INTRODUCCIóN
Las AEGs,
como ya se sabe, están propulsados por un motor eléctrico alimentado por baterías.
éstas forman una parte crítica e importantísima, ya que son las encargadas de
suministrar la energía eléctrica necesaria para el movimiento mecánico de los
engranajes, que al final son los que mueven el pistón, para crear la corriente
de aire necesaria para impulsar la bola que se dispara.
Un fallo de suministro de
energía al motor, es por desgracia
lo más habitual de lo que parece, siendo fatal si coincide que en ese momento se
está en medio de una partida, y como la Ley de Murphy es así de elegante y
amistosa, justamente te quedas seco cuando más lo necesitas (y a quien no le ha
pasado...).
Los fallos de los
suministros de energía pueden venir por diferentes razones, por descarga de las
baterías (no es demasiado común pues uno se da cuenta a tiempo con un poco de
entrenamiento de oído), porque no se haya respetado el ciclo de carga y
descarga, porque no se haya cargado durante el suficiente tiempo la batería, o
porque ésta tenga efecto memoria...
CONCEPTOS GENERALES
Veamos un poco de teoría sobre las
baterías y los conceptos más usados con respecto a terminología. Todos los hemos
escuchado, pero muy pocos sabemos lo que son en realidad:
Voltaje:
la unidad de medida de
la batería es el Voltio, cuyo símbolo es V. De nada me serviría definirlo como
"la unidad de potencial eléctrico y de fuerza electromotriz en el Sistema
Internacional, que equivale a la diferencia de potencial que hay entre dos
puntos de un campo eléctrico cuando al transportar entre ellos un culombio de
carga se realiza un trabajo equivalente a un julio", para vosotros, que lo
único que hacéis es pedir baterías de 8.4 o 9.6 voltios. Esta definición solo la
saben los profesionales de la electricidad-electrónica, y los estudiantes de
ingeniería eléctrica. Normalmente, cuando se es un neófito en la materia, se
suele usar el símil hidráulico, como me lo explicaban a mi mis antiguos
profesores en mis clases: imagina un río con una cascada donde cae agua; el
voltaje sería la altura de la cascada desde la parte superior a la inferior.
Intensidad:
la unidad de medida de la
corriente es el Amperio o Ampere, y se define como la cantidad de electricidad
(electrones) que pasa por la sección de un conductor por segundo. Volviendo de
nuevo al ejemplo anterior de la cascada, la intensidad es la cantidad de agua que pasa por un determinado punto en
un determinado instante.
Capacidad: la capacidad de carga de la batería se mide entonces por la
intensidad entre unidad de tiempo. Se usan los miliamperios por hora, mAh, o los amperios-hora,
AH, en baterías de mayor capacidad (coches o camiones por ejemplo). Un elemento de
2000mAh ó 2 AH
puede estar 1 hora suministrando 2 Amperios, ó 2 horas suministrando 1
Amperio, y así sucesivamente.
Efecto Memoria
El "efecto memoria" se produce en las
baterías Ni-Cd (Níquel-Cadmio) y ocurre al recargar una batería que no se ha
agotado completamente. Si una batería de Ni-Cd que se ha gastado hasta el 20% de
su capacidad, se recarga, su capacidad se reduce a un 80% del valor inicial por
el "efecto memoria". Esto se debe a que si se recarga antes de la descarga
"casi" completa, los cristales de Níquel y Cadmio se acumulan y crecen, lo que
termina por romper el separador aislante y producir altos niveles de
autodescarga o un cortocircuito.
¿Cómo solucionarlo?
Para evitar el efecto memoria no es
necesario recargar siempre con las baterías descargadas sino que se descargue
completamente cada semana o mes según el uso.
Hay cargadores que utilizan un tipo
de carga que alterna períodos de carga y descarga con lo que se consigue romper
los cristales y reducir el efecto memoria en las Ni-Cd.
Polarización inversa
La polarización inversa aparece
cuando se sobredescarga una batería. Por ejemplo en un pack compuesto por 8
unidades de 1.2V (9.6V) no se debe descargar a menos de 1.1V por celda es decir,
8.8V porque se produciría polarización inversa. Por otro lado si fuese una celda
única y no un pack sí que se podría descargar a menos de 1.1
Voltios.
Si se produce polarización inversa,
el gas de hidrógeno se extiende desde el electrodo positivo al negativo y el gas
de oxígeno hace lo mismo desde el electrodo negativo, deteriorando la
batería.
Delta-Peak o Delta de Voltaje
Consiste en que el cargador detecta
cuando la batería está totalmente cargada debido a un descenso del voltaje y
otros factores, desconectando la carga rápida y pasando a sistema de goteo
(trickle). Este descenso de voltaje varía entre las de Ni-Cd y las NiMH, siendo
en las NiMH mucho menor. Si el cargador con "Delta-Peak" fuese válido sólo para
Ni-Cd, no detectaría el "Delta-peak" con baterías de NiMH, sobrecargándolas.
TIPOS DE BATERíAS
Para la alimentación de la emisora,
receptor, y servos, se pueden usar pilas desechables (las convencionales o
alcalinas), o baterías recargables de diferentes tipos.
Aunque adquirir baterías recargables
es un desembolso mayor, a medio plazo sale mucho más barato.
Desechables (Pilas)
A las baterías desechables se las
llama "pilas" y pueden ser convencionales o alcalinas. Las pilas, tras agotarse
su energía provocada por una reacción química, se desechan porque no se pueden recargar.
Ofrecen una
tensión nominal de 1.5
Voltios frente a los 1.2 Voltios de las baterías recargables.
Recargables (Baterías)
Las baterías recargables tienen un proceso de descarga que es reversible y se pueden cargar una vez gastadas. Veremos ahora las más conocdas y recomendables para usar en airsoft:
Baterías Ni-Cd (Nickel Cadmium)
Las baterías de Ni-Cd
(Níquel-Cadmio) constan de dos polos, un polo positivo con hidróxido de níquel y
uno negativo de hidróxido de cadmio. A lo largo de la vida de la batería, su
capacidad máxima va disminuyendo debido al efecto memoria.
La tensión nominal de las baterías
de Ni-Cd es de 1.2V, pero totalmente cargadas ofertan una voltaje de 1.4 V
durante un corto período de tiempo. Se consideran totalmente descargadas cuando
su voltaje es inferior a 1.1V por celda.El voltaje de las baterías de Ni-Cd
tiende a caer de golpe, quedando descargadas de un momento para otro después de
un período considerable de utilización.
La vida de las baterías de Ni-Cd es
de más o menos 1000 ciclos de carga y debido a su pequeña resistencia interna
(100-200 mOhm) tiene una gran alta tasa de descarga (Más que las de NiMH), lo
que la hace ideal para las aplicaciones requeridas en las AEGs. Una batería de Ni-Cd recién cargada
puede perder cerca del 10% de su energía en las primeras 24 horas, disminuyendo
posteriormente a una tasa de 1% a 3% por día. Después de unos días ésta tasa va
disminuyendo hasta llegar a ser mínima. Debido a esto una batería de Ni-Cd
cargada no estará descargada antes de 3 meses como mínimo en condiciones
normales de 20° de temperatura.
Las baterías de Ni-Cd no se deben
cargar más de 1 vez al día ya que, se calientan al cargarse o al usarlas y no se
deberían de volver a cargar hasta que se enfriasen a temperatura ambiente (Nunca
enfriarlas en el congelador ni nada artificial).
3.2.1.1 Ventajas e inconvenientes de las
Ni-Cd
Ventajas |
Inconvenientes |
Son baratas | Son contaminantes |
Buena capacidad y autonomía | Tienen efecto memoria |
Tienen una gran vida útil | Pierden un 10% de carga las primeras 24 horas |
Alta descarga debido a su pequeña resistencia interna (lo que se llama entre amigos "más patada") | Se autodescargan |
Tienen un tiempo menor de carga que otras baterías recargables | No se pueden cargar varias veces al día |
Precauciones Ni-Cd
- Para almacenar sin uso las baterías Ni-Cd, es recomendable
que estén descargadas, ya que aunque existe tasa de autodescarga, ésta se
va decrementando con el tiempo hasta hacerse prácticamente
despreciable.
- Se han de cargar solamente el tiempo necesario, un exceso de
carga puede ser más perjudicial que el efecto memoria.
- No se debe descargar la batería a menos 0,9 Voltios (por
elemento) ya podrían dañarla. Esto se llama descarga profunda.
- Desechar las baterías en lugares habilitados para ello ya
que son muy contaminantes.
- Es aconsejable al menos cada mes realizar una descarga y una
carga completa.
Baterías NiMH (Níquel Metal Hidruro)
Las baterías de níquel metal hidruro
(NiMH) son algo más caras que las de Ni-Cd por los metales que se usan para
fabricarlas y no poseen efecto memoria (sí lo poseen, pero muy pequeño) y se
caracterizan por su elevada densidad de energía por volumen y peso (30 % más que
las de Ni-Cd a igualdad de tamaño y peso).
La tensión nominal de las baterías
de NiMH es de 1.2V, pero totalmente cargadas ofertan voltajes de 1.4 V
durante un corto período de tiempo. Se consideran totalmente descargadas cuando
su voltaje es inferior a 1.1V por celda.
En cuanto a la vida de éstas, es
inferior a las de Ni-Cd, más o menos entre los 400 y 600 ciclos de
carga.
La baja resistencia interna de estas
baterías permite altos índices de carga. Actualmente es habitual cargarlas en
tasas de 3 a 5 Amperios, pero se están probando cargarlas a más de 9 Amperios
con buen resultado. Este tipo de baterías se pueden cargar varias veces al día.
De hecho los fabricantes indican que se pueden cargar 3 veces al día, siendo la
segunda y tercera carga mejor porque ésta tendrá más autonomía una vez cargada.
Eso sí, entre carga y descarga, hay que dejar enfriar las baterías a temperatura
ambiente.
Se trata de una tecnología no
especialmente adaptada para la carga permanente ya que el NiMH es
electroquímicamente más susceptible a la sobrecarga que el Ni-Cd.
Padecen una alta autodescarga (2% a
8% día), siendo su tasa mucho mayor que las de Ni-Cd debido a los átomos de
Hidrógeno en fuga.
Las NiMH precisan de un cargador
especial para baterías NiMH, "no sirven" (sí sirven, pero con precauciones) los
de Ni-Cd, hay cargadores mixtos que sirven para los 2 tipos de baterías pero
debe indicarlo expresamente. En las Ni-MH si se llevan más de 1 mes sin usar, en
la primera carga-descarga no dan todas sus prestaciones.
Ventajas e inconvenientes de las NiMH
Ventajas |
Inconvenientes |
Tienen más densidad de energía que las de Ni-Cd por lo que a igual capacidad pesan menos y tienen menos volumen. | Menos durabilidad de ciclos que las de Ni-Cd |
No son contaminantes | Muy propensas a las sobrecargas |
No tienen efecto memoria (Lo tienen pero despreciable) | Necesita más tiempo de carga que una de Ni-Cd |
Se pueden recargar varias veces al día | No ofertan una tasa de descarga tan grande como Ni-Cd |
Tienen posibilidad de cargarse a altas tasas de amperaje. |
- |
Recomendaciones
- Para almacenar sin uso las baterías NiMH, es recomendable
que se almacenen con un 40% ó 50% de
carga.
- No descargar nunca, por debajo de 0,9 Voltios por
batería.
- Aunque no padece el efecto memoria, es aconsejable no
iniciar un proceso de carga antes de que haya perdido un 50% de su
capacidad. De vez en cuando, es aconsejable que se descargue completamente
antes de ponerlo a recargar (Al menos cada 3 meses).
Recomendaciones
- Aunque no padece el efecto memoria, es aconsejable no
iniciar un proceso de carga antes de que haya perdido un 50% de su
capacidad. De vez en cuando, es aconsejable que se descargue completamente
antes de ponerlo a recargar (Al menos cada 3 meses).
- Para almacenar sin uso las baterías LiIon, es recomendable
que se almacenen con un 40% ó 50% de
carga.
- Desechar las baterías en lugares habilitados para ello ya
que son muy contaminantes.
Comparativa de baterías recargables
Características |
Ni-Cd |
NiMH |
Potencia nominal por
célula |
1.2V |
1.2V |
Precio |
Económicas |
Algo más
caras que las de Ni-Cd |
Ciclos de vida
(duración) |
1000
ciclos |
400-600
ciclos |
Almacenamiento de la batería sin uso |
Descargadas |
Almacenar con 40% ó 50% de
carga |
Capacidad |
Buena
capacidad |
30% más
de capacidad que una de Ni-Cd a igualdad de peso y tamaño |
Energía Densidad
(Wh/kg) |
40-60 |
60-80 |
Resistencia Interna
(mOhm) |
100-200 |
200-300 |
Máximo número de cargas por día
(recomendable) |
1 |
3 |
Sobrecarga |
Perjudicial |
Muy
perjudicial, son muy sensibles |
Descarga |
Alta
descarga (Baja Resistencia) |
Buena
descarga (Resistencia más grande que
Ni-Cd) |
Autodescarga (Sin usar) |
De 1 a 3
% día |
De 2 a
8% día |
Recarga |
Se
necesitan varias horas |
Necesita
más tiempo que una de Ni-Cd |
Efecto Memoria |
Sí |
No
(Realmente tienen un pequeño efecto memoria que es
despreciable) |
Reciclaje |
Reciclable, contaminante |
Desechable, no contamina |
Temperatura de
operación |
Buena |
Sensiblemente mejor operación que Ni-Cd a Baja y a alta
temperatura |
Perfil de descarga |
Similar
a NiMH |
Similar
a NiMH |
Precauciones antes de comprar unas baterías
recargables en una tienda
Desde el momento en que
la batería se fabrica hasta que llega al usuario, suele transcurrir un
considerable tiempo (semanas, meses o hasta años). Una batería de Ni-Cd o NiMH
cargada completamente se autodescarga completamente en 4 meses a temperatura
ambiente (20°C). Es por ello que las baterías de una tienda y que no se carguen
cada cierto tiempo pueden llegar al punto conocido como descarga profunda (menos
de 0,9 V por célula). A partir de ese voltaje la batería se empieza a estropear.
Por lo tanto hay que tener precaución y preguntar un poco si en la tienda han
tenido la precaución de cargarlas de vez en cuando.
CARGA DE BATERíAS
Tiempo de carga
El tiempo de carga es el
factor más importante para evitar sobrecargas.
Para calcular el tiempo
adecuado de carga para un cargador y baterías con una determinada capacidad en
concreto se ha de usar la siguiente fórmula:
Donde 1.4 es una
constante.
Estos tiempos siempre son aproximados debido a que
parte de la energía se derrocha en calor, etc. Por lo que sólo se debe utilizar
el criterio de tiempo como final de carga cuando se realiza la carga con tasas
pequeñas (Carga lenta o normal)
Ejemplo: Tengo una batería de 1700 mAh y un cargador de
300 mAh. ¿Cuanto tiempo tendría
que cargarlas?
Carga standard, lenta o
normal
En este tipo de carga se
utiliza un índice de carga de C/10 (C= capacidad de la batería). El tiempo
óptimo de carga en este caso es de 12 horas para una batería totalmente
descargada porque si no está descargada se sobrecargará.
Baterías de Ni-Cd
Las baterías de Ni-Cd
pueden permanecer bajo esta tasa de carga durante largos periodos de tiempo;
días e inclusive semanas sin sufrir daños.
Baterías de NiMH
Este tipo de carga no es
adecuada en las baterías de NiMH ya que no aguantan muy bien las sobrecargas. Se
habrá que tener especial cuidado en que nunca se sobrepase el tiempo de
carga.
Carga rápida.
En este tipo de carga se
usa en las baterías de NiMH es de C/3 (C= capacidad de la batería) y un tiempo
máximo de 4 horas.
Es importante en este
tipo de cargas usar cargadores que controlen el tiempo y temperatura de las
células para que corten la carga una vez completada y no exista sobrecarga.
Muchas baterías modernas
de Ni-Cd soportan este tipo de carga, pero no es muy recomendable ya que se
disminuye el tiempo de vida útil de la batería. Las baterías de Ni-Cd deberán
ser controladas exquisitamente para que no superen nunca las temperaturas
críticas.
Carga acelerada
Para este tipo de carga
es necesario un equipo especial con función de terminación de carga que controle
variaciones de temperatura, variaciones de tensión y tiempos.
Se puede cargar una
batería en 1 hora usando un índice de carga de 1C. Una vez que se detecte el fin
de carga se aplica durante un corto periodo de tiempo una carga
standard.
Con una carga acelerada
se alcanza el 80% de la carga en apenas unos minutos. A partir de ahí la batería
pierde capacidad de aceptación de carga aumentando su temperatura y presión.
Baterías de NiMH
Este tipo de carga es
adecuado en NiMH pero para ello es necesario tener un buen equipo de carga que
disponga de terminación de carga y que obtenga varios parámetros (Voltaje,
temperatura) y actuar en consecuencia.
La temperatura no es
requisito indispensable, aunque un cargador con sonda de temperatura como
complemento es signo de más seguridad. La temperatura al igual que el tiempo de
carga no son recomendables por sí solos, por eso los cargadores modernos tienen
como prioridad una "Delta-Peak" ajustable y como seguridad una sonda de
temperatura junto a un tiempo de seguridad para la desconexión de
carga.
Baterías de Ni-Cd
Las baterías de Ni-Cd
actuales, aceptan este tipo de carga pero siempre se han de cargar en esta tasa
con equipos especializados para prevenir el deterioro de la
batería.
Carga de goteo. (Carga contínua) TRICKLE
CHARGE
Este sistema de carga usa
un índice de carga que depende de la capacidad de la batería. Tras una recarga
se mantiene indefinidamente cargando a muy pequeñas tasas C/300 para neutralizar
la autodescarga de la batería.
Este método no debe
usarse con baterías de NiMH ya que se podría sobrecargar.
Detección del fin de la carga
Para evitar deteriorar
las baterías se necesita detectar el final de la carga sobre todo en carga
rápida y acelerada. Para las baterías de Ni-Cd y de NiMH el final de la carga se
dará en un determinado descenso de voltaje, después de suministrar durante el
tiempo necesario una intensidad constante de carga. Este descenso de voltaje lo
detectan los cargadores con función "Delta-Peak".
PREGUNTAS Y RESPUESTAS SOBRE
BATERíAS
¿Qué capacidad (mAh) es la que se necesita?
Todo depende de lo que se
quiere y de cómo se utilice, y principalmente del tipo de réplica que adquieras,
ya que los compartimentos son de dimensiones finitas y para un tipo específico
de batería. Hay soluciones para diferentes tipos de réplicas, como guardamanos
más grandes, baterías en NiMh (más pequeñas y de mayor intensidad), adaptaciones
de culata, etc..
¿Qué "gasta" más batería, el modo semiautomático o el modo a
ráfagas?
A usar en modo excesivo
el modo de fuego automático (ráfagas muy largas) estamos sometiendo a la batería
a un sobre esfuerzo que se manifiesta mediante calentamiento de los elementos
que forman la batería, y por ende, una sobre temperatura en el motor, que acorta
muy mucho la autonomía de la batería, y la hace caer en el proceso de caída de
corriente total por agotamiento.
¿Se puede usar un cargador de Ni-Cd para cargar baterías de
NiMH?
Sí, pero sólo si es un
cargador de carga lenta o normal y se ha de tener especial atención en que no se
sobrepase el tiempo de carga para evitar las consecuencias de la sobrecarga,
pero por norma general no se deben usar estos cargadores para baterías NiMH. Los
cargadores de carga rápida y carga acelerada tienen que ser especiales para la
batería a cargar y lo debe indicar expresamente.
¿Qué cargador de baterías compro para
mi AEG?
Respecto a las baterías lo
aconsejable hoy por hoy es que sean Ni-Cd o NiMH con una capacidad mínima de 600 mAh.
Personalmente aconsejaría las de NiMH porque no tienen prácticamente efecto
memoria, pero con el inconveniente de que tienen más tasa de autodescarga que
Ni-Cd. Ya es cuestión de gustos y precios.
Respecto al cargador, cuanto más
calidad tenga, mejor. Yo no escatimaría en gastos, ya que al fin y al cabo, de
vuestro cargador va a depender el rendimiento que os entregue vuestra AEG. Si es
de los llamados "inteligentes", tiene detector de delta peak (picos), es capaz
de entregar desde 600 a 3000 mA, tiene incorporado descargador, pantalla de
lectura, es capaz de cargar las baterías de NiMh, corta a la carga, ésta es
automática por ciclo rápido o goteo, mejor que mejor. Normalmente, no
encontraréis cargadores así con éstas características para el airsoft, y
seguramente os tengáis que ir a tiendas de coches de radio control para poder
encontrarlos. Personalmente he visto maravillas de ciencia ficción por unos
60-70 euros, completamente controlados por micro procesador, que incluso te
decían el tiempo de carga restante en horas-minutos, te medían además la
corriente que estaba pasando por los ánodos, y a que tensión estaban trabajando
los bornes de batería.
¿Puedo ponerle a mi AEG de serie una batería de 9.6 voltios?
Poner se pueden poner, pero recomendaría un uso muy cuidadoso del fuego en modo semiautomático, ya que se consigue una tasa mucho mayor, y por lo tanto el motor sufre más, pudiendo llegar a dañar sus escobillas
(se desgastan más rápidamente) y estatores, aparte del bobinado. Con ráfagas
cortas, y dejando pausas, el motor se refrigera mejor, y el régimen lo puede
mantener, incluso cambiando a modo mixto muy a menudo.
Algo más??, pues ya sabéis mandar un email, o no??