Sustituir baterías NiCd o NiMh por Litio en un Taladro o Atornillador.

Conozcamos primero que son las baterías de NIMh (Baterías de hidruro metálico de níquel)

Tipos

A tener en cuenta:


¿Cómo funcionan las baterías NiMH?
Una batería de níquel-metal hidruro (NiMH) es una pila recargable que usa un ánodo de oxi-hidróxido de níquel. A diferencia de la batería de níquel cadmio, esta posee una aleación de hidruro metálico.
Una batería de Ni Mh, funciona gracias a una reacción electroquímica de reducción y oxidación, que suele llamarse Redox. La reacción consiste en un intercambio de electrones entre los dos polos para la transferencia de energía, generando una oxidación de los materiales.

¿Las baterías de NiMH se estropean si no se usan?
Si están conectadas a un equipo, +/- 1% se autodescarga por día a temperatura ambiente. Vida útil indefinida, pero la vida práctica es de 5 años. Después de 6 a 12 meses de almacenamiento se debe recargar antes de su uso.

Se recomienda almacenar las baterías de NiMH a aproximadamente un 40 % de carga para reducir la pérdida de capacidad relacionada con el envejecimiento. La mayoría de las baterías de NiMH se pueden almacenar a esta capacidad durante 3 a 5 años cuando se almacenan a este nivel.

La recuperación y recarga de las células de NiMH puede tardar varios ciclos. Para las baterías que se almacenan durante un tiempo prolongado mientras están conectadas a una carga, es probable que se produzca una fuga de líquido electrolítico y que la estructura de la batería comience a deteriorarse, lo que perjudicará la calidad después del período de almacenamiento.

¿Caducan las baterías de NiMH?
Normalmente, las baterías de NiMH se pueden recargar cientos de veces, sin embargo, la duración de la batería está limitada a 5 años o menos.
¿Cuántas veces se puede recargar las pilas recargables?
Habitualmente, si se respeta el tiempo de vida de una pila recargable, esta se puede volver a cargar más de 1000 veces, y en ocasiones más de 1200 veces.
Las condiciones adecuadas de almacenamiento son entre +5°C y +25°C, con una humedad del 50%. Si no se usa la batería durante un tiempo largo 2-3 años, dicha resistencia interna por los reactivos químicos internos, termina agotando la batería y descargándola. Con una buena carga, con cargadores adecuados puede revivirlo si la degradación de las placas no ha sufrido sulfatación

Si vamos a sustituir celdas por Litio.

Primera pregunta: Mi taladro o atornillador con baterías de Ni-CD o NiMh tiene PCM de protección?, pues NO.

Segunda pregunta: podemos seguir usando nuestro cargador de la herramienta?, pues SI, solo hay que tener en cuenta que para cargar las de Litio el cargador debe ofrecer un 15% más de voltaje.

El problema que tenemos al usar baterías de litio es que debemos de protegerlas con PCM o BMS y hay que tener en cuenta la corriente de arranque de pico de estos motores que suelen ser muy alta y activan la protección de los PCM para ello se debe usar PCM de alta corriente de corte de como mínimo 15A o 5 amperios superior a la corriente de arranque del motor, para ello debemos de medir con un amperímetro dicha corriente..

Podemos aumentar la autonomía de nuestra herramienta?, la respuesta es SI, como?, sencillamente añadiendo celdas en paralelo en el montaje.

Un ejemplo de 4 celdas en paralelo de un pack 3S, podemos ver que hay 4 celdas en cada linea.

Para conocer el voltaje del Pack a crear, debemos conocer el voltaje del pack viejo del aparato

Ejemplos:

12v: equivale a 10 celdas de 1.2v y podemos sustituir por 3 celdas de litio, es decir…3.7×3=11.1v. 3S

14.4v: equivale a 12 celdas de 1.2v y podemos sustituir por 4 celdas de litio, es decir…3.7×4=14.8v 4S

19.2v: equivale a 16 celdas de 1.2v y podemos sustituir por 5 celdas de litio, es decir…3.7×5=18.5v 5S

Aunque varíe 1 o 2 voltios por encima o por debajo, no afecta al funcionamiento de la herramienta y se puede usar el propio cargador del taladro.

Los PCM/BMS

Estas son las marcas más recomendadas de celdas 18650 y las puede encontrar en Shoptronica

Montaje de un Pack para taladros de 14.4-14.8v. 20-30A. con balanceo de celdas

Disponible en Shoptronica

Especificaciones del PCM:
Tipo de baterías: litio cobalto o manganeso litio
Tensión de protección de sobrecarga por celda 4.25V ± 0.05V (4.20-4.35V / 0.05V por actualización)
Voltaje de recuperación de sobrecarga por celda: 4.10-4 .00 V
Voltaje de protección contra descarga por celda: 2.50V ± 0.1V (2.50-3.0V / cada .05 V en la clase)
Voltaje de recuperación de sobrecarga por celda: 2.80V ± 0.1V
Protección del consumo de corriente: ≤ 300UA
Corriente de protección contra cortocircuitos: 40A ± 3A
Tiempo de protección contra cortocircuitos: 500MS
Protección de la temperatura: 55/65/75 grados.
Corriente de descarga: 25-30A en continuo
Corriente máxima de Pico: 40A.1 segundo
Voltaje balanceado por celda: 4.2 ± 0.025V
Corriente balanceada por celda: 60mA ± 5mA
Corriente de carga: ≤ 25A

Configuración de un Pack equivalente de 18v de Litio para un taladro DeWalt 18v NiCd 2.4A
Usamos 10 celdas 18650 de 2.500mAh Samsung INR25R
Configuración: 5S2P, montamos 2 grupos de 5 celdas en serie y luego las conectamos en paralelo para duplicar la capacidad (5.000mA)

Utilizamos un PCM 5S de 30A 18.5v y carga a 21v por lo que podemos cargarlo con la base de carga original.

Configuración de un Pack equivalente para atornilladores de baterías NiCd

Pack de Baterías

Sustituir las baterías de una Dyson

Sustituir NiCd o NiMh por Litio
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2 pensamientos en “Sustituir NiCd o NiMh por Litio

  • 12/11/2018 a las 17:41
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    Hola, una pregunta, tengo que hacer un pack de 48 baterias 18650 pero no encuentro pcm de 50/60 amperios, como puedo hacerlo. Gracias por vuestra labor muy instructiva y adema explicado en español sin tecnicismos como otros blog.

    • 12/11/2018 a las 17:51
      Enlace permanente

      No nos indicas si los tiene que montar en serie o paralelo o combinados, de todas maneras para mas de 30-40A es difícil y caro encontrar BMS, por lo que recomendamos que fabriques bloques con pcm individuales de 10…20 amperios que si los hay, montados grupos de 3.7v con su pcm y luego en serie o al revés, grupos de 3.7v x números de celdas y luego en paralelo para multiplicar la capacidad total del pack.
      Suerte con el proyecto y en la web de shoptronica tiene un catalogo muy amplio de pcm
      Enlace: https://www.shoptronica.com/59-pcm-para-baterias-de-litio-li-po

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