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El paquete como parte: contactos, codificación y el tercer cable
La taladradora inalámbrica de 1961 tenía sus celdas dentro de la herramienta. Se cargaba la herramienta, y mientras se cargaba no se podía trabajar.
Hacer de la batería una pieza separada y extraíble cambia lo que es una herramienta. Un paquete cargado entra mientras otro está en el cargador; un paquete agotado se reemplaza en lugar de una herramienta muerta; un solo paquete sirve para un taladro, una sierra y una luz. Pero también hace pasar toda la corriente del motor por un conector que una persona cansada golpeará para encajarlo diez mil veces.
Este peldaño trata de ese conector y de los pines adicionales discretos que lo acompañan. Observe la fotografía: **B+** y **B−** transportan la potencia de trabajo, y **TH**, **ID** y **C1–C4** transportan todo lo que la herramienta y el cargador necesitan saber sobre lo que acaban de recibir.
Intermedio
Alrededor de 3 horas
Instrucciones
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1
Lee el bloque de terminales
Lee el bloque de terminales
Retira la batería y observa directamente su bloque de terminales, como en la fotografía de esta página. La mayoría de las baterías modernas marcan los pines. Anota lo que indica el tuyo.
- **B+ / B−** — las dos cuchillas más externas y gruesas. Por ellas pasa toda la corriente que consume el motor. Son más anchas y gruesas que las demás precisamente por eso.
- **TH** — la toma del termistor. El paso 4 la mide.
- **ID** — una resistencia conectada a B−, de un valor que indica al cargador qué química y capacidad tiene la batería. Así un solo cargador puede servir de forma segura a varias baterías.
- **C1, C2, C3, C4** — tomas entre las celdas en serie, para que un cargador inteligente o un balanceador pueda leer cada celda por separado y no solo el total. El peldaño 7 trata por completo de por qué esto importa.
Mide la geometría con el calibre mientras la tienes en la mano: anchura de las cuchillas, grosor de las cuchillas, profundidad de engrane y separación de las nervaduras. Luego observa el **sistema de codificación**: las nervaduras asimétricas y el pestillo. La batería físicamente no puede entrar en la herramienta incorrecta, no puede insertarse al revés ni caerse con las vibraciones, y nada de eso depende de que el usuario lea algo.
Mide el voltaje de cada pin frente a B− con el multímetro, y anota cuáles dan un voltaje estable, cuáles no dan nada y cuáles dan algo extraño. No cortocircuites nada: una batería de 18 V entregará más de cien amperios a una hoja de destornillador y la hoja se soldará.
Herramientas necesarias:
Calibre digital de 6 pulgadas
Multímetro digital — autorrango, verdadero valor eficaz2
2
Mide lo que te cuesta el conector
Mide lo que te cuesta el conector
No puedes leer un contacto de 2 mΩ con un multímetro normal en su rango de resistencia, porque los propios cables del multímetro tienen una resistencia mayor que esa. Mídelo como se mide en realidad: **haz pasar una corriente conocida y lee el voltaje entre sus extremos**.
Pon la fuente de laboratorio en corriente constante (2 A es suficiente y es seguro) y hazla pasar por el par de contactos entre la batería y la herramienta, con la batería colocada y el interruptor de la herramienta apagado. Coloca el multímetro directamente sobre los dos puntos a cada lado de la unión, lo más cerca del contacto que lleguen tus puntas. La resistencia es el voltaje que lees dividido entre la corriente que ajustaste. Esta es una medición de cuatro hilos: los cables de corriente y los cables de voltaje son independientes, por lo que la resistencia de los cables se anula.
Hazlo con una batería limpia y otra vez con una descuidada. Luego limpia las láminas de la batería descuidada con alcohol isopropílico sobre un hisopo que no suelte pelusa, deja que se seque y repite la medición. La mejora suele ser grande, y es la reparación más eficaz que cualquiera puede hacerle a una herramienta desgastada.
Lleva el valor al paso 3 y mira cuánto cuesta a 40 A. Una unión que mide 25 mΩ no es una unión marginal; es una unión que va camino de un borne de conexión fundido.
**No** intentes hacer esto con la herramienta en funcionamiento, y en ningún momento conectes B+ con B−.
Herramientas necesarias:
Fuente de alimentación de banco
Multímetro digital — autorrango, verdadero valor eficaz
Cables de prueba con pinzas de cocodrilo
Cable de conexión
Alcohol isopropílico al 99 %3
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Lo que cuesta un miliohmio, y por qué el codificado es mecánico
Lo que cuesta un miliohmio, y por qué el codificado es mecánico
Cargando el cuaderno de Jupyter…
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Encuentra el termistor y calíbralo
Encuentra el termistor y calíbralo
Coloca el multímetro en resistencia entre **TH** y **B−** en un paquete que haya estado a temperatura ambiente. Deberías leer algo del orden de 10 kΩ. Ese es el termistor del paquete, y está presionado contra una celda interna.
Ahora demuestra que es un termistor y no una resistencia simple. Calienta el paquete suavemente: unos minutos de trabajo normal, o una pistola de calor en su ajuste más bajo, mantenida a distancia y moviéndola, nunca fija en un punto, y observa cómo la resistencia **disminuye**. Enfríalo y observa cómo sube. Anota tres pares de temperatura y resistencia, midiendo la temperatura con el termómetro infrarrojo sobre la carcasa junto al bloque de terminales.
Luego haz lo mismo con una resistencia suelta de 10 kΩ NTC del kit de termistores, que puedes sumergir en agua con hielo y en agua tibia y medir correctamente. Dos puntos fijos y la ecuación beta del paso 3 te dan una calibración suficientemente buena para predecir el tercero.
Por qué existe este pin: cargar una celda de litio fría deposita litio metálico en el ánodo en lugar de intercalarlo, lo cual es un daño permanente y, con el tiempo, provoca el fallo del escalón 9. Cargar una celda caliente acelera todas las reacciones secundarias que tiene. El cargador necesita saberlo, no puede adivinarlo a partir del voltaje, y una pieza barata del paquete lo responde.
**Nunca** uses una pistola de calor sobre un paquete de litio en otro ajuste que no sea el más bajo, y detente en 50 °C. Estás demostrando una pendiente, no probando un límite.
Herramientas necesarias:
Multímetro digital — autorrango, verdadero valor eficaz
Kit de termistores NTC
Termómetro infrarrojo
Pistola de aire caliente
Gafas de seguridad5
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Cómo se construye un paquete por dentro, sin abrir ninguno
Cómo se construye un paquete por dentro, sin abrir ninguno
No vas a abrir un paquete: un destornillador que resbale sobre una pestaña de celda produce un cortocircuito de cien amperios o más, y en un paquete de litio eso es un incendio. Pero sí puedes construir lo mismo con celdas sueltas y ver exactamente cómo se ensambla.
Coloca cuatro celdas 18650 en un portaceldas de cuatro posiciones. Eso es una cadena *4S*: cuatro en serie, 14,4 V nominales. Cablealas como se cablearía un paquete:
1. **B+** desde el positivo de la celda superior, **B−** desde el negativo de la celda inferior, ambos con cable grueso: al menos 14 AWG para una corriente de tamaño de herramienta.
2. Una **toma desde cada unión de celdas**, con cable fino, llevada a un conector. Estos son los pines C1–C4 del paso 1.
3. Una **resistencia de 10 kΩ NTC** pegada con cinta a la mitad de la celda central, con su otro terminal en B−. Esa es TH.
Mide B+ a B−, luego cada toma contra B−, y verifica la aritmética: las tomas deberían aumentar en aproximadamente un voltaje de celda cada una. Cualquier toma que no siga la secuencia te está diciendo algo real, y el paso 7 trata sobre qué es.
En un paquete de producción, los enlaces en serie no son cable en absoluto: son **tiras de níquel soldadas por puntos** a los extremos de las celdas. Se usa la soldadura por puntos en lugar de estaño porque el calor de soldar una pestaña de celda daña la celda justo debajo de la unión, y porque una tira soldada tiene una resistencia mucho más baja y mucho más repetible que una gota de estaño. Si tienes la soldadora de puntos, practica solo con tiras y extremos de desecho; soldar celda a celda es una habilidad distinta y un riesgo distinto, y la medición de resistencia del paso 2 es la forma de distinguir una buena soldadura de una que solo se ve bonita.
Materiales para este paso:
Celda de litio 186504 piezas
Fleje de níquel1 pieza
Cable de conexión1 pieza
Tubo termorretráctil1 piezaHerramientas necesarias:
Portapilas 18650 de 4 celdas
Multímetro digital — autorrango, verdadero valor eficaz
Estación de soldadura
Alambre de soldadura
Fundente de soldadura
Pelacables
Alicate de crimpar
Soldadora de puntos para baterías
Pinzas de punta fina
Gafas de seguridad6
6
Historia y contexto
Historia y contexto
**Atribución, indicada con honestidad.** El paquete de batería deslizable y extraíble aparece en el mercado de herramientas profesionales alrededor de **1978**, y el destornillador inalámbrico de 3,6 V de Makita suele citarse como el primer ejemplo ampliamente vendido, mientras que Black & Decker trabajó en el mismo terreno en esa misma época. Aquí no se atribuye ningún número de patente concreto: las fuentes no coinciden, y la característica es una convergencia más que una única solicitud. Lo que está documentado, y lo que importa, es la disposición: un conector con clavija, con cierre y de varios pines que separa el acumulador de la herramienta.
**Por qué cambió la industria y no solo la herramienta.** Una vez que la batería es una pieza intercambiable, la *plataforma* se convierte en el producto. Un fabricante se compromete con un voltaje y un conector, y cada herramienta posterior de esa familia cuesta lo que cuesta la herramienta sola. Por eso se multiplicaron los pines: ID para que el cargador sepa qué batería tiene, TH para que sepa si puede cargar más rápido, y las tomas de celda para que el paquete pueda cuidarse y no solo llenarse.
**Límites honestos.** El conector es la parte más débil de una herramienta inalámbrica y siempre lo ha sido. Se desgasta, se corroe, se afloja y es el motivo habitual por el que una batería 'se estropea' cuando las celdas están bien. Además, es propietario por diseño: la misma codificación que impide la entrada de una batería incorrecta también impide la entrada de una compatible, lo cual es una decisión comercial disfrazada de seguridad. Y los pines que hacen inteligente a la batería también hacen que solo pueda repararse con el cargador del fabricante, que es la parte de este peldaño que merece discutirse en lugar de admirarse.
Materiales
4- Celda de litio 1865010% de comisión4 piezasMarcador de posición
- 1 piezaMarcador de posición
- 1 piezaMarcador de posición
- 1 piezaMarcador de posición
Herramientas requeridas
18- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- 1 vendor sell this, none ship to you yetMarcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Fundente de soldadura10% de comisiónMarcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
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