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NotaPublicado: Lun Sep 22, 2014 11:28 pm 
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Hola, tengo varias baterías de mi notebook y hace unos días abrí una, me encuentro con 6 celdas que paren algo asi como una pila, pero de un tamaño no convencional, esas pilas tienen cada una 4,5 voltios, justo ahora estoy haciendo un trabajo de robótica con mis alumnos y estaba pensando en usar dos de estas en serie, aprovechando que son recargables. La pregunta es la siguiente, para cargarlas puedo hacerlo con cualquier fuente variable o tengo que limitar la corriente con algo?

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César
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NotaPublicado: Mar Sep 23, 2014 5:52 am 
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Bueno... "tamaño no estándar" no son, lo que pasa es que son tamaños industriales para equipos donde las baterías no son recambiables por el usuario. Además de las cilíndricas A, AA, AAA, C, D (que son las comunes que se venden en los super) tienes 2/3 de C, 4/3 de D. Hay otra nomenclatura que se usa para los tamaños de litio, todas estándar, 18500, 18350, 17670, 22650, 25500, 26500, 26650, 32600, 32650.... incluso la 18650 (que es del tamaño de una AA).

Para cargarlas se hace en dos fases, una a corriente constante entre 0,5C y 1C mas o menos (C es la corriente nominal de la batería), aunque a mas de 45 grados hay que bajar la coriente o incluso parar la carga. Cuando la tensión de la batería llega a 3,7 para Li-Po 3,7V ó 3,6V para li-ion se conmuta a carga a tensión constante a 4,2V hasta que la corriente que absorve la batería baja de 0,1C. Entonces esta completamente cargada. Si solo haces la parte de carga por corriente se quedarán al 80% de su máxima capacidad...

Son delicadillas, si se sobrepasan los 4,2V pueden explotar, por debajo de 3,7V se estropean y no deben cargarse (los cargadores comerciales se bloquean) aunque puede hacerse a 0,1C. No pueden cargarse a menos de 5 grados centígrados y a esas temperaturas su capacidad de descarga es de menos del 50%.

A causa de ese doble ciclo de carga al ponerlas en serie, como no van a alcanzar A LA VEZ los momentos de carga por corriente y tensión, se van "desbalanceando" y algunas quedan siempre por debajo de su carga. Es necesario "balancearlas" periódicamente. que consiste en cargarlas individualmente hasta su máximo. Por eso estas baterías tienen terminales individuales para cada celda.
Muchas llevan dentro del paquete (en el caso de las cilíndricas no) un circuito limitador de carga y descarga para evitar que se averíen o que se incendien.

Todvía hay mas... existen las LI-PoFe de 3,3V... bueno esto es muy largo...

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NotaPublicado: Mar Sep 23, 2014 8:40 am 
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Heli,
Conoces algún chip comercial que pueda regular la carga de las baterías de Li con esas dos etapas?

Veo que se parecen bastante a las baterías de NiCd industriales ventiladas, con placas de bolsas, también requieren carga a corriente constante (pero no a 1C!, típicamente de C/8 a C/3, dependiendo del tipo de placas) hasta un 80% de la carga, correspondiente a una tensión de 1,41V aproximadamente y luego a esa tensión constante por unas 3 horas. Al final de la carga es necesario interrumpir la corriente. Esa fase final a tensión constante le llaman "carga de igualación" (o ecualización), es importante para evitar el problema que indicas, el desbalance de carga entre las celdas. Este problema puede ser tan grave en NiCd que algunas celdas pueden descargarse totalmente e incluso invertir la polaridad.

Pero las NiCd de ese tipo son muy robustas, no se estropean con descargas profundas y prolongadas, no presentan runaway térmico, no se incendian ni explotan. Pero la densidad de energía por Kg o volumen es muchísimo más baja. A pesar de eso se usan en aviónica, aunque Boeing las ha substituido con LiCo en su nuevo B-787 Dreamliner, famoso por el incendio de sus baterías LiCo de All Nippon AW. Creo que esas son fabricadas por Yuasa.


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NotaPublicado: Mar Sep 23, 2014 11:17 am 
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Integrados para cargar baterias hay a montones, http://www.ti.com/lit/an/slyt365/slyt365.pdf por ejemplo.
La pega es que sueles tener footprints imposibles para el aficionado (bga, tssop)...

Uno sencillito utilizable a nivel casero: http://docs-europe.electrocomponents.co ... 2525c8.pdf
Este es interesante pero complejo: http://www.farnell.com/datasheets/1771589.pdf
El documento explica muy bien como se hace el proceso de carga de estas baterías.

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NotaPublicado: Mar Sep 23, 2014 3:23 pm 
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Genial! Muchas gracias.


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NotaPublicado: Mar Sep 23, 2014 11:43 pm 
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Que complicado, pensé que poniendo una lámpara en serie para limitar y con una tensión algo superior a la de la celda, funcionaba. Ya veo que tiene sus bemoles. Gracias Heli!

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NotaPublicado: Mié Sep 24, 2014 6:28 am 
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Unos errores importantes, he mezclado todos los valores de tensión, por escribir rápido:
Citar:
Cuando la tensión de la batería llega a 3,7 para Li-Po 3,7V ó 3,6V para li-ion se conmuta a carga a tensión constante a 4,2V hasta que la corriente que absorve la batería baja de 0,1C. Entonces esta completamente cargada.


MUY MAL!!! la carga a tensión constante se hace al alcanzar los 4,2V ó 4,3V para Li-Po y Li-Ion respectivamente (aunque cada fabricante varía un poco estos detalles).

Si se sigue a corriente constante la tensión de la batería podría subir de esos valores límite y entonces se forman puentes metálicos en el interior de la batería que se recalentará y explotará.

Citar:
por debajo de 3,7V se estropean y no deben cargarse

MAAAAL!! la tensión límite inferior es de 2,7V
Por debajo de esa tensión el limitador de descarga de la batería (si lo lleva) la desconecta automáticamente para evitar daños en la celda.


De forma sencilla puedes recargarla limitando la corriente a 0,8C (1600mA para una batería de 2000mAh) pero con un relé que desconecte la carga a 4,2V. Solo quedará cargada al 70% - 80% pero es mas que suficiente. El corte de la carga es IMPRESCINDIBLE. Si sube la tensión de 4,2 V explotará seguro.

Estas baterías sufren por temperatura y cargas/descargas profundas. Manteniéndolas a temperatura moderada y haciendo ciclos de carga y descaga del 20% al 90% mas o menos se dobla el número de ciclos utiles. No deben guardarse cargadas al máximo, esto las envejece y acorta la vida util. Si se cargan al máxio es para usarlas inmediatamente.

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NotaPublicado: Mié Sep 24, 2014 2:22 pm 
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Heli si regulo la fuente con la que voy a cargar a 4,2 o 4,1 v y pongo el foco en serie para que no pase de 1.5A? habría posibilidad que explote? porque nunca llegaría a pasar los 4,2 v en ese caso

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NotaPublicado: Mié Sep 24, 2014 3:59 pm 
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Hola.


Cesar, usa el circuito de una bateria vieja de celular y el celular como cargador, es lo que hago yo con las mias.

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Hay gente que cuando las cosas pasan dicen...cá pasao???
O eres parte de la solución o eres parte del problema.


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NotaPublicado: Mié Sep 24, 2014 5:34 pm 
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anajesusa, podría funcionar... pero se eternizaría la carga. Con esa tensión tan baja la corriente será muy dependiente de la tensión de la batería y conforme se cargue bajará mucho...
Si haces los cálculos verás que es un problema...
Vbat=2,7V (descargada) V.alimentacon=4,2V
R.limitadora=(V.alimentacion-V.bat)/Corriente => R.Limtadora = (4,2V-2,7V)/1,5A => 1,5V/1,5A = 1 Ohmio
Pero entonces cuando la bateía tenga 4,0V la corriente será
Corriente = (V.alimentacion-V.bat)*Ohmios => (4,2V-4,0V)*1Ohmio => 0,2V*1 Ohmio = 0,2A

O sea que los últimos 0,2V los cargará a 200mA... y los últimos 0,1V a 100mA...
Esto sirve para hacerte una idea, en realidad la corriente desciende linealmente conforme sube la tensión de la batería.

Lo veo bastante seguro para la integridad de la batería, siempre que lo desconectes pasado un tiempo en carga, no se pueden poner en flotación.
No se que efecto tendrá sobre la batería alimentarla durante mucho tiempo a su nominal, una vez este cargada, (se supone que no mas que unos pocos uA conforme se autodescargara) pero si no se usa esa configuración comercalmente tendrá algún inconveniente.

Yo tengo un montón de baterías de estas y las cargo con un cargador comercial IMAX B6. Me olvido de prolemas.

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