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Baterías de Litio/Litio-Ion/Li-Ion…Que es?

Recomendamos este Blog de Facilelectro

  • Pilas: son las no recargables.
  • Baterías: son las recargables

Hay tres tipos de baterías de iones de litio a base de materiales catódicos diferentes, son el óxido de cobalto, óxido de manganeso y fosfato de hierro.

La batería de óxido de cobalto/litio tiene la ventaja de su alta densidad de energía, pero acarrea graves problemas de seguridad. La batería de litio/óxido de manganeso es la de mayor utilización por sus características y seguridad pero su mal rendimiento a altas temperaturas es su mayor inconveniente mientras que las de litio/fosfato de hierro tiene las mejores características de seguridad, ciclo de vida largo (mas de 2000 ciclos) y una buena disponibilidad.

Las baterías recargables con base de litio están disponibles en dos composiciones químicas similares: cilíndricas/tubulares de ión de litio (Li-Ion) y planas de polímero de litio (Li-Po). Ambas producen entre 3,6 y 3,7 voltios. Las baterías de litio proporcionan más densidad energética que las baterías de níquel, lo que da lugar a una mayor autonomía de batería en un diseño más ligero, ya que el litio es el metal más liviano que existe.

I = Lithium Ion
C/M/F = cobalt/manganese/iron phosphate chemistry
R= (Round)
Chemistry:
ICR-LCO= Lithium cobalt oxide (traditional), Samsung 26F,
INR/NCA= Li-aluminum: Panasonic 18650PF, Panasonic 18650B, LG MH1
IMR-LMO= Lithium manganese oxide cylindrical cell
INR/NMC= Lithium manganese nickel: Samsung SDI, Sony VTC4, Sony VTC5, LG 
HE2-IFR-LFP= Lithium iron phosphate cylindrical, 3.2v

La batería de Litio también denominada batería Li-Ion, funciona de la siguiente manera, es una pila recargable con dos o mas celdas donde están separados los iones de litio, cuando funciona en modo de descarga los iones de una y otra celda se combinan químicamente para formar el elemento estable, esta combinación se produce de forma exo-térmica, es decir, produce energía que es la que se aprovecha, cuando se ha agotado la batería es porque todos los iones están en su estado fundamental y no quedan mas para seguir combinándose.

Las baterías utilizan las reacciones electro-químicas para producir una corriente eléctrica. Esencialmente, la energía química del material almacenada en la batería se convierte en energía eléctrica a través de una reacción química. La batería consta de tres elementos, un cátodo, un ánodo y un electrolito para separarlas.

Una reacción química se produce cuando hay un exceso de electrones en el ánodo. Éstos simplemente no pueden escapar al cátodo debido a que los dos están separados por el electrolito. Cuando la batería está conectada a un circuito, los electrodos se ejecutan a través del circuito desde el ánodo al cátodo y la energía se pueden extraer de éstos a lo largo del camino.

Capacidad Real

La capacidad real de una batería es la que se indica como típica, la capacidad que se indica en las baterías suelen ser la calificada por el fabricante como (Rated), entonces cual es la real?, la real suele indicarse en los pdf de las celdas utilizada o en la descripción de la batería como típica y es la capacidad total de la celda de litio.

Si la batería está protegida la descarga de su capacidad nunca será la indicada debido a que la protección de la misma PCM cortará el suministro a 2.75v+/- por tanto una buena parte de la capacidad (30%+/-) se queda en la celda de litio.

Hay muchas dudas sobre esta información, algunos fabricantes indican un valor sobre dimensionado en la capacidad y ante esto pueden pasar dos cosas, o que es una falsificación o que la que indican es la descarga máxima de la batería o valor típico antes del corte del PCM.

Potencia/Power = Voltaje x Corriente
 W = 3.7V x 10A
 W = 32
Energía = Voltaje x Corriente x tiempo
 W tiempo = V x I x tiempo
 W hora = 3.7V x [3.000 mAh]/3.7V x 3 Ah 
 Wh = 11.1

Ver más abajo en Capacidades Máximas hasta 2017:

Ver los Test que hemos realizado de algunas balerías

Fecha de elaboración de algunas baterías como las Panasonic

panasonic-18650-baterias-fecha-de-elaboracionsanyo-18650-baterias-fecha-de-elaboracion¿Por qué debería importarme?

Buscar el código de fecha de su celda puede ayudar a confirmar o negar si es una falsificación o no. También puede ayudarle a determinar si el vendedor es honesto acerca de la fecha de producción de sus células. Aprender la fecha de producción también puede ayudarle a predecir con mayor precisión la capacidad de la celda sin herramientas especiales.
Por último – la seguridad. Si una celda es vieja debe ser más cauteloso.
¿Qué significa si mi batería de Litio es vieja en el momento de la compra?
Todo depende de las condiciones de almacenamiento (es decir, la temperatura y luego el voltaje).
Los grandes fabricantes (Samsung, LG, Sanyo, etc.) garantizan sus celdas hasta 6 meses después de la producción.
Por tanto, si su celda tiene 12 meses o menos en el momento de la compra, puede considerarse en «condiciones óptimas», ya que el fabricante-distribuidor tiene suficiente confianza para garantizarlas a esta edad.
La mayoría de las baterías de Litio se pueden almacenar durante un período de 1 a 2 años sin pérdida significativa de capacidad, pero sólo si las condiciones de almacenamiento son correctas.
Mi batería tiene más de 2 años, ¿es peligroso?. Todo depende.
Hay muchas personas que utilizan sus celdas durante muchos años y no tienen problemas. Una celda que ha sido almacenada correctamente durante dos años puede ser una celda óptima! A menudo la pérdida de capacidad que hace que una celda sea inutilizable es visible a simple vista (óxido, fugas, arañazos, etc).
Muchas celdas de Litio, incluyendo las de Panasonic en los coches eléctricos de Tesla, están clasificadas hasta siete años de uso. Pero esto es bajo condiciones óptimas.

Estructura de las Tubulares de Litio y Planas liPo

La química más común para las baterías de litio tiene un ánodo de litio metálico, el dióxido de manganeso como un cátodo y una sal de litio disuelta en un disolvente orgánico como el electrolito. Despiece y sección de una batería de Litio tipo 18650

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Planta de producción de celdas 18650 de Litio

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Baterías Falsas por dentro

DSC_9673Interesante estudio sobre las baterías de Litio

Detalle de una Batería de Litio

Hay que tener en cuenta que una batería protegida es algo más larga que la que no lo es, es decir alrededor de 2 a 4mm más larga.

panasonic-ncr18650b-protectedDetalle bateria litioUn pcm de una 18650 protegida

pcm-ncr18650Vista del litio con un microscopio. 

Las partículas rojas contienen litio, y las verdes no.

th_a3127721f406470335aaf11380989549_57631_webQue es el Ratio “C”

Se denomina ratio “C” la capacidad de carga o descarga máxima de la batería, por ejemplo una batería de 2400mA y con C de ratio, admite una descarga máxima de 2.400mA, es decir que se puede conectar una carga de hasta 2.4A, lo mismo ocurre con el ratio de carga pero en el proceso de recarga, lo mismo ocurre con la carga, es el máximo de corriente que se puede cargar una batería.

De todo esto se deducen varias cosas, primera, que no es bueno dejar agotar totalmente una batería por debajo de 2.75v ya que cuando TODOS los iones forman el átomo estable, es mas difícil y se necesita mas energía para iniciar la ruptura de los átomos y por tanto la carga, con el consiguiente perjuicio para le estructura de celdas y su agotamiento total. Vida útil: 400~500 ciclos de carga-descarga.

Ventajas

  • Una elevada densidad de energía: Acumulan mucha mayor carga por unidad de peso y volumen.
  • Poco peso: A igualdad de carga almacenada, son menos pesadas y ocupan menos volumen que las de tipo Ni-MH y mucho menos que las de Ni-Cd y Plomo.
  • Alto voltaje por célula: Cada batería proporciona 3 o 3,6/3.7 voltios, lo mismo que tres baterías de Ni-MH o Ni-Cd (1,2 V cada una).
  • Carecen de efecto memoria.
  • Descarga lineal: Durante toda la descarga, el voltaje de la batería varía muy poco. es una ventaja, ya que es muy fácil saber la carga que almacena la batería.
  • Muy baja tasa de auto descarga: Cuando la guardamos, ésta se descarga progresivamente aunque no la usemos. En el caso de las baterías de Ni-MH, esta auto descarga puede suponer más de un 20% mensual. En el caso de Li-Ion es de menos un 6% en el mismo periodo. Mucha de ellas, tras seis meses en reposo, pueden retener un 80% de su carga.

Inconvenientes

  • A pesar de todas sus ventajas, esta tecnología no es el sistema perfecto para el almacenaje de energía, pues tiene varios defectos, como pueden ser:
  • Duración media: Depende de la cantidad de carga que almacenen, independientemente de su uso, aproximadamente 500 ciclos.
  • Tienen una vida útil de unos 2-3 años o más si se almacenan con un 40% de su carga máxima.
  • Soportan un número limitado de cargas: entre 300 y 500, menos que una batería de Ni-Cd/Ni-MH, por lo que hoy día ya empiezan a ser consideradas en la categoría de consumibles.
  • Su fabricación es más costosa que las de Ni-Cd/Ni-MH, si bien actualmente el precio baja rápidamente debido a su gran penetración en el mercado.
  • Peor capacidad de trabajo en frío: Ofrecen un rendimiento inferior a las baterías de Ni-Cd/Ni-MH a bajas temperaturas, reduciendo su duración hasta en un 25%.

Formas y tamaños

La mas conocidas son la cilíndricas o tubulares que se usan en cámaras de fotografía y video, MP4, Ipod, Linternas, Tabletas, etc.LiFePO4 Battery Cells

UltraFire_CR123A_800mAh_3V_00ICR123 baterias-1044010440 ultrafire-1750017500 trustfire-protetto-tr-18500-3-7v-1800mah-batterie-ricaricabili-li-ion-2-pack-grigio_jjjskb133661438787118500
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La mayoría se identifican mediante código numérico que corresponden con las medidas (diámetro x largo), por ejemplo, las 18650 su medida es 18x65mm, las 14500 (14x50mm), las 26650 (26x65mm) y así sucesivamente con excepción de las CR123 o RCR123 que son similares a las 13640 (16x34mm).

Baterías de Litio tipo 6F22 (9v)

Utilizan un electrolito tipo gel de polímero (Li-Po). Tienen una densidad de energía 20% más que las baterías de iones de litio típicas (500mAh en capacidad), duran 2-3 veces más que las Ni-MH recargables de 9V y mantienen su carga durante más tiempo. Básicamente se componen de dos celdas planas de 3.7v en serie y com protección (PCM) y su voltaje real es de 7.4v y se pueden recargar con cualquier cargador de 8.4 a 12v porque están protegidas.

Especificaciones:

    • Voltaje: 7.4V
    • Voltaje de carga: 8.4v-12v
    • Mínimo Voltaje de descarga: 5.5v
    • Mínima capacidad: 350mAh
    • Protección: Si mediante PCM con corte a 5.5v y 8.4v
    • Capacidad estándar: 500~650mAh
    • Máxima descarga: 500~600mAh
    • Ciclos de vida: > 300 ciclos de carga-descarga
    • Dimensiones: 17x28x49.5mm +/-1mm
  • Peso: 25~29 gramos

Veamos como son

Capacidades Máximas hasta 2018:

18650: desde 1.200mA hasta 3.450mA

17670: desde 1.600mA hasta 1.800mA

10440: desde 300mA hasta 600mA

14500: desde 400mA hasta 900mA

CR/RCR123: desde 300mA hasta 800mA

18350: desde 600mA hasta 1.200mA

18500: desde 800mA hasta 1.800mA

16340: desde 400mA hasta 1.200mA

25500: desde 3.000mA hasta 4.000mA

26650: desde 3.000mA hasta 5.000mA

32650: desde 4.000mA hasta 6.000mA

Ver Baterías Falsas del mercado

Tipos de contactos de las baterías

Una imagen vale más que Mil palabras

Contactos de bateriasBaterías Panasonic NCR18650/A/B/PF, las hay también protegida.

Ver los Test

Panasonic Made in China o Japan?

El grupo Sanyo-Panasonic tiene varias fábricas ubicadas en Osaka y Kinokawa City Wakayama Japón, Jiangsu Suzhou China, India Jhajjar, Nevada y Palo Alto USA en colaboración con Tesla Motors, debido a la gran demanda mundial y especialmente para los vehículos eléctricos TESLA.

NCR18650-A-B-PFEsta versión se fabrica especialmente para los vehículos eléctricos de Tesla

cell_top for Tesla onlyUltrafire y sus Baterías por dentro. Ver los Test

Además de las tubulares están las planas o prismáticas denominadas LiPo (polímero de litio). 

Lanzadas al mercado en 1996, las baterías de polímero de litio o “LiPo” son una variante de las baterías de ion de litio. El diseño basado en polímeros ayuda a eliminar la caja metálica de las baterías de litio tubulares, lo que las hace más livianas e ideales para teléfonos móviles, ordenadores de bolsillo y otros dispositivos electrónicos similares.

T2eC16FHJHwFG2JIDeD+BSbBoiNp960_57-300x244099e_1celula 3.7v 600mah-20cLiPo 062035P 3.7v 400mA PcmDetalle de una batería LiPo prismática

02_02_img01

Existen muchas configuraciones de voltaje que se componen de x celdas en series que multiplicado por 3.7v nos dan el voltaje total, ejemplo 2S= dos de 3.7v =7.4v, 3S=11.1v, 4S=14.8v y así sucesivamente.

Estas baterías han de ser recargadas con cargadores específicos para LIPO, no valen otros tipos de cargadores, ni rápidos ni lentos, puesto que el método de carga es muy particular, es muy recomendable usar un cargador con balance de carga para cada celda.

Estructura comparativa de las Baterías

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Baterías de Litio…Que es?

33 pensamientos en “Baterías de Litio…Que es?

  • 4 abril, 2019 a las 6:50 pm
    Enlace permanente

    Si es el cargador el que esta mojado, algo aceitoso, es un condensador que ha explotado, no es peligroso pero no se toque los ojos y tírelo

  • 2 abril, 2019 a las 5:46 am
    Enlace permanente

    Me pareció muy completa ésta información, muchas gracias por tu tiempo. Tengo una duda muy grande, ayer por la noche se estaba cargando mí cargador portátil y cuándo lo desconecté y toqué mí cargador portátil estaba mojado, parecía agua, ¿éste líquido que toqué es peligroso para mí salud?, esto ya me había pasado con un celular en diciembre. Estoy preocupada la verdad, ya tiré el cargador portátil, pero tengo esa preocupación. Tengo miedo la verdad que me vaya pasar algo, espero que me conteste, se lo agradecería muchísimo. Saludos.

  • 29 noviembre, 2018 a las 4:31 pm
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    Baterías baratas?, te juegas a que te vendan la mitad o menos de su capacidad real, no lo recomendamos ni Aliexpress, ni Mercadolibre, si es posible en Amazon o ebay, siempre podrás abrir una disputa

  • 9 noviembre, 2018 a las 11:52 pm
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    Muchas gracias por su pagina, necesito su asesoría para la compra de una bacteria para bicicleta de 40 voltios y 20 amp. de litio, al menor costo posible, he mirado en mercado libre pero la que hay son muy costosas. que pendiente en bepalule@hotmail.com o whatsup 3138534612. muchas gracias y muchos extos.

  • 29 octubre, 2018 a las 5:31 pm
    Enlace permanente

    Las de Polímero de Litio, LiPo

  • 24 septiembre, 2018 a las 5:27 am
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    cual es la clase de batería mas utilizada en los celulares?

  • 16 mayo, 2018 a las 10:07 am
    Enlace permanente

    Son power bank y se supoen que son de litio

  • 16 mayo, 2018 a las 10:06 am
    Enlace permanente

    Son power bank y se supoen que son de litio

  • 15 mayo, 2018 a las 10:23 pm
    Enlace permanente

    Perdon es GIN-POWERB 3600, 7800, 10000

  • 15 mayo, 2018 a las 10:18 pm
    Enlace permanente

    Todas las baterias GIN-POERB 3600, 7800, 10000, son de tecnología Li-ion.

  • 10 mayo, 2018 a las 8:38 am
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    Hola
    Te recomendamos las Panasonic NCR18650B de 3.4A
    Necesitas +/-40A de capacidad, 2A/día, es decir 36 baterías Panasonic NCR18650B de 3400mAh
    Configuración: 3S12P
    3 grupos en paralelo de 12 baterias 18650 por serie
    12×3.4=40.8A por serie
    2 grupos de 3 baterías para 11.1v (3.7v x 3=11.1v)
    Otra alternativa lo veo dificil

    Ver 1S2P, 2S2P, Que es esto? http://bateriasdelitio.net/?p=80

  • 10 mayo, 2018 a las 2:49 am
    Enlace permanente

    Muy buena la pagina, felicitaciones. Te pido ayuda para un proyecto importante. Tengo un equipo que consume 80mA/h en 12Volts (pero funciona con voltajes de 10V a 30V). Normalmente está enchufado a la corriente e la red, pero necesito ponerle baterías de respaldo por si se corta la corriente. Necesito tener 20 días de autonomía funcionando a baterías, por lo que calculo son aprox 460 Watts. Pensé en usar 6 baterías de gel de 12 Volts x 7 A/h, pero tengo problemas de espacio, así que estoy considerando usar pilas 18650, poniendo 3 o 4 en serie, y varias lineas en paralelo. Según mis cuentas, necesito instalar unas 42 pilas en total. Me consta que es una idea costosa porque en mi país no se consiguen estas pilas por menos de USD 10. Te quiero preguntar si me sugieres alguna idea mejor para lograr la autonomía que necesito en un tamaño pequeño, y si fuese bajando algún costo, mejor. Es importante comentarte que no necesito que soporte 500 descargas, dado que puede llegar a pasar que en años, nunca se utilicen las descargas o sean muy pocas, dado que el equipo funcionaría en forma similar a una UPS (solo se descargarían el día que no halla corriente eléctrica). Gracias desde ya. Apreciaré mucho tu respuesta.

  • 12 febrero, 2018 a las 8:09 pm
    Enlace permanente

    Si la cámara admite Litio entonces puede trabajar con 3.7v pero antes de nada busque en google el manual de esa cámara antes de hacer nada y asegurarse que realmente admite, 1.5v, 1.2v y 3.7v porque si dice con NiCd de 1.2v no le ha funcionando pues la info esta mal o la baterías de 1.2v estan mal.

  • 11 febrero, 2018 a las 7:57 pm
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    Hola a todos!!
    Tengo una camara con Pilas AA y me permite la opción de elegir dentro del menú entre Alcalina, Recargable y Litio.
    He estado mirando y las pilas de Litio normales tienen un voltage de 1.5v y las recargables de 3.7v , sabeis si frien la camara o si tengo la opcion para elegir es por que puedo utilizar las de 3.7v ?? Probè RECARGABLES DE 1.2 V DE 3000mha y no sirvieron…

  • 24 noviembre, 2017 a las 11:59 am
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    Proveedores en que país?

  • 19 noviembre, 2017 a las 4:25 pm
    Enlace permanente

    buenos días yo estoy interesado en saber como encuentro proveedores porque necesito vaterias de 48 voltios 20 amp o de 60 voltios 30 amp para silla de ruedas o motos eléctricas

  • 19 octubre, 2017 a las 7:45 am
    Enlace permanente

    Gracias a comentarios como los tuyos nos alientan a seguir con el Blog.
    Gracias a ti por seguirnos

  • 18 octubre, 2017 a las 12:50 am
    Enlace permanente

    Recien comienzo a leer los post de esta pagina y veo sumamente interesante mucha de la informacion que aqui comparten, Gracias y ojala y este sitio no lo abandonen y sigan compartiendo ams informacion y articulos hacerca de las baterias y los elemetos de test y carga de estas.

  • 16 septiembre, 2017 a las 12:11 pm
    Enlace permanente

    No nos indica el modelo pero si es de 18v es Litio y recargable, deberá tener el cargador que suele enviarse con el equipo.
    La duración de 18 meses es la vida de la batería de litio

  • 16 septiembre, 2017 a las 12:05 am
    Enlace permanente

    ¿Me pueden ayudar con una tarea acerca de la batería del iPod 4 por favor? No encuentro información sobre los polímeros presentes en esa batería.

  • 6 septiembre, 2017 a las 3:14 am
    Enlace permanente

    Tengo un blower de jardinería de la marca Black and Decker, que trabaja con una batería de litio de 18v y deseo saber si esa batería es recargable o desechable una vez que se descarga. Las instrucciones dicen que su duración es de 18 meses.

  • 10 mayo, 2017 a las 9:37 pm
    Enlace permanente

    Hola,
    tengo una batería de ION-LITIO de 36V y 16Ah para una bicicleta eléctrica.

    Cuando la batería esta plenamente descargada tiene 35V y cuando está plenamente cargada tiene 42,2V. Carga a un ritmo de 1,8V cada hora, empleando 4 horas en la carga completa.

    ¿ Cómo se puede saber sin abrir la batería sí tiene 16Ah de capacidad real ?. ¿ Se puede determinar mediante algún tester ?

    Muchas gracias.

    Un saludo.

  • 17 abril, 2017 a las 2:20 pm
    Enlace permanente

    Hola.
    Muchas gracias por la aclaración. Me pongo manos a la obra 😉
    Salud y enhorabuena de nuevo.

  • 16 abril, 2017 a las 7:26 pm
    Enlace permanente

    Por supuesto que puede consumir mientras carga pero tenga en cuenta la corriente de descarga que sea igual-inferior a la de carga.

    Por ejemplo, tenemos una celda de 3.000mAh, descargando con una corriente de 500mA dispondremos de +/- seis horas de autonomía y la estamos cargando con una corriente de 500mAh, tendremos una reserva de +/-3.000mAh mientras estemos cargándola, lo importante es que la corriente de descarga no sea muy superior a la descarga para disponer siempre de una reserva.
    Lo ideal es que la corriente de carga sea algo superior a la descarga.

    El proceso de carga y descarga es como el símil de un vaso de agua que lo llenamos por arriba y lo vaciamos por debajo al mismo tiempo, cuanta agua tendremos en el vaso?, dependiendo del cauda de vaciado. 😉

  • 10 abril, 2017 a las 4:37 pm
    Enlace permanente

    Hola.
    Antes que nada felicitaros por el artículo, realmente muy completo, y explicado para neófitos como yo.
    No tengo mucha experiencia con la electrónica en general, estoy empezando. Tengo intención de comprar un mini panel solar que proporciona 5V, 750 mA máximo, y mi intención era utilizarlo para cargar baterías Li-Ion 18650 mediante un cargador conectado por un lado a la batería y por otro al panel.
    Mi pregunta es ¿puedo estar al mismo tiempo consumiendo corriente de la batería? Mi intención es que el montaje sirva como fuente de alimentación para un robot controlado por un Arduino.
    Gracias de antemano.

  • 13 marzo, 2017 a las 12:09 pm
    Enlace permanente

    Depende del cargador y la corriente de carga, los cargadores cuando finalizan la carga dejan de ofrecer corriente y los buenos cargadores solo ofrecen una carga de goteo de muy pocos mili amperios.

  • 17 febrero, 2017 a las 2:56 am
    Enlace permanente

    ¿Cuantas horas se debe dejar cargar una batería de litio de 350 mAh de los auriculares BLUE TOOTH TM-003 luego de ya haberla cargado antes?
    ¿Y cuanto debe durar ?

  • 14 noviembre, 2016 a las 2:39 pm
    Enlace permanente

    Solo las 14500 de litio son iguales en tamaño pero no en voltaje, ojo con esto las de litio son 3.7v y las pilas son 1.5v, si pones 4 de 3.7v que son 14.8v y no 6v, puedes quemar el equipo.
    Vea los tipos en http://bateriasdelitio.net/?p=6
    En Formas y tamaños

  • 13 noviembre, 2016 a las 11:09 am
    Enlace permanente

    las baterías de litio de 3,7 redondas son iguales que las AA de 1,5? se pueden utilizar cuatro de litio 3,7 por cuatro AA de 1,5? gracias

  • 20 octubre, 2016 a las 7:38 am
    Enlace permanente

    Si no podemos ver la batería no sabemos a cual se refiere, puede colgar un enlace de la foto de cualquier nube y la publicaremos.
    Si no recibe carga o la batería esta dañada o el PCM de protección si lo tiene no funciona.
    Gracias por tu aporte

  • 19 octubre, 2016 a las 2:28 am
    Enlace permanente

    tengo una bateria de un boster y no recibe carga quisiera saber q tipo de bateria es

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