VG Battery (versión compacta)

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El pasado 26 de Octubre escribía sobre la nueva batería, esta vez fuera del formato canaleta, en https://ea4tn.wordpress.com/2015/10/26/la-nueva-bateria-para-subir-al-monte-todavia-sin-nombre/

Sigo sin estar convencido de este formato. Particularmente, prefiero la canaleta, ya que se acopla muy bien a cualquier hueco en el lateral de la mochila.

Pero este formato, cuadrado, es cómodo de trabajar ya que, con un simple cutter, se puede mecanizar la tapa de la caja de PVC.

Así que, sin terminar todavía la primera versión, la publicada en Octubre, con voltímetro, pues me he puesto manos a la obra con la siguiente.

La diferencia es notable. El cable principal utilizado en esta versión es cable de silicona, del utilizado en aeromodelos.

Este cable es extremadamente flexible, gracias a que está formado por multitud de hilos, mucho más numerosos y finos que los habituales cables de cobre. Esta flexibilidad nos vendrá muy bien a la hora de introducir el cable dentro de la caja, puesto que el espacio no nos va a sobrar. Además, este tipo de cable soporta muy bien la temperatura del soldador, a diferencia de otros cables, en los que la funda se derrite muy rápidamente.

En esta versión, al igual que la anterior, el conector Powerpole va incrustado en la tapa. Pero la novedad es que también hemos incluido, incrustado en la tapa, el conector de balanceo.

Aquí puedes ver como ha quedado el interior.IMG_0371

Lamentablemente, en las primeras pruebas, el conector de balanceo no ha soportado los esfuerzos, para insertar y extraer el conector que va al cargador.

Tengo un par de ideas para mejorarlo, pero, ambas pasan por recibir unas placas de circuito impreso, en formato stripboard, que tengo pedidas por ebay.

Los materiales necesarios para esta batería:

  • 1 caja estanca IP65 de 83x83x56, comprada en Leroy Merlin
  • 6 celdas 18650, recicladas de ordenadores portátiles. En este caso son de Samsung
  • 1 Powerpole, con terminales de 30A (no tengo de menos intensidad)
  • 20 cm de cable de silicona (16AWG) rojo y negro
  • 1 cable de balanceo 3S con conector JST-XH macho
  • 1 conector JST-XH hembra para 3S
  • Pegamento de PVC
  • Cutter (ojo al mecanizar con cutter, extremar las precauciones)
  • Estaño y soldador
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La Batería de Canaleta V2.0

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Pues hasta que mis existencias de canaleta se agoten, lo cual ya está cercano a ocurrir, sigo experimentando con el desguace de baterías de ordenador.

En la primera versión de la batería de canaleta se podía ver como este contenedor, canaleta de conducciones eléctricas de 40×25 milímetros es ideal para alojar baterías de tamaño 18650 en disposición serie, ya que el ancho hace que las baterías estén “cómodamente” alojada en su interior.

La altura de 25 milímetros nos obliga a que los cables no se amontonen.

En la versión 1.1, de la cual no os puedo aportar fotografías, una equivocada disposición de los cables hacía que el cierre de la tapa de la canaleta no fuera fácil. El principal motivo fue que había empezado a usar cable de 2,5 milímetros cuadrados de sección, aprovechando un gran sobrante de cable de audio de la última modificación de mi sala de cine.

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En esta versión 2.0 las novedades son:

– El polo positivo del PowerPole está soldado prácticamente sobre el terminal positivo de la batería. Es decir, en la práctica no hay distancia entre el conector y la batería.

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– El polo negativo del PowerPole se conecta al terminal negativo de la batería por la parte inferior, aprovechando el hueco existente entre las dos células 18650, por lo que al abrir la tapa, se ve que el cable del negativo está prácticamente oculto.

– El conector PowerPole está prácticamente soldado a la canaleta de PVC. Por ello, ha sido necesario “mecanizar” una de las tapas de PVC para hacerla encajar en los rebordes de los PowerPole. Del resto se ha encargado, para dejarlo sólido, el pegamento de PVC y el pegamento termofusible.

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– El conector de balanceo, en esta ocasión sale por el mismo lado que el PowerPole. Error. Desde mi punto de vista, es más cómodo que salga por el extremo opuesto, así que la próxima unidad volverá, en este sentido, al diseño anterior.

Lamentablemente, no dispongo de más conectores de balanceo, por lo que estaré un poco más tranquilo hasta que me lleguen las 20 unidades que he pedido a China.

Espero que las fotografías sean suficientemente ilustrativas.

73 de EA4TN

Resultados de la batería de Li-Ion reciclada para el FT-817

Carga de bateria Li-Ion después de 3 horas de operaciónYa hace unos cuantos meses que publiqué las baterías que preparé para el FT-817. Las VG-EA y las de reciclado de baterías de Li-Ion de ordenador.

Ayer, 18-3-2012, Moisés y yo, subimos a VGM-212, Altolamira (San Martín de Valdeiglesias), a trabajar la referencia del vértice, ya que debe ser despreciable o inexistente para otros diplomas más intelectuales.

La actividad comenzó a las 9:20z y se prolongó hasta las 12:25z. Es decir, 3 horas a tope con el FT-817 y estas baterías de 4.000mAh (en realidad 4.400mAh), que se iban a ir a la basura.

Pues bien, el resultado es, que después de 3 horas, la recarga de la batería ha sido de 2.349mAh.

Es decir, se ha consumido un poquito más de la mitad de la capacidad total de la batería.

Así que, calculad. Hay batería para más de 5 horas de operación contínua, y pesan 250 gramos.

Una pasada….y baratas.

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Batteries for FT-817. Li-Ion 18650 size

Batteries for FT-817 (part three)

How to recycle a computer battery

This is my third article about batteries for the Yaesu FT-817 in my blog. But it is the second article translated to english. I am sorry, but i started the translations with the fourth article (LiFePO4 batteries)

When i started  looking for batteries for the FT-817, i found the lithium batteries with 18650 size (18x65mm)

Most of these batteries, are made with voltages between 3,6 and 3,7 volts, and current capacities around 2000mAh.

Exploring the web about 18650 batteries, i found several videos about how to change old and exhausted cells 18650 that are into computer battery packs.

I read, a few years ago that mobile phones or computer batteries, die due to failure in the charge/discharge electronic circuits .

Suddenly i thought, why not to try recycling this batteries? I had two old battery packs from my old Compaq Presario.

Why don’t try it? I had to open the container and remove the electronics. Then, i had to try to recover the batteries because, surely, it would be died

Paquete de baterías para Compaq Presario 2520

In the photo shown above, you can see these batteries. A box containing usually between 6 and 10 Li-Ion cells .

To open the box, a well sharpened cutter is needed. Be careful, it’s too easy to get an injury on the process.

And be careful again, try to open the box with the cutter slowly. You must not drill any cell.

Once the box is open, you can see something like this:

Interior de las baterías sin carcasa

As you can see, there are 4 blocks of 2 cells in parallel. The electronics are deprecated. The balance wires and power wires are deprecated too. Then select 6 cells to build the battery pack.

I use 6 cells instead of 8, because Li-Ion cells have 3.6-3.7V. But after a full charge, his voltage is 4,1-4,2V. So, 8 cells in 4 serial blocks would have been 16.8V. Too much voltage for the FT-817. And the FT-817 is tested with 8.9V and working OK.

If you purchase new batteries, go to the next paragraph. But, if you recycle a old battery pack from a computer, now you have to check if the old cells are usable and if you can charge it. If you can not charge it, search in the web about recover lithium batteries.

Once received the new cells or recovered and charged the old cells, join the cells with melt glue and solder the cells in 3S2P configuration. You are free to do the pack form.

Then you should solder the power wire. It will be used to power the transceiver and to charge/discharge the battery.

Bloque de baterías ya formado y con el cable soldado
Baterias LI-Ion, 3.7V, 2000 mAh
Con baterías recicladas Li-Ion, 11,1V, 4000mAh

I have used a old food container from Ikea. Its small size is enough to hold the cells, and even space left for something else.

I have used a pair of 30A Powerpole to connect the battery to the FT-817 and to charge or discharge it.

Detalle del conector Anderson Powerpole

And it is the box with the battery into it.

Batería lista para el ataque
  • I use 6 cells insted of 8, because Li-Ion cells has 3.6-3.7V. But after a full charge, his voltage is 4,1-4,2V. So, 8 cells in 4 serial blocks would have 16.8V. Too much voltage for the FT-817.
  • So, the nominal voltage of this battery is 11.1V. At full charge is 12.6V.
  • If you recycle a old computer cells, it is possible to find that the cell voltage is too low or zero. It is a critical point. Recover a cell wich is difficult, even impossible. There are not magic recipes. There are several methods to recover it. But, please, search in the web and be careful, Li-Ion are dangerous.
  • I recovered them using the Ni-MH program of my Imax B6 charger. Once the cell has 2.7V the program was stopped and after that, the Li-Ion program was used.
  • The real capacity of this pack, measured with the Imax B6 charger, was over 4400mAh.ra Really good.
  • The weight of the pack is around 300 grams. Really good, a SLA battery of similar capaciy weight about 1400 grams.

Regular 18650 Li-Ion cells are made with a discharge capacity of 1 or 2C. That is, if the cell has a capaciy of 2000mAh, the discharge capacity would be betwen 2000 and 4000mAh.

This battery pack was made of 3 blocks of 2 cells in parallel. So, the maximum current would be 8A.

But, if you want a really powerful battery, with high discharge capacity, look at my LiFePO4 battery pack.

Batteries for FT-817. A123Systems LiFePO4. The VG-EA battery

A few months ago, i began to look for a battery for my FT-817 because my 7Ah SLA weight too much into my backpack.I use my FT-817, mainly, to transmit from Sota summits and geodetic points (called “Vertices geodésicos” in Spain). So, the weight is very important.My three candidates were LifePO4, Li-Ion and LiPO.But i rejected LiPo technology, due it is dangerous, mainly in the charge and discharge process.So, the two choices are LiFePO4 and Li-Ion.

A123 LiFePo4 3.3V 1000mAh
A123 LiFePo4 3.3V 1000mAh

And here are the LiFePO4 batteries from A123Systems. Finally we have bought and mounted several packs of them.

The LiFePO4(Lithium-Iron-Phosphate) batteries are relatively new in the market. They are on the market from 2-3 years ago. So, they are becoming known now.

The best known are those made by A123Systems (http://www.a123systems.com/) and are manufactured in 3 sizes (32113, 26650 and 18650)

However, despite being a newer technology, these batteries provide a current capacity smaller than well-known battery Li-Ion.

While a cell Li-Ion 18650 can provide 2.000mAh, the same size in a LiFePO4 will give us aproximately 1.100mAh.

Then, why do not we do the batteries with Li-Ion cells instead of LiFePO4? It’s simple. The LiFePo4 have many advantages over Li-Ion or Li-Po batteries.

  • They have a huge current capacity.
  • Support many more cycles of charge and discharge than others lithium batteries
  • They are very permissive with charge and discharge. The charge current recommended by the manufacturer is 3A for a single cell.
  • Is almost impossible it explode, while the Li-Ion batteries are sensitive not to mention the Li-Po.

Look its impressive features:

  • Weight: 72 grams (26650 cell). 39 grams (18650 cell)
  • 2.300mAh capacity (26650 cell) and 1.100mAh (18650 cell)
  • Recommended charge current 3A in 45 minutes (fast charge 10A in 15 minutes). Impressive and without the problems of other lithium batteries.
  • Max. continous current of 70 amps (26650), 35 amps (18650)
  • Max. current of 120 amps in 10 seconds (26650), 70 amps (18650)

There is also a third size, the biggest, which provides 4400mAh in a single cell, but is too expensive for me.

To build my battery pack, I have chosen the 18650 format, because it have better cost/performance ratio than 26650 size. Perhaps, some day, i will build a pack with 26650 cells for transmit with my FT897 at full power.

I bought 16 cells from a chinese seller on eBay. The seller sent me 4 blocks of 4 cells in parallel. Each block is as shown in the photo shown above.

16 LiFePo4 13,2V y 4.200 mAh aprox.
16 LiFePo4 13,2V y 4.200 mAh aprox.

The 4 blocks were joined with melt glue. Then 3 tabs were soldered to connect all of them and build a 13,2V and more of 4000mAh battery.

The pack have been inserted in a plastic container from a local supermarket chain.

Anderson Powerpole 30A connectors were installed and 3 solder points ready to install the connector needed to balance the battery in the charging process, if so decided in the future.

And this is the final result. The photo shows the charging process:

16 LiFePo4 13,2V y 4.200 mAh aprox. terminada y cargando
16 LiFePo4 13,2V y 4.200 mAh aprox. ready and charging

If you would like to check the discharge capacity of these batteries, you shoud see this video:

The container is a fudge, but cheaper is impossible.

The pack weight 640 grams (22.5 oz)

The total cost was under 30 euros, including the 16 18650 cells and two Anderson Powerpole connectors (the Anderson Powerpoles are too expensive in Spain).

If you see this video, you can check the discharge capacity of these batteries

But if you want something faster and aesthetic, just enter to the Buddypole web page and buy one of its batteries, which are made from the same cells that we have seen here (26650 cells). For 165 USD plus shipping, you will have about 200-300mAh more, only. You can see these batteries at http://www.buddipole.com/portablepower.html

Buddipole battery 13,2V 4,6Ah
Buddipole battery 13,2V 4,6Ah

Baterías para el FT-817. Li-Ion formato 18650

Baterías para el FT-817 (parte3)

O como reciclar unas baterías de ordenador para nuestro chiquitín

Cuando comencé a mirar las baterías para el FT-817, enseguida llegué a las baterías de litio con formato de tamaño 18650  (18x65mm).

Todas estas baterías, por lo general se fabrican con tecnología de Li-Ion, con un voltaje de 3,6 ó 3,7 voltios y capacidades entorno a los 2.000 mAh, si bien hay fabricantes que indican hasta 4.000 por célula, promesas que luego, no son cumplidas.

Llegué a algunos vídeos de youtube de como sustituir estas baterías por unas nuevas.

Y entonces se encendió una bombilla. ¿Por qué no intentar recuperar estas baterías? Tenía dos bloques de baterías de mi vetusto Compaq Presario 2520, más otro que ya tiré en el punto de limpio de mi ciudad.

Ya hace tiempo leí que, la inmensa mayoría de las baterías de móviles, ordenadores y chismes similares, morían por lo general por la avería de la electrónica de carga y descarga asociada.

¿Por qué no intentarlo? Era cuestión de abrir los paquetes de baterías y eliminar la electrónica, intentando posteriormente su recuperación.

Manos a la obra.

Paquete de baterías para Compaq Presario 2520

Aquí podemos ver como son estas baterías. Una carcasa que, por lo general, contienen en su interior una cantidad de células de Li-Ion (entre 6 y 10 en función del ordenador)

Por tanto, la carcasa no deja de ser un mero contenedor, donde se encuentran ubicadas las células y la electrónica de control.

En nuestro caso, la carcasa contiene en su interior 8 baterías de tamaño 18650, por lo que la tensión nominal es de 14,8 voltios.

Ahora nos queda abrir la carcasa y empezar el trabajo de fabricarnos una batería para alimentar a nuestro FT-817

Para ello, en mi caso, he tenido que usar un cuter y con delicadeza y paciencia ir abriendo la carcasa que estaba termosellada. Una vez la paciencia y el trabajo dan sus frutos nos encontramos con el interior:

Interior del paquete de baterías
Interior de las baterías sin carcasa

Como podemos comprobar nos encontramos con 4 bloques en serie de 2 células en paralelo. La circuitería electrónica, que nos encontramos en la parte superior de la fotografía será despreciada. Igualmente eliminamos los cables de balanceo (para igualar tensiones de las células), los cables de alimentación y separamos las células, dejando solo las parejas que van unidas en paralelo.

Ahora procedemos a comprobar si las baterías se pueden cargar. Lógicamente, estamos hablando de reutilizar baterías antiguas. Por tanto, nos podemos encontrar que varias o todas las células sean inutilizables.

Por tanto, una vez que tenemos comprobados 3 bloques de 2 baterías soldadas en paralelo, procedemos a unirlas con pegamento termofusible y hacemos el paquete. Solo con el pegamento termofusible se queda todo el bloque bien compacto.

A continuación procedemos a conectar los 3 bloques en serie. No creo que sea necesario explicar como conectar las baterías en serie para sumar sus tensiones. Soldamos el cable para alimentar el equipo….o para recargar las células:

Bloque de baterías ya formado y con el cable soldado
Baterias LI-Ion, 3.7V, 2000 mAh
Con baterías recicladas Li-Ion, 11,1V, 4000mAh

Con la inestimable ayuda de Ikea, alojamos la batería en una tartera pequeña, todavía nos sobraría sitio para un cuarto bloque de celdas.

Las baterías dentro de su nuevo contenedor

Para conectar la batería al Yaesu FT-817, así como para proceder a la carga, hemos soldado unos conector Anderson Powerpole de 30A. Particularmente no los conocía, pero aprovechando este proyecto pedí a USA unas cuantas unidades. Creo que terminaré por sustituir todos los conectores. Sencillamente estos Powerpole cumplen con la fama que les precedía.

Detalle del conector Anderson Powerpole

Y así queda todo una vez terminado. Las dos baterías que nos sobran ya las usaremos para otros proyectos.

Batería lista para el ataque

Datos significativos:

  • He usado solo 6 células en lugar de las 8 que trae cada bloque porque la tensión es de 3,7 voltios nominal por cada una de ellas. A plena carga, la tensión es de 4,2 voltios por célula. Si pusiera 4 bloques en serie tendríamos una tensión máxima de 16,8 voltios con las baterías a tope de carga. La tensión de los equipos Yaesu es de 13,8 voltios +-15%.
  • Por tanto la tensión nominal de la batería que nos hemos fabricado es de 11,1 voltios, llegando hasta los 12,6 voltios recién cargada.
  • Cuando reciclamos este tipo de baterías nos podremos encontrar que, la tensión en los bornes de las células es muy baja o inexistente. Este es el punto crítico. Recuperar la batería no depende de nuestra pericia. Si la batería es recuperable la podremos recuperar, de lo contrario, no creaís que hay recetas mágicas. He leido barbaridades como el aplicar a los bornes alterna a 220V y cosas similares. Cada cual es muy libre de hacer lo que quiera. Pero recordad que ese tipo de experimentos puede ser peligroso.
  • Yo las recuperé elevando primero la tensión con mi cargador. Apliqué el programa de baterías de Ni-Cd hasta que la tensión en bornes superó ligeramente los 2,7 voltios y a continuación carga muy lenta con el programa de baterías de Litio.
  • La recuperación la debes hacer por cada célula de forma individual o de dos en dos, bloques de dos en paralelo. No intentes recuperar las células conectadas en serie.
  • Si compruebas que después de varios intentos, la tensión cae estrepitosamente después de apagar el cargador, es que las baterías están irrecuperables.
  • Si al intentar recuperarlas, observas que la temperatura de las células se eleva mucho, aborta el proceso de carga, si la tensión cae muy deprisa, pues lo mismo de antes….baterías al punto limpio.
  • La capacidad real, medida con el cargador, se ha situadopor encima de los 4.400 mA.
  • El peso, sin la tartera y el cable era de 250 gramos, frente a los 1.400 gramos de la batería de plomo de similar capacidad.
  • Precio: CERO euros. Las células salieron de un armario. La tartera se la “afané” a mi XYL. Bueno, el coste de los dos conectores Powerpole.

Por supuesto, si quieres ahorrarte todo el proceso de recuperar las baterías, te metes en eBay o en DealExtreme, te compras unas baterías 18650 de Li-Ion y sabes que las tienes nuevas novísimas. Si buscas bien, por menos de 18 euros te haces con una batería totalmente fresca.

Estas células, por lo general, se fabrican con una capacidad de descarga de 2C, es decir, en nuestro caso, podrían dar, en un momento dado, hasta 8A de intensidad. En la próxima entrada, hablaremos de las A123 LiFePo4 (Litio Hierro Fosfato). Mostraremos una batería fabricada con 16 células 18650 de 3.3V nominales y 1000-1100 mAh. Pero, al loro, que esta batería podría alimentar un FT857 en el campo con 100W, ya que podría suministrar más de 50A en un corto espacio de tiempo…..si, si….50 amperios

Agradecer la inestimable ayuda recibida de mi amigo Moises, EA4MZ