Soldador de punto para fabricar baterías de ion-litio

Abstract

La creciente demanda en el sector energético y el auge en la tecnología han generado un mundo de oportunidades en cuanto a la innovación, por medio del desarrollo de mejores acumuladores de energía para su transporte y utilización. Las baterías de ion-litio han sido parte de esta revolución, gracias a su fácil transporte, ligereza y su variada capacidad para almacenar energía; Estas eran especiales por su método de ensamblaje, puesto que se conectaban entre sí por láminas de níquel y soldadura rápida, la cual mantenía la batería conectada a la lámina. Estas podrían ser afectadas si se exponen a altas temperaturas en largos periodos de tiempo, lo cual provocaba que las celdas se expandieran y que la capa de separación se redujera hasta alcanzar a conectar las dos celdas, lo que producía una combustión en la batería. Por lo tanto, como estudiantes de Electrónica Industrial de las Unidades Tecnológicas de Santander, enfocados en esta revolución con el fin de exponer y acondicionar estos métodos de investigación, se propuso el desarrollo de un soldador de punto para baterías de ion-litio. Se implementará una metodología hacia un enfoque cuantitativo, de alcance experimental. Esta perspectiva se basó en la forma como se controlan factores específicos como la corriente, presión y tiempo; con el fin de optimizar la degradación de las baterías al recurrir a la reutilización de las mismas. Este soldador puede ser manejado por cualquiera de los dos dispositivos: el microcontrolador Arduino o el controlador lógico programable complejo (CPLD), el cual fue ensamblado en una placa de circuito impreso diseñado con dispositivos de tecnología de montaje superficial (SMD), después se analizó la parte teórica de cada componente para saber sus características y funciones con el fin de realizar el diseño. Se procedió a llevar a cabo periodos de diseño y ensamble de una caja protectora, por medio de las mediciones respectivas a cada componente se implementaron modificaciones en el código de programación y en la estructura esquemática. Por último, se realizó el manual de instrucciones, el cual mostró un prototipo con la finalidad de cumplir los estándares y los procesos de ejecución. De acuerdo con el análisis realizado, se concluyó que las baterías de ion-litio se conectaron por soldadura rápida y precisa, lo cual proporciono un aumento de la capacidad de almacenamiento de voltaje si está en serie, pero en paralelo permitió administrar una mayor cantidad de corriente, por eso se necesitó un soldador de punto, para ser probado con baterías comunes, de ion-litio desgastadas y en buen estado; lo que produjo una soldadura limpia con mínimo desgaste en estas y solides al momento de mover la lámina de níquel.