • Baja resistencia interna
  • Funcionamiento estable: largo ciclo de vida: 500 continuo de carga y descarga, la capacidad de la batería no es menos del 80% de la capacidad nominal.
  • No tiene efecto memoria: en cualquier momento para cargar y descargar
  • Seguridad: circuito incorporado junta de protección Seiko no tiene fuego en corto circuito, sobrecarga, sobre descarga, choque, vibración, acupuntura, calor, y otros estados, no explosión y así sucesivamente.

 

Una vez conseguida la batería de recambio, desoldaremos la antigua, soldaremos la nueva respetando la polaridad y haremos los mismos pasos descritos anteriormente pero, a la inversa:

  • Ubicaremos la batería dentro de la carcasa,
  • Colocaremos los 4 tornillos
  • Atornillaremos estos a la caja.
  • Fijaremos el mecanismo a la caja inferior  ,
  • Colocaremos la tapa
  • Cerraremos el conjunto ,
  • Debemos volver a sellar la unión con pegamento  o con silicona

Es sorprendente la sensación de volver a ver funcionando un dispositivo que según el fabricante debería desecharse cuando en realidad puede tener una vida aun mas larga

 

Constrúyase su propia bateria


Maker Batteries  pretende ser una forma nueva de  construir paquetes de baterías de iones litio en kit según las  necesidades en cuanto a tamaño, peso, potencia y capacidad  que se necesiten ..!todo ello  en el más puro “hágalo usted mismo”!

Su creador Micah Toll , es  diseñador  fabricante de baterías, poseyendo un sistema ,cuya patente esta  en trámite, que permite a cualquiera crear sus propias baterías de litio personalizadas. Micah empezó construyendo baterías de litio para bicicletas eléctricas hace unos años, para lo cual  tubo que invertir en costosas herramientas  incluyendo soldadores de punto y pasar un tiempo obteniendo las habilidades para utilizar las herramientas especializadas , lo cual le hizo pensar como podría hacerse sin esas costosas  herramientas (especialmente , el soldador de puntos ) así que se decidió a diseñar un kit de construcción de baterías que cualquiera pudiera  usar con herramientas convencionales sin necesidad  de un  soldador de puntos.

Como vemos aunque la idea  no es demasiado original (excepto por  el aspecto didáctico ) no obstante  éste kit ofrece una gran la singularidad, pues  las   baterías usadas en este kit genérico para construir cualquier batería ,  son Panasonic, es decir  la mismas que utiliza Tesla, tanto en su famoso PowerWall ,como en sus coches eléctricos ,  lo cual al menos debería ser garantía  de cierta calidad .

 

 

 

Como podemos ver en el vídeo ,los kit vienen determinados por diferentes capacidades máximas, entre 10.000 y 20.000 mAh y  desde  12, 24, 36, 48 o 52 voltios según la configuración elegida.

También vemos  que además de las baterías y conectores ,el kit incluye los conectores y el plástico termoretráctil para empaquetar las baterías.

 

USOS  DE LAS BATERÍAS

Las baterías se pueden utilizar para almacenar energía solar procedente de paneles fotovoltaicos o incluso  la  procedente del enchufe de casa durante las horas en las cuales la tarifa es más barata y usarla después —convirtiendo la tensión a 220 voltios usando un inversor—, cuando la tarifa aumenta.

Por supuesto también están las aplicaciones comunes en vehículos teledirigidos, drones, bicis eléctricas, etc. todos ellas, eso si , cargándolas con un cargador convencional, así que ahora con este kit ,como admite tantas combinaciones, este técnica permite construir cualquier batería de litio de tamaño que se precise.

Las opciones como  vemos son casi infinitas:

  • Sistema de almacenamiento de energía de fuera de la red para su cabina o RV!
  • Para bicicletas eléctricas!
  • Hacer una batería para RC drone, avión o coche que pese menos y tengan una mayor capacidad que la batería original!
  • Construir su propio mini Tesla Powerwall (o tamaño, o incluso más grande!)
  • Hacer un Banco de baterías portátiles para alimentar sus dispositivos sobre la marcha
  • Agregar una segunda rejilla de la energía a su hogar alimentado con energía renovable!
  • ¡Y mucho más! ¡Las posibilidades son limitadas solamente por su imaginación!

Tipos de baterías

En este kit  el elemento mínimo son las   baterías que vienen en  módulos de células conectadas en paralelo  pudiendo ser configuraciones de 3 celulas ( en forma de triangulo o en linea   )  o de 6 en linea paralelo  para llegar a conseguir 3.6V  /10.5AH o 3.6v /20.4AH respectivamente.

 

Los módulos triangulares son ideales para crear baterías de formas únicas, lo cual es especialmente útil para las baterías de bicicletas eléctrica, porque necesitan a menudo un numero impar de estas   y, ademas, pueden  caber en formas irregulares  donde se requieren formas tales como triángulos y trapecios.

Los módulos rectos son mejores para las baterías donde la forma es menos importante y simplemente hay que apilarlas de forma correcta. Los pequeños módulos rectos 3 celdas son ideales por tanto para pequeñas baterías de drones con grandes capacidades.

Las baterías de 6 celdas más grandes son mejores para aplicaciones que requieren capacidades incluso mayores, como almacenamiento de energía en el hogar o los bancos de energía portátil.

KITS TIPO HÁGALO USTED MISMO

Estos kits se  ha previsto para  3 tipos diferentes de usos  diseñados para construir las siguientes aplicaciones :

  1. Baterías de RC (aviones teledirigidos, coches RC, etc.)
  2. Baterias bicicleta eléctrica
  3. Baterías de gran capacidad multipropósito (almacenamiento de energía de fuera de la red, bancos de energía portátil, ebikes, etc.)

Los kits vienen con todas las piezas necesarias para construir las baterías, incluyendo las células, cables, conectores, realización de tiras de níquel  y el  acolchado de la espuma protectora termoretractil . Las baterías de RC incluyen un conector de equilibrio para la carga mientras que todos los kits incluyen un sistema de gestión de batería (BMS) para proteger y equilibrar las células durante la carga así como para proteger la batería entera durante el uso.

En el ejemplo siguinte veremos un kit de una batería de 48V 10AH ,  típica para emplearla en una bicicleta eléctrica

Se usan 13 módulos  de 3 celulas en triangulo cada uno , con una capacidad de 3.6V y 10AH por modulos. Se conectan  en asociación serie , lo cual en total  por tanto nos  da una capacidad de 10AH ( es decir la capacidad de cada modulo)  y una tensión nominal final de 3.6v x 13=48V

 

 

Example of a 48V 10AH Maker Battery kit

Ahora veamos un nuevo ejemplo de un kit a batería 36V 20AH.

Se usan 10 modulos de 6 celulas con una capacidad de 3.6V y 20.4AH  por módulo . Estos módulos se coenctan en asociación serie , lo cual en total  por tanto nos  da una capacidad de 20.4AH  y una tensión nominal final de 3.6v x 10=36V

Example of a 36V 20AH Maker Battery kit

 

Como vemos estos Kits de batería del fabricante vienen con todos los materiales que se necesita para construir tu propia batería de ion de litio, pero todavía se necesita algunas herramientas para montarlos,por lo que si se decide a  hacerlas por usted mismo ,  deberá  asegurarse de  tener las siguientes herramientas y accesorios:

 

A continuación se muestran dos guías descriptivas rápidas del proceso básico para el montaje de un fabricante de la batería   en  4 sencillos pasos:

 

 

Aunque con cada kit de batería  envían  instrucciones por escrito y en los videos  hay  instrucciones que detallan cada paso del proceso de montaje, como vemos en realidad es bastante sencillo una vez que se tienen todos los componentes

A modo de resumen con estos kits  podemos conseguir las siguientes típicas agrupaciones de baterías:

 

 

Y en el siguiente vídeo podemos ver el proceso total desde el principio hasta el final:

Algunas notas acerca de la seguridad:

Todos hemos escuchado historias últimamente sobre la batería de litio relacionadas con incendios, en particular desde los  “hoverboard”    hasta lso recientes  teléfonos Galaxy note 7. Sabemos pues  que las baterías de litio pueden ser peligrosas, así que es importante entender lo que ha provocado estos incendios y los pasos que se deberían tomar para garantizar que esto no sucede con las baterías que podamos construir nosotros mismos.

En primer lugar, el número de incendios de batería de litio en estos productos defectuosos fue estadísticamente pequeño, ocurriendo en menos de 1 de cada 100.000 casos. Aún así, la causa de los incendios fue debido al pobre diseño  por lo que esta claro que podrían haberlo evitado. Los juguetes tipo hoverboard utilizan las células de batería chinas más baratas disponibles. En la mayoría de los  casos están mal hechas las células, por lo que fácilmente pueden entrar en cortocircuito, sobrecarga y provocar un incendio.

Por tanto  a la hora de componer una batería debe asegurarse que su  fabricante utilice solamente las más alta calidad pilas de litio disponibles,  como por ejemplo las fabricadas en Japón por Panasonic ( las células de 18650B que son exactamente  las mismas usadas por Tesla en sus vehículos eléctricos).

La batería del Samsung Galaxy note 7  tubo  problemas de incendios por una razón diferente. Aunque e la investigación todavía se está realizando, el consenso general ahora es que el teléfono fue diseñado incorrectamente y aplica demasiada presión en la bolsa de la batería del teléfono, apretándola y pudiendo causar un cortocircuito que en raros casos condujo a un fuego. Por esta razón usar  baterías con armazón reforzado, revestido del metal  están específicamente diseñados para ser más fuertes y resistir daños físicos para asegurarse de que sean tan seguras como sea posible.

Aún más, hay algunos  fabricantes de baterías que incorporan otras múltiples características de seguridad en tres niveles diferentes, como se muestra a continuación:

Maker Batteries incorporate three levels of safety features

COMO CARGAR UNA BATERÍA

Para todos los cargadores  ,se debe  determinar si el cargador es compatible con la batería, sólo confirmando el voltaje de salida con el proveedor y comprobando que es un cargador de voltaje actual y constante (CC-CV).

  • 12V (3 células en serie) = 12.6 voltaje de carga
  • 24V (7 células en serie) = 29.4V voltaje de carga
  • 36V (10 células en serie) = 42.0V voltaje de carga
  • 48V (13 células en serie) = 54.6V voltaje de carga
  • 52V (14 células en serie) = 58.8V voltaje de carga

Todos los kits de batería (excepto los kits de batería del RC) vienen con un conector de 2,5 mm DC cargador previamente soldado a los BMS como el extremo macho del conector para añadir a su cargador. Si su cargador tiene la opción de llegar con un conector de CC de 2.5mm, le ahorrará el esfuerzo de agregar el conector incluyendo a su cargador.Para baterías de RC, necesitará un cargador de equilibrio.

 

El proyecto en si  de construcción de baterias de Ion de litio  en Kit esta buscando financiación en kickstarter  llevando ya recaudado 1577€  , de modo que solo les quedaría unos 8000€ para alcanzar el objetivo marcado

Mas información aqui

¿Se puede reparar una batería agotada?


Cuando una batería esta mucho tiempo descargada , o muy vieja , etc… se dice que se ha “sulfatado” porque básicamente , se forman  sales de plomo y azufre (sulfato-de-plomo) que se adhiere a la placa esponjosa del negativo  bloqueando las reacciones químicas. Normalmente llegado a esta batería se da por perdida para siempre y se reemplaza por otra nueva….

Con un poco de astucia ( y sobre todo que ahora que el plomo vale tres  veces mas  ) , las viejas  baterías incluso aunque no sean de plomo o gel (NiCD  o iones de Litio)   aun se puede alargar su vida util¿pero cómo?Pues  vamos a ver dos métodos,  siendo el primero útil solo para las baterías de plomo o las gel de Pb y el segundo método  idóneo para todo tipo de baterías  (Pb ,Gel de Pb  ,NiCd, Li+, etc )

El segundo método como vamos  a ver es el mas efectivo y seguro  !incluso  puede ser útil en caso de emergencia para recuperar combinaciones de pilas domesticas alcalinas!

 

METODO  1: AÑADIR AGUA DESTILADA  (BATERÍAS DE GEL O PLOMO)

Bueno la cuestión es que las baterías de plomo ácido  modernas  o las de gel  el electrolito está gelificado y absorbido en los aisladores de entre las placas, que en vez de ser rígidos, son una especie de paño sintético, son baterías “libres de mantenimiento”.Con el correr del tiempo esta se secan, lo mismo que cuando las baterías del auto se quedaban sin agua. Así que el truco consiste en sacar los taponcitos de goma que hay debajo de la tapa que ya sacamos y reponerle líquido (pueden ser dos y hasta tres tapas, según el fabricante)

Para intentar reparar la batería necesitará:

  •  Jeringa de 3 cm
  •  Voltímetro o multímetro
  •  Cargador de batería o fuente de alimentación
  •  Los cables de cocodrilo “que se utiliza con la fuente de alimentación”
  •  Agua destilada
  • Por seguridad gafas  y guantes químicos

Atención !No toque el agua que puede salir  de la batería pues  es ácido que al ser tan  corrosivo podría generarle quemaduras muy graves

El método  es valido  para intentar reparar  baterías de gel, compuestas por ácido y plomo simplemente agregando agua destilada en sus celdas para reactivar su carga original pero también es funcional para baterías de plomo selladas.  El método   funciona en el 90% de  los casos pero en caso de recuperarla  la batería funcionará entre el 50% ~ 70% de la capacidad  que tenia.

gel

PASOS A SEGUIR:

  1. En la batería sellada nos encontraremos con tapa en la parte superior de la batería:simplemente eliminarlo a poco destornillador plano hasta el final donde  nos encontraremos con 3 agujeros cubiertos por tapas de goma. Ahora tenemos que eliminar esta capsula también.
  2. Ahora vamos a medir voltios de esta batería. Por ejemplo  puede ser una lectura de 0,76 voltios,lo cual quiere s decir que la batería esté completamente seco desde el interior
  3. Ahora lo que necesitamos en esta etapa es llenar la batería con agua destilada para activar el ácido de nuevo,por lo tenemos que volver a llenarlo con una jeringa poco a poco o hasta que el agua salga de todos los agujeros y medir la tensión:si  se encuentra que aumentó en mVolts, eso es bueno, así que no se  preocupe
  4. Después de llenar la batería con el agua que necesitamos para asegurarnos de que se mezcla con ácido seca dentro de la batería para reactivar de nuevo  ésta
  5. Debería utilizar cualquier  un cargador   adecuado  a la tensión de la batería y conectarlo  a los bornas
  6. Ahora bien, esperar 5 minutos hasta ver que las burbujas salen de los agujeros. Si no hay burbujas o provienen de cualquiera de los 3 agujeros puede  invertir negativo y positivo y esperar 1 ~ 3 min  máximo (ESTO ES MUY PELIGROSO POR LO QUE DEBE ESTAR PROTEGIDO  Y POR  ELLO  NO DEBE DEJARLA SOLA NI SOBREPASAR EL TIEMPO MÁXIMO DE 3 MINUTOS)
  7. Si salen de los agujeros demasiado rápido como hirviendo cortar de inmediato la alimentación y vuelva a conectar negativa y positiva la derecha de nuevo
  8. Cuando el proceso este regularizado ( salen burbujas por todos los agujeros ) ha terminado el proceso así que puede sacar el  agua no consumida de la parte superior de 3 agujeros con una  jeringa y dejar de cargar la batería
  9. No cubra los agujeros hasta que se recupere la  tensión de la batería (debería  comprobarlo  cada  hora)
  10. Cuando  se seque  el tejido ya puede  cubrir todas los agujeros   reponiendo todos los tapones sacados  en el punto 1
  11. !Felicidades su batería está funcionando de nuevo !

 

Si quiere saber mas detalles de este proceso  consulte este instructable

MÉTODO 2  :  USO DE UN PUENTE DE DIODOS  Y UN CONDENSADOR

Existe un método bastante práctico ,económico y bastante mas seguro que el método anterior para intentar reparar  todo tipo de baterías  (Pb ,Gel de Pb  ,NiCd, Li+, etc )

La versatilidad del  método es tal que incluso   puede ser  utilizado en caso de emergencia para recuperar combinaciones de pilas domesticas alcalinas,pero eso si ,solo  “pilas ”  alcalinas ,basándose es que realmente este tipo de pilas ,aunque le parezca increíble , en realidad si son recargables.

Para intentar reparar una batería necesitará:

  • Un puente de diodos de potencia de 50A  y 10ooV ,como por ejemplo  el modelo KBPC 5010( puede conseguirlo aqui )
  • Un radiador para el diodo
  • Un condensador  entre 10mF a 50mf  1000V no polarizado (dependerá de la capacidad de la batería a recargar). Puede conseguir uno de 2omf y 400V aqui 
  • 2 bornas de cocodrilo
  • 1 cable AC

El Recuperador y cargador de baterías  se basa  en  que las baterías  dejan de admitir carga por la sulfatación de las placas, limpiando  mediante este sistema  el sulfato entre las placas reviviendo las baterías hasta un 85 % de cuando eran nuevas. En el 90 % de los casos son recuperables por bastante tiempo mas de uso usando este sistema

El circuito como puede ver en  el esquema de mas abajo ,no puede ser mas simple ,  pues  como adelantábamos,   solo se utiliza un puente de diodos de potencia ( es muy conveniente acoplarle de hecho un radiador ) y un condensador  no polarizado  de unos 400V  (normalmente usados en el arranque de  motores de alterna)

 

supercargador

 

Como punto muy importante,para seleccionar el condensador  es qeu debe estar dimensionado para que no proporcione mas de 1/1o la intensidad máxima soportada por la batería , es decir la batería debe ser cargada con un 10 % del amperaje total de la misma.

 

Por ejemplo  si la batería tiene una capacidad de 10 amperios/hora  (10AH) , la carga deberá ser como máximo de 1 amperio, regulándose precisamente este amperaje  con la capacidad del condensador (a mayor capacitancia, mayor amperaje de carga),resultando  el voltaje   de salida que recibirá la batería  variable yendo  acomodándose  a medida que adquiera carga

Es muy importante anotar  que la tensión de alimentación de  este circuito sera de 220 o 110 voltios de alterna por lo que habrá que extremar la precauciones  sobre todo a la hora de manipular el circuito,

 

Como referencia  tenemos aquí una tabla que relaciona  capacidades de condensadores para obtener la corriente necesaria(:

 

4,5V ( 3 pilas AAA en serie) 1,5mF
 5,5V /4 pilas AA en serie)  1,5mF
 bateria de 12V 1,2AH  2,5mF
 Bateria de 3,7V Iones Litio 2,2AH  2,5mf
 Bateria de gel 12v 2,3AH  3,75mf
 Bateria de gel de 4v  4,5AH  5mf
 Bateria de gel 6v 5AH 5mf
 bateria de gel  12v 4,5AH  5mf
 Bateria de gel 12v  7AH  10mf
 Bateria de gel  12v 12AH  15mf
 Bateria Pb 12v  45AH  50mF

Nota: si no se dispone o no conoce la capacidad del condensador necesaria  empiece  por la mas baja  y vaya subiendo el valor de este. Si no dispone de condensador de la capacidad adecuada también puede asociar condensadores en paralelo para obtener la capacidad necesaria( en paralelo se suman las capacidades)

 

Es muy interesante  destacar que, como básicamente  el método para obtener la corriente adecuada esta basado en la experimentación , es muy interesante  que en la carga usemos un voltimetro  y un amperimetro para vigilar  tanto la tensión de la batería  como la corriente absorbida , variando en función de esto el condensador  siguiendo la regla de no superar 1/10 el valor de la capacidad de la batería.

 

Y un ultimo apunte:  el tiempo necesario dependerá de  la capacidad de la batería : como sabe la capacidad en amperios x hora y sabe la corriente aplicada  en amperios simplemente    tendrá que  dividir  ambos valores para obtener el tiempo en horas  necesarias para  que este cargado su batería

 

NOTA: Si la tensión es anormalmente alta o muy baja  es síntoma de que la batería no se puede recuperar…!lo siento!

 

 

Fabricación casera de baterias de alta densidad energética


Las baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4 o LFP), son las baterías tradicionales de Li-Ion más seguras. Una característica fundamental de estas e  que la tensión nominal de una celda de LFP es de 3,2V, cuando en las de plomo-ácido suele ser de 2V por celda.

Por ejemplo una batería LFP de 12,8V, por lo tanto, consiste en  4 celdas conectadas en serie; y una batería de 25,6V consiste de 8 celdas conectadas en serie.

Una batería de plomo-ácido fallará prematuramente debido a la sulfatación si:

  • Funciona en modo de déficit durante largos periodos de tiempo (esto es, si la batería raramente o nunca está completamente cargada).
  • Se deja parcialmente cargada o, peor aún, completamente descargada (yates o caravanas durante el invierno).

Por el contrario  las  baterías  LFP no necesitan estar completamente cargadas. Su vida útil incluso mejorará en caso de que esté parcialmente cargada en vez de estar completamente cargada (de hecho esta suele ser  una ventaja decisiva de las LFP en comparación con las de plomo-ácido).

Otra ventaja fundamental es  su mucho mayor densidad energética ahorrando hasta un 70% de espacio y hasta un 70% de peso .

Otras ventajas interesantes de estas baterias  son el amplio rango de temperaturas de trabajo, excelente rendimiento cíclico, baja resistencia interna y alta eficiencia

Como desventaja clara   de las baterias de LiFePO4 o LFP,  destacar que las baterías LFP son caras en comparación con las de plomo-ácido ,pero si se usan en aplicaciones exigentes, el alto coste inicial se verá más que compensado por una vida útil mayor, una fiabilidad superior y una excelente eficiencia  debido a su mayor densidad energética ,razón por la cual son mucho mas pequeñas y ligeras que el resto .
En el mercado podemos encontrar baterías de iones de litio, si buscamos en profundidad , a partir de 120€(12v /10AH) por ejemplo en Amazon siguiendo este enlace 

Aunque evidentemente podemos comprar la batería  ya montada,  vamos a ver como podemos montar nuestro propio pack de baterías de iones de litio por mucho menos precio de lo que nos ofrecen  las grandes marcas , pues no necesitamos mucha experiencia, ya que  la única complejidad estriba en elegir bien los componentes y ensamblarlos de forma correcta.

 

Para construir pues una batería de celdas  necesitamos  pues dos componentes esenciales:

  • Por un lado , un numero determinado de  celdas en función de la tensión e intensidad que se precise  ( las mas típicas son las  del tipo 18650)
  • El circuito de control de carga PCB (protection circuit modules PCB/PCM/BMS/CMB)   de las celdas , el cual también estará en función de la tensión e intensidad que se precise.

Seleccion del cicruito de carga  para baterías de litio

Los pack de baterías Li-ion y Li-Poly siempre deben ser usadas con un circuito de protección para prevenir que las celdas tengan sobrecarga, sobre-descarga o exceso consumo. Los distintos controladores de carga se presentan con diferentes versiones dependiendo del número de células, voltaje y capacidad. Elegir el circuito correcto ( y aplicarlo)  es vital para asegurar la longevidad de las baterías e incluso también  por nuestra propia seguridad.Como norma general podemos seleccionar un controlador de carga en función de la tensión  necesaria:

  • Para celdas > 5 o 18,5v li-ion packs, debería escoger un PCM con función de equilibrio para mantener cada celda en el mejor balance y otorgue un buen servicio durante su vida útil.
  • Para un pack de baterías Li-ion de alto voltaje (celdas > 20) debemos escoger un BMS (battery manage system) para supervisar el rendimiento de cada celda y asegurar que la batería trabaja de forma correcta. BMS (o sistema de gestión de baterías) es un sistema electrónico que controla una batería recargable monitorizando su estado, calculando los datos secundarios, protegiendo la batería, controlando el entorno y haciendo que trabaje en equilibrio.El BMS monitoriza diversos datos como:
    • Voltaje: Voltaje total, o voltaje individual de cada celda.
    • Temperatura: Temperatura media o temperatura de las celdas individuales
    • Estado de carga (SOC) o profundidad de descarga (DOD) para ajustar el nivel de la batería.
    • Estado de la salud (SOH) medidas sobre el estado general de la batería
    • Corriente, Entrada ó salida de la batería.

 

En cuanto  a las especificaciones del circuito de carga, ademas de las consideraciones anterioes ,es interesante  seleccionar este   en función de sus especificaciones electricas  como pueden ser:

  • Tensión de protección de sobrecarga para una sola célula: Debido a que la delicada química de la batería de iones de litio se puede dañar si se carga con una tensión demasiado alta, el PCB se encarga de cortar la corriente a las células. Esto no debería ser un problema si realizamos la carga con un cargador inteligente el cual se apagará una vez que la batería ha terminado de cargar.
  • Tension de  protección  ante descarga de una sola célula:Si el voltaje de una batería de iones de litio caé a cero, o incluso simplemente por debajo de 2 voltios, se verá seriamente perjudicada, y nunca serás capaz de volver a cargarla. Los teléfonos móviles tienen esta misma protección. Si mides el voltaje de una batería de un móvil “muerto” verás que entrega 2.5 voltios.
  • Protección de detección ante exceso de corriente: Sobre la protección de exceso de corriente es necesario porque un controaldor de carga es relativamente pequeño con componentes diminutos y no puede manejar demasiada corriente.
  • Máxima corriente de descarga continua:es la  corriente máxima que es capaz de gestionar en modo descarga
  • Consumo de Corriente: nos indica  el consumo  de los componentes electrónicos en el controlador. Es prácticamente nada y no agotará en ningún caso la batería.
  • Protección del cortocircuito: La protección por  cortocircuito significará que el controlador se apagará si detecta un cortocircuito; si un cable se desconectó , si tenemos un cable pelado,etc.
  • Resistencia de los circuitos de protección:Relacionado con el consumo de corriente  podríamos decir que es la resistencia causada por el PCB.. Una vez más el consumo es tan pequeño que no se aprecia.

 

Baterías o celdas se usan indistintamente, la diferencia es que una celda es la parte más pequeña e indivisible de la batería, la cual almacena la energía y una batería puede estar hecha de muchas celdas.

 

La capacidad de la batería se mide en vatios hora. Para saber los Watt horas debemos utilizar la fórmula (Watts = Voltios x Amperios) para multiplicar la capacidad (en  amperios hora) con tensión(voltios) para obtener X vatios hora.

Todas las celdas tienen un formato común, por lo tanto puede encontrarlas con facilidad y con precios asequibles en muchos sitios por internet.

El formato mas habitual es 18650s , cuya numeración en realidad   solo corresponde a  sus  dimensiones físicas de 18 mm por 65 mm (medidas muy similares a una pila AA).

Las celdas nuevas de LI-ion recargables pueden costar  en torno a los 8€ por cada (  tensión  de voltaje: 3.6v-4.2v, capacidad: 2600mAh, salida: 4.2v,   carga máxima: 1.5 , resistencia interna: por debajo 50milliohm ,tiempo de carga: 1000 veces , peso: 48 y Tamaño: 65 mm x 18 mm )

18650 - A123 baterias

Una vez seleccionemos el numero de celdas en función de la tensión y la corriente a obtener mediante asociación de celdas en serie  para obtener la tensión necesaria y en paralelo para obtener la capacidad requerida el siguiente paso será conectar todas las celdas.

La conexión  eléctrica de las celdas podemos hacerlo de muchas , desde cinta aislante ó americana (aunque no es la mejor opción pues seguro que en un momento u otro se acaba soltando), con portapilas ,  soldándolas  con estaño   o incluso mediante maquinas de soldadura por puntos, que es lo que usan los fabricantes profesionales, lo cual como vamos  a ver, tampoco es tan complicado:

La soldadura por puntos se basa en presión y temperatura. Dos piezas se sueldan entre si cuando una parte de ellas se calienta a temperaturas próximas a la fusión y se hace presión entre ellas. En el caso de esta soldadura el calentamiento de la pieza se hace por una alta corriente eléctrica entre dos electrodos y la presión la realizan precisamente estos electrodos en forma de pinza.

Como generalmente la resistencia de las piezas a soldar es muy baja la corriente que debe pasa por la zona a soldar debe ser muy alta del orden de los 500 amperios, pero sin embargo los voltajes son muy bajos, de 1 a 3 voltios pero la potencia total si es alta en torno a  uno o dos kilovatios.

Los hornos microondas llevan un transformador de aproximadamente 2 kilovatios de potencia. El primario acepta los 220 V y tiene dos secundarios. Uno de ellos para alimentar el magnetrón suministra unos 2200 voltios eficaces, otro bobinado consiste en una o dos espiras y sirve para alimentar el filamento del magnetrón.

Al observar el transformador se puede ver que los bobinados de primario y secundario de alta tensión están perfectamente separados. El primario es de hilo mas grueso y el secundario no lo necesitamos porque además es peligroso debido a  las altas tensiones que produce y además necesitamos el espacio que ocupa para el secundario de nuestra soldadura.Por ello para eliminarlo, cortar el bobinado con una sierra y extraer las espiras hasta que se quite completamente. Si tiene un carrete aislante dejarlo, nos puede venir bien aunque no es imprescindible.

El secundario que nosotros necesitamos, debe producir unos 2 voltios y unos 500 amperios aunque sea de manera temporal. Para este secundario necesitamos un par de espiras de hilo de unos 10 0 o 15 mm de diámetro.  Arrollarlo directamente en el núcleo ( un par de espiras ) y su salidas  a dos electrodos   qeu pueden realizarse con una barra de cobre de unos 10 mm de diámetro, necesitaremos dos electrodos de unos 50 mm que limaremos mediante una lima  para afilarla con forma cónica uno de los dos extremos de cada electrodo.

Téngase en cuenta que los tres voltios con que se alimentan las puntas no son peligrosos.

Por ultimo sólo falta equipar un interruptor que alimente el transformador. Lo mas sencillo es activarlo con el pie pues las manos suelen estar ocupadas sujetando la pieza.

Antes de dar paso a la corriente las piezas deben estar aprisionadas. En caso contrario las puntas chisporrotean. Después de hacer unas pruebas se puede decidir aumentar o bajar el voltaje, arrollando mas o menos espiras en el transformador. Cuando se tenga un montaje definitivo acortar todo lo posible los cables del secundario.

En el siguiente vídeo podemos verlo de una forma mas clara como es el proceso de construcción del soldador:

 

Una vez resuelta la conexión eléctrica de las celdas es recomendable usar algún soporte  que haga de aislamiento entre las capas de baterías  siendo  lo mas típico usar unos anillos concéntricos de plástico  con orificios del diámetro de las células que se colocan lógicamente tanto en la parte superior como la inferior

Si su pack de baterías sufre un cortocircuito, lo más probable es que se calentará de forma desmesurada, pudiendo  salir incluso  humo negro o ver la propia placa ennegrecida. No es extraño que pueda ocurrir y para evitarlo solo tenemos que poner una buena capa de aislamiento entre las pilas de baterías.Eso no significa que crear un pack de baterías sea un proyecto terriblemente peligroso, pero hay que tener cuidado.

 

En esta web encontrará diagramas de cableado y  diferentes formas de cablear las baterías según configuraciones.

 

La primera vez que conecta todo, la preocupación por descubrir que no esta bien conectado aflora, ¿y si lo conectamos y se quema todo? Una vez completado todo el montaje tenemos que asegurarnos que todo esta bien conectado, que las baterías tienen carga y que el PCB esta activado y funciona correctamente.

 

 

Por ultimo  acerca del Ratio C  ,la  C significa capacidad y representa lo que pasa a ser la capacidad de la batería. Si tenemos una batería de 8 amperios horas y carga a 8 amperios, entonces se está cargando a 1C de carga y podría terminar en una hora. Si carga a 2 amperios hora, como la mayoría de cargadores, entonces estaría cargando a un cuarto C, y tardaría 4 horas en cargar. Si agoto una batería de 8 amperios tendrá una duración de una hora; Eso es un consumo de 1C.

Fuente aqui