Las baterías de litio son lo que da autonomía a tus proyectos portátiles, pero también son el componente que más respeto merece en todo el taller. Una batería mal tratada no falla en silencio: se hincha, suelta gases o arde. Este tema te enseña a usarlas con cabeza, a calcular cuánto durarán y, sobre todo, a manejarlas con seguridad.

18650 y LiPo: la misma química, distinto formato

Ambas son baterías de iones de litio y comparten los mismos voltajes:

• Voltaje nominal: 3,7 V (el valor medio durante la descarga).
• Carga completa: 4,2 V. No se debe superar.
• Corte de descarga: en torno a 3,0 V; nunca por debajo de 2,5 V, o la celda se daña de forma permanente.

La diferencia es el formato. La 18650 es una celda cilíndrica de 18 mm de diámetro y 65 mm de largo, con carcasa metálica rígida y robusta; su nombre, de hecho, no es más que esas medidas. Es la misma celda que Tesla apilaba por miles en los primeros Model S, una pista de lo madura y fiable que es. La LiPo (polímero de litio) viene en una bolsa plana y flexible, más ligera y moldeable, pero también más frágil: esa carcasa blanda se perfora con facilidad. Eléctricamente se comportan igual; eliges según el espacio y el peso de tu proyecto.

El TP4056 no es un BMS

Un BMS (sistema de gestión de batería, Battery Management System) es el circuito que vigila la celda mientras la usas y corta antes de que se dañe. Aquí está el malentendido más peligroso del mundo maker: confundir el cargador con ese BMS. El TP4056 es el módulo de carga más común para celdas de litio: barato, sencillo y fiable para cargar. Corta la carga al llegar a 4,2 V, exactamente como debe. Pero el TP4056 por sí solo solo carga; no protege la batería cuando la descargas.

Existen dos versiones del módulo, y distinguirlas importa:

• La placa solo con el TP4056: carga, nada más. Si descargas la batería por debajo del límite, no la detiene. La arruinas.
• La placa TP4056 con protección: lleva dos chips extra, el DW01A y un doble MOSFET FS8205A. Ese conjunto sí es la protección real: corta la descarga sobre los 2,4 V, corta si la corriente es excesiva y protege ante cortocircuito.

Lo que de verdad protege la batería al usarla es ese BMS, no el cargador. Para una sola celda, el dúo DW01A + FS8205A es el BMS mínimo. Compra siempre la versión con protección o añade un BMS aparte. Cargar sin él se puede; descargar sin él es jugársela.

USB-C Power Delivery

El USB-C PD permite que un cargador entregue más que los clásicos 5 V. El dispositivo y el cargador negocian el voltaje, y el cargador ofrece niveles fijos normalizados: 5 V, 9 V, 15 V y 20 V (los 12 V existen pero son opcionales). Si no se ponen de acuerdo, se quedan en los 5 V seguros de siempre. Así un mismo cargador alimenta desde un microcontrolador a 5 V hasta un portátil a 20 V, llegando a 100 W (20 V y 5 A) en el modo estándar. Para tus proyectos esto significa que puedes diseñar alimentación flexible sin fuentes a medida.

Calcular la autonomía

La pregunta práctica: ¿cuánto durará? La capacidad de una batería se mide en miliamperios-hora (mAh), que indica cuánta carga almacena. El cálculo básico es:

Autonomía (horas) = capacidad (mAh) / consumo medio (mA)

Ejemplo: una 18650 de 3000 mAh alimentando un circuito que consume 150 mA de media daría 3000 / 150 = 20 horas en teoría. Dos matices importantes que hacen que la cifra real sea menor:

• No se puede usar toda la capacidad: la descarga se corta antes de vaciar la celda para no dañarla, así que cuenta con aprovechar un 80-90% como mucho.
• Todo conversor de voltaje tiene pérdidas. Si un regulador rinde al 85%, multiplica tu estimación por ese factor.

Aplicando ambos, esas 20 horas teóricas se quedan más cerca de 14-15 horas reales. Calcula siempre con margen.

Seguridad: esto no es opcional

Las celdas de litio almacenan mucha energía en poco espacio, y por eso un fallo es grave. Memoriza estas reglas.

Una LiPo hinchada está estropeada y es peligrosa. El abultamiento significa que la celda ha generado gases por sobrecarga, sobredescarga, daño físico o vejez. No la pinches, no la cargues, no la uses. Hay que retirarla y desecharla en un punto de reciclaje adecuado. Una celda hinchada puede entrar en fuga térmica y arder.

Si se perfora, reacciona. El litio expuesto al aire reacciona; la celda puede calentarse, echar humo o incendiarse en segundos. Por eso la carcasa blanda de las LiPo es su punto débil: cuidado al manipularlas, al cortar cerca o al cablear. Ten cerca arena seca o un cubo metálico; el agua no apaga bien un fuego de litio.

Almacenamiento correcto. Si no vas a usar una celda durante un tiempo, no la guardes ni llena (4,2 V) ni vacía (por debajo de 3,0 V): ambos extremos la degradan. El voltaje ideal de almacenamiento ronda los 3,8 V por celda, donde la química es más estable. Guárdalas en sitio fresco, seco y, mejor, en una bolsa o caja ignífuga.

Cableado del portaceldas protegido. Si montas un soporte de 18650, usa siempre una celda con su protección o un BMS en línea. Verifica la polaridad con el multímetro antes de conectar nada (el muelle del soporte suele ser el negativo, pero confírmalo). Un positivo y un negativo invertidos, o un cortocircuito entre los terminales del portaceldas, puede provocar un calentamiento inmediato. Cables del grosor adecuado, conexiones firmes y nada de estaño suelto cerca de los polos.

La electrónica perdona muchos errores. Las baterías de litio, mucho menos. Trátalas con respeto y tendrás autonomía sin sustos.

Con esto cierras la teoría de componentes del módulo 3. A partir del módulo 4 dejas de leer placas y empiezas a montarlas: la práctica arranca con el soldador en la mano.