Reutilizando las baterías de los portatiles

Debido a mi profesión y al uso de computadores para el desarrollo de software, los familiares y amigos te hacen llegar equipos para "que les ayudes a revisarlo" en muchos casos esos equipos quedan inservibles, en mi caso solo guardo las baterías, las memorias y los discos si son Sata.

Estas baterías con poco uso de algunos portátiles que no voy a decir la marca, las podemos reutilizar en proyectos de electrónica, pues sus capacidades las hacen excelentes para drones, robotica, y otros proyectos que requieran movilidad y alta disponibilidad.

La revisión

Al sacar las baterías de las unidades plásticas "Extracción cuidadosa" esto para evitar cortos o perforar las baterías, recomiendo mucha paciencia en el proceso, una buena pinza de cortar y un buen destornillador.

Al tener las baterías, lo primero que hago es medir el voltaje, algunas baterías ya descargadas mucho tiempo puedan dar lecturas de 1.2 a 1.6 voltios, realmente no sabemos en que estado están hasta someterlas carga inicial.

Para la carga recomiendo hacerlo inicialmente en un proceso lento, la carga inicial depende de el cargador que utilicemos y el numero de baterías o celdas que deseamos cargar, tema que tratare mas adelante.

Supongamos que usamos el concepto de celda a la batería o baterías que usamos en paralelo, cuando compramos una batería de computador si esta dice 6 celdas, internamente es común encontrar 3 grupos de baterías en serie y cada grupo de 2 baterías en paralelo. 

Aquí las baterías extraídas sin la tarjeta de protección y carga:

Cada batería de acuerdo a las especificaciones en este caso la CGR18650CG de 3.6 V y una corriente de 2250 mA, hay que resaltar que la vida útil de las baterías de litio ion, esta en el numero de ciclos de carga y descarga, el documento muestra las gráficas de como las baterías se degradan en el numero de ciclos de carga.

La vida útil de estas baterías es larga, actualmente estas baterías no son solo utilizadas en portátiles sino que son utilizadas en unidades (celdas de muchas de estas baterías) para vehículos, motocicletas y bicicletas eléctricas, aprovechando su tamaño y poder. Algunas empresas en su plan de reutilización después que las baterías se han degradado en su rendimiento en los vehículos proponen su utilización posterior en unidades de energía para hogares con paneles solares y ser utilizadas en UPS (Unidades ininterrumpidas de poder) hasta su fin, maximizando su utilización.

Carga

Las baterías de litio ion no guardan memoria como las antecesoras de níquel, cadmio y otros compuestos. La carga prolongada las afecta, como el calor, para ello algunas unidades cuentan con termómetros que permiten controlar la carga en referencia a su temperatura.

En la hoja de especificaciones de estas baterías indican limites tales como:  

• No se pueden cargar con voltajes superiores a los 4.2 V 
• La corriente de carga no puede ser superior a 1500 mA equivalente a 1.5 Amperios.
• Temperatura normal de operación 20° C.
• No superar las 2 horas con estas condiciones máximas de carga.

Las especificaciones máximas es lo que conocemos como carga rápida.

Para cargar una batería de litio ion hay que contar con un cargador "inteligente" que revise la carga constantemente, que no la someta a sobrecargas y controle el tiempo de carga.

En este caso para las pruebas que he realizado, he conseguido un cargador de 1 Amperio, 1000 mA, para la carga máxima de dos unidades en paralelo de estas características.

Este cargador cuenta con dos led´s, que me indica cuando la batería esta descargada y en proceso de carga, de igual forma si la batería se ha cargado, operando con un conector de alimentación USB de 5 V.

Aquí la imagen:

SKU:4337 1A

El proceso de carga inicial de un par de baterías en paralelo que se estima en un total de 4.5 Amperios, 4500 mA, con este dispositivo tarda entre 4 a 5 horas, pero nos da la certeza que las baterías funcionan o no.

Realmente las baterías se descargan a niveles mínimos ? puedo afirmar que no, a menos que las usemos de forma extrema, un rango saludable de uso de los 3,6 V puede llegar hasta los 2,6 o 2,5 V dependiendo su uso.

Utilización

Luego de cargadas y listas para su uso, el voltaje nominal puede superar los 3.6 V sin problemas, la prueba realmente de su calidad esta en la duración de su nivel de corriente en el tiempo de consumo en amperios.

Aquí el montaje 

Hasta ahora tenemos una salida de 3.6 V nominal, para usarlo en los proyectos, necesitamos una voltaje superior a los 3.6 V, para elevar el voltaje se incorpora un convertidor boost dc-dc.

Existen muchos tipos de boost dc-dc que ofrecen innumerables corrientes y voltajes de salida, para las pruebas he conseguido un XTW-SY-8:

• Non-isolated boost
• Non-Synchronous Rectification
• Input Range: 3.5 - 32 Volt DC
• Output Range: 5 - 35 Volt DC
• Max Output: 2.5 Amp

Consumo de prueba

Para una prueba real, utilizare una pantalla de Tontec  cuenta con entrada VGA, HDMI y Video, para conectar este dispositivo necesitamos un voltaje de 14 V para su operación.

Aquí ya conectamos la batería al convertidor boost, calibramos el voltaje con el potenciometro incorporado y colocamos un conector de corriente para la tarjeta de vídeo, entonces tenemos una entrada de 3,9 V, batería con carga completa y una salida de 14 V.

La tarjeta de vídeo y la pantalla incorporada de 7 pulgadas.

Para calibrar la salida del convertidor boost debemos utilizar un voltimetro que nos garantice que la salida no afectara al dispositivo, hay que tener en cuenta que este convertidor con un voltaje de entrada de 3.6 V de la batería puede generar una salida de hasta 35V, que puede dañar algunos equipos electrónicos.

Luego de calibrado en 14V lo conectamos en la tarjeta de vídeo, previamente conectamos un cable HDMI al computador para ver el resultado de salida.

Crear un dispositivo portátil de vídeo resulta útil para pruebas y configuraciones rápidas si no tenemos a la mano un monitor de computador por ejemplo.

Las baterías de computador portátil son útiles y nos pueden ayudar a elaborar creativos proyectos y modelos, mas adelante presentaré un pequeño dron de 4 motores, que con la batería original tardaba en el aire solo 7 minutos, pero con estas baterías logre un periodo de vuelo de mas de 30 minutos, con unos pequeños ajustes de peso.