Construccion De Un Pack De Baterias

Construcción de baterías a partir de elementos sueltos

La adquisición de elementos sueltos de NiCd ó NiMH es considerablemente más económica que la compra de "packs" o baterías ya hechas (puede ser la mitad del precio). Además, muchas compañías comercializan "packs" sellados sin garantía de estar compuestos de elementos originales Sanyo, quizá a precios inferiores pero con prestaciones decepcionantes.

Elementos en línea Elementos en zig-zag

La soldadura de los elementos, en serie (el positivo de una celda con el negativo de la siguiente), es sencilla y se puede hacer de dos formas: con los elementos en línea, o en zigzag. Las fotos superiores muestran un ejemplo de cada caso. Si las celdas vienen provistas de lengüetas metálicas, la soldadura en línea es sencilla, plegando las lengüetas sobre sí mismas. Si las celdas vienen desnudas, se aconseja lijar superficialmente ambos polos y estañarlos previamente, para asegurar luego una soldadura limpia. El modo de soldar en línea con celdas sin lengüeta se explica aquí. La soldadura de cada dos elementos, en zig-zag, se puede hacer con cable de cobre rígido de 1mm de diámetro (utilizado en el cableado interno de las viviendas). Esto asegura buenos contactos eléctricos sin caídas de tensión aparentes para corrientes de hasta 30 A. Conviene estañar previamente los extremos del cable de cobre, para facilitar la soldadura.

Tras soldar los elementos se efectúa la conexión de los cables de alimentación, del grosor adecuado (al menos 1 mm de diámetro de hilo). Para corrientes de hasta 25 A se pueden utilizar conectores Tamiya (Foto 1); con corrientes superiores se deben emplear conectores tipo banana, dorados, de 3 mm. Por último, se recomienda embutir la batería en una manga de plástico termo-retráctil, que se contraerá aplicando calor con un secador de pelo o plancha, dando una enorme resistencia mecánica al conjunto.

Carga y descarga de las baterías

El calor es el gran enemigo de los elementos de NiCd y aún más de las de NiMH. Si se carga una batería con una corriente elevada y una vez alcanzada la carga máxima se sigue suministrando corriente, ésta se disipará en el interior de la batería en forma de calor, pudiendo deteriorarla o incluso destruirla. Existen cargadores de baterías comerciales que detectan el momento de carga máxima, pues en ese punto se observa un pico en el voltaje (aumenta hasta un máximo y luego disminuye), interrumpiendo en ese momento el proceso de carga. Estos cargadores permiten un proceso de carga relativamente rápido, con corrientes de 2 a 3 C, para NiCd, y 1C para NiMH, donde C es la capacidad de la batería. Una batería de RC-2000 (capacidad 2Ah) se puede cargar a 3C= 6A, sin deterioro si el proceso de carga se interrumpe una vez alcanzada la máxima capacidad. Tras la carga rápida, se observa que las baterías están tibias.

Hay cargadores muy económicos (en la primera Foto, Ultramat 5 de Graupner), que conectados a la batería de un coche o a una fuente de alimentación de 12-14 V permiten cargar baterías de hasta 7 elementos, con corrientes que se auto-seleccionan hasta un máximo de 5 A, en baterías de baja resistencia interna (p. ej. RC-2400). Si se desea cargar baterías de mayor número de elementos, se ha de contar con un cargador más sofisticado, que se puede conectar a la red o también a una batería de coche o fuente de alimentación de 12 V. Recomiendo el Intelli-Control de Simprop (segunda Foto), capaz de cargar baterías de NiCd, NiMH de hasta 25 elementos, con corrientes de hasta 5 A. Su relación calidad/precio es excelente. También permite ciclar baterías (cargas y descargas sucesivas), con lo que se regeneran y mantienen con prestaciones óptimas.

Memoria y ciclado de baterías

El llamado "efecto de memoria" en las baterías de NiCd (que no existe en las de NiMH) es aún motivo de controversia. Mientras que la experiencia de mucha gente asegura que la descarga parcial de una batería de NiCd, seguida de una carga y otra descarga parcial etc. va reduciendo poco a poco la capacidad de la batería, en otras fuentes se asegura que el efecto de memoria es ficticio, y sólo se da si la descarga parcial sucede en todas las ocasiones hasta el mismo punto, lo que es muy improbable que ocurra en la realidad. El supuesto efecto de memoria se puede suprimir mediante el ciclado de las baterías, descargándolas CASI por completo y volviéndolas a cargar en su totalidad varias veces.

Lo que está totalmente demostrado es que las baterías recién adquiridas son "perezosas" y no adquieren su máxima capacidad ni entregan su máxima corriente hasta que se las ha ciclado algunas veces. Este efecto también se observa en baterías que se han cargado con una corriente no muy elevada pero durante un largo tiempo (días o semanas): esto produce el crecimiento de cristales en el electrolito y reduce drásticamente la capacidad de carga, pero se puede solucionar ciclando las baterías algunas veces.

Otra certeza es que NUNCA SE DEBE DESCARGAR COMPLETAMENTE una batería, bajo riesgo de producir la llamada "inversión de polaridad": una batería nunca está compuesta de n elementos exactamente iguales, en capacidad y prestaciones, por lo que, en una descarga total, inevitablemente se descargará antes el elemento más débil, y al seguir circulando corriente impulsada por los elementos más fuertes, se producirá la carga parcial del elemento débil con polaridad contraria. Esto es nefasto para la vida útil de ese elemento, pues en su interior se crean dendritas metálicas que pueden llegar a cortocircuitar los dos electrodos, destruyendo la celda.

En vuelo eléctrico, es sabio descargar una batería hasta el punto en que salta el BEC del regulador de velocidad, lo que implica que la batería aún conserva una cierta carga. Los cargadores de baterías capaces de ciclarlas nunca las descargan completamente. Un batería así descargada (conservando aún una pequeña fracción de su carga) se conserva por tiempo ilimitado, y tendrá una vida útil de cientos de ciclos de carga y descarga. Elementos particularmente robustos resultaron ser los N-1250 SCRL de Sanyo, hoy día superados en capacidad, para su tamaño, por los elementos 4/5 RC de 1600 mAh, pero cuya durabilidad aún está por demostrar en el tiempo.

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