Batería 18650 de tipo industrial (sin terminal en el polo positivo)

Cuando la batería de una ordenador portátil (laptop) falla, o el ordenador mismo quedaba obsoleto o estaba dañado, lo habitual era guardarlo hasta que, finalmente, era depositado en un punto limpio. Hasta ahora.

Las baterías de ordenador portátil esconden en su interior un tesoro que puede ser de gran utilidad para los proyectos maker: baterías Li-Ion 18650.

En la actualidad (2015), la tendencia de los fabricantes es la creación de ordenadores portátiles ultra finos, integrando celdas de baterías en su interior. Los packs de baterías extraíbles dejan paso a unas baterías integradas con diferentes factores de forma y donde pueden implementarse de manera más eficiente.

Los packs de baterías extraíbles que se vienen utilizando hasta la fecha, incorporan en su interior diferentes cantidades de baterías cilíndricas del tipo 18650, dependiendo del tamaño y prestaciones del ordenador portátil. Estas baterías pueden ser reutilizadas, de manera independiente, como fuente de alimentación para diferentes proyectos, tanto dentro como fuera del ámbito maker.

En esta guía se van a describir los pasos para desmontar los packs de baterías de manera general, comprobar su funcionamiento y reacondicionar las baterías recuperadas para su uso posterior.

Se pretende el reciclaje y reutilización de material electrónico. Se requiere algo de destreza utilizando herramientas simples y un soldador de electrónica.

Esta guía es válida únicamente para packs de baterías extraíbles donde se observe la inscripción Li-ion o Li-Ion. Este tipo de batería suele ser estrecho y alargado, con formas redondeadas en los extremos, que delatan la presencia de “algo” cilíndrico en su interior. Algunos fabricantes utilizan packs de baterías Li-Ion, pero las baterías de su interior no son cilíndricas (del tipo 18650).

Los packs de baterías pueden fallar por diversos motivos. Lo más habitual es que dejen de cargar o que su descarga sea prematura. Antes de proceder a desmontar un pack de baterías, deben descartarse otros problemas con el fabricante, ya que no habrá posibilidad de arreglo, reparación o sustitución por parte del fabricante debido al proceso destructivo del pack de baterías.

En el interior de los packs de baterías existen baterías cilíndricas con diferentes configuraciones serie-paralelo que definen la capacidad y voltaje del pack. Si una de las baterías falla por cualquier motivo, el circuito queda abierto y la batería sencillamente no carga.

También existe en su interior una electrónica de control y seguridad, que sirve para monitorizar el estado de las baterías: carga, temperatura, ciclos, etc. Cuando esta electrónica detecta un problema, abre el circuito de baterías para evitar daños mayores, como un calentamiento excesivo o incluso una explosión. En ocasiones no es posible volver a recuperar el estado de funcionamiento o, simplemente, el fabricante estima oportuno que su pack de baterías ha alcanzado los ciclos para los que fue diseñado y la electrónica se encarga de inutilizar dicho pack.

La manipulación de baterías siempre es una tarea que conlleva riesgos. Cuando se cortocircuita una pila o batería (unión del poso positivo con el polo negativo), esta tiende a calentarse. En las baterías Li-Ion y en las LiPo, esto puede traer graves consecuencias para la persona que las está manipulando o para los objetos que haya en las cercanías. Si una de estas baterías entra en cortocircuito, pueden llegar a calentarse a muy altas temperaturas, llegando a derramar el líquido electrolítico presurizado de iones de litio de su interior, pueden llegar a incendiarse de manera súbita o, directamente, explotar.

Se debe prestar especial atención a los objetos metálicos y herramientas con las que se trabaje. El cableado del interior del pack de baterías debe cortarse de uno en uno para evitar cortocircuitos.

Si alguien no está capacitado o no quiere correr este tipo de riesgos, lo mejor es depositar el pack de baterías en un punto limpio. En caso contrario es obligatorio el uso de gafas de protección ocular y realizar el proceso en un lugar ventilado. En caso de que alguna de las baterías comience a calentarse en exceso y para evitar daños a los objetos que haya a su alrededor, lo mejor es tener cerca un recipiente, no plástico, con agua al que arrojar la batería, para evitar el riesgo de fuego.

Lo residuos que se obtienen de realizar este proceso son los siguientes:

• Plástico, que debe tirarse al contenedor amarillo.
• Cables y electrónica, que deben depositarse en el punto limpio.
• Baterías no reutilizables, en los lugares donde recojan pilas usadas o en el punto limpio.

Algunas de las herramientas empleadas

Las herramientas necesarias mínimas para llevar a cabo esta guía de recuperación y reciclaje, además de las gafas de protección ocular, son las siguientes:

• Alicate universal
• Alicate de punta
• Alicate de corte de pequeñas dimensiones o de electrónica
• Algo para cortar, como un cutter, navaja o similar
• Multímetro
• Destornillador de punta plana, de tamaño medio
• Multi-herramienta eléctrica y accesorio para amolar
• Soldador de al menos 25W
• Estaño
• Flux de soldadura
• Cargador de baterías 18650

Teniendo en cuenta las consideraciones previas y las precauciones, el proceso de reciclaje y recuperación no entraña mucha dificultad. La tarea más compleja es la de abrir el pack, ya que las baterías cilíndricas se encuentran encapsuladas en un envoltorio de plástico sellado. La manera de abordar dicho envoltorio varía de un modelo a otro y no hay una manera unificada de hacerlo. No hay tornillos que quitar ni pestañas que “pinzar”, sino más bien de aplicar cierta pericia para hackear el envoltorio.

• Tip: Resulta de gran utilidad quitar todas las pegatinas que traiga el pack de baterías, ya que pueden quedar al descubierto algunas partes que ayuden a su apertura.

Se van a hackear diferentes modelos, aportados por miembros de BricoLabs para la realización de esta guía.

Se trata de una batería de portátil del año 2004/2005. Las baterías de esta marca y posteriores a esta año ya no tienen baterías 18650 en su interior.

Qué fácil nos lo ponen los de Cupertino, basta con hacer algo de fuerza con la mano para despegar la tapa.	Ya se observa la disposición de las baterías. El siguiente paso es atacar al resto de la carcasa.	Con unos alicates de punta y los de corte se van rompiendo trozos. Con cuidado para no cortar ningún cable.
Se deben quitar todas las partes plásticas con sumo cuidado de no tocar las partes metálicas.	Finalmente se libera la electrónica, prestando especial cuidado para evitar cortocircuitos.	Sólo cuando se hayan retirado todos los plásticos se comienza a cortar el cableado. Con un alicate de corte y de uno en uno.
Retiran los sensores de temperatura y el cableado.	Se separa la electrónica de las baterías, cortando los cables de uno en uno y sin hacer cortocircuitos.	Por último se separan las baterías con sumo cuidado. Con el alicate universal o de punta fina se arrancan los contactos soldados a las baterías.

Este modelo tiene una inscripción que dice 11,1Vdc 4800mAh. Haciendo una cuenta rápida se obtienen tres baterías en serie de 3,7Vdc y 2400mAh a su vez en paralelo con otras tres baterías en serie.

Al retorcer un poco la batería cede por un lateral, pero no es la mejor manera de acceder al interior.	Quitando la pegatina grande se observan las baterías y la manera de acceder a ellas.	Con un destornillador se puede hacer palanca, o bien utilizar un cortante para retirar esta pieza.
Con un alicate de punta fina y un cortante se van retirando trozos de la carcasa. Con cuidado de no tocar los cables.	Para retirar la electrónica y el resto de plástico, basta con cortar el cableado.	Por último se separan las baterías y se cortan los contactos metálicos.
Se retiran los contactos metálicos con un alicate.	Seis pilas 18650 recargables listas para su comprobación.

Una vez obtenidas todas las baterías 18650 se procede a comprobar su carga. Con un polímetro, en la posición de Vdc si es auto rango o en 20 Vdc si no lo es, comprobar la carga de la batería tocando con las puntas en los extremos de la pila:

• Vdc es mayor a 2 voltios: FANTÁSTICO, la pila puede reutilizarse.
• Vdc en menor a 2 voltios: es posible que el electrolito o algún otro material se hayan descompuesto o degradado y la capacidad de carga está mermada. Aún así hay esperanza de que pueda reutilizarse tras una carga completa.
• Vdc es 0: la batería está totalmente degradada. Sus componentes internos no funcionan y el circuito está abierto. No hay posibilidad de recuperación alguna. Desechar al punto limpio.

El siguiente paso es adecentar la pila para que pueda utilizarse en cualquier dispositivo, como linternas, cargadores, porta pilas, etc. Para ello hay que utilizar la multiherramienta eléctrica junto con un accesorio de esmerilado, para eliminar todas las rebabas en los polos de la batería.

Al arrancar los contactos metálicos, pueden quedar restos que deben eliminarse.

Es necesario quitar los restos de los polos positivo y negativo.

Con una multiherramienta eléctrica y un accesorio para molar es sencillo quitar las rebabas. Trabajar esta parte con cuidado para no desbastar más de lo necesario. Es obligatorio utilizar gafas de seguridad.

Por último, una vez eliminados los puntos de soldadura de las conexiones metálicas, es necesario dotar a la batería de un terminal que sobresalga levemente del polo positivo, para este haga una correcta conexión cuando vaya a utilizarse, como en las pilas comerciales.

El método para hacerlo es dejar caer unas gotas de estaño en el polo positivo. Para ello debe utilizarse el soldador. Es necesario un soldador capaz de llegar a los 370 o 400ºC ya que debe aplicarse mucho calor en un breve espacio de tiempo. De otra manera la batería puede calentarse en exceso y, o bien degradar los componentes internos y que deje de funcionar o bien directamente entrar en combustión debido al calor excesivo.

Apoyar la batería en posición vertical, sobre el polo negativo. Aplicar flux en abundancia en el polo positivo, que debe estar limpio de impurezas. A continuación calentar el polo con el soldador y aplicar una generosa cantidad de estaño, repartiéndolo uniformemente por toda la superficie. El proceso de aplicar calor al polo positivo con el soldador no debería superar los 8 segundos y nunca debe superar los 10 segundos. En caso de necesitar más cantidad de estaño se debe esperar a que la batería se enfríe nuevamente antes de volver a aplicarle calor.

El botín final son 18 baterías Li-ion 18650 operativas, y donadas a BricoLabs para los proyectos que sean necesarios.

Para finalizar, el último paso antes de cargar las nuevas baterías recuperadas, es necesario marcar las características de las pilas para evitar confusiones con otros modelos. Todas las baterías tienen marcados unos números de referencia. Tras una búsqueda por Internet, los fabricantes ofrecen información sobre sus baterías: tipo, voltaje nominal, corriente nominal… entre otros muchos valores. Con un rotulador indeleble es necesario marcar, al menos, esta información para tener de referencia.

Hacer una búsqueda por Internet con las referencias impresas en el cuerpo de la batería.

Indicar las características básicas de la batería: tipo, tensión y capacidad, así como su polaridad.