Los kits de robótica que se dejan desatendidos entre finales de noviembre y mediados de enero se enfrentan al peor entorno operativo posible en Sudáfrica: calor estival constante en aulas cerradas, armarios sin ventilación que alcanzan los 40 °C o más, y de seis a ocho semanas sin ningún tipo de supervisión. Si deja las baterías de litio de robótica conectadas, cargadas al 100 % o totalmente descargadas al 0 %, al volver en el primer trimestre se encontrará con celdas tipo bolsa hinchadas, hubs inservibles que no admiten carga o, en el peor de los casos, un grave riesgo de incendio.

La regla básica para las baterías de litio es sencilla: no las guarde nunca cargadas, no las guarde nunca vacías, desconéctelas físicamente de todos los microcontroladores y aíslelas dentro de un contenedor metálico no combustible.

El efecto del calor y la falta de uso en la química de las baterías

Las baterías son sistemas químicos activos. Incluso sobre una estantería, las reacciones químicas continúan produciéndose de forma constante, y las altas temperaturas ambientales aceleran drásticamente esas reacciones.

Comprender qué problemas surgen depende de la química de las celdas:

• Polímero de litio (celdas tipo bolsa LiPo): presentes en pequeños drones, chasis de robótica personalizados y muchos shields de alimentación para ESP32/micro:bit. Cuando se almacenan al 100 % de su estado de carga (4,20 V por celda) en un entorno caluroso, la generación interna de gas se acelera. La bolsa de la celda se expande —lo que comúnmente se conoce como «hinchazón»—, delaminando las capas internas, degradando la capacidad de forma permanente y creando un peligro de cortocircuito interno. Por el contrario, si se guardan cerca del 0 %, la autodescarga habitual puede reducir el voltaje de la celda por debajo de 2,5 V, disolviendo los colectores de corriente de cobre y haciendo que sea peligroso recargar el pack.
• Iones de litio (celdas 18650 / 21700 y hubs inteligentes propietarios): utilizadas en plataformas móviles más grandes, controladores de brazos robóticos y hubs de robótica educativa (como LEGO Spike Prime o EV3). Las celdas cilíndricas con carcasa de acero soportan la presión física mejor que las LiPo, pero el almacenamiento a altas temperaturas con un estado de carga elevado sigue acelerando la oxidación del electrolito y la pérdida de capacidad. Si se dejan dentro del chasis de un robot donde el microcontrolador ejerce un consumo residual mínimo, el sistema de gestión de batería (BMS) puede activar un bloqueo permanente por bajo voltaje, dejando el pack inservible para enero.
• Níquel-hidruro metálico (packs recargables NiMH AA/AAA): químicamente mucho más tolerantes y no inflamables en condiciones de almacenamiento habituales. Sin embargo, las celdas NiMH tienen una alta tasa de autodescarga (hasta un 1 % o 2 % diario en verano). Si se guardan ya descargadas, la descarga profunda a lo largo de dos meses invertirá la polaridad de las celdas en packs multicelda, destruyendo celdas individuales.

Lista de comprobación de voltajes de almacenamiento

Antes de guardar el equipamiento en los armarios para el cierre de fin de curso, someta cada batería a un ciclo de almacenamiento específico. No confíe en una estimación aproximada a «mitad de carga» basada únicamente en el tiempo de funcionamiento si dispone de un voltímetro digital o un cargador inteligente.

El protocolo de almacenamiento de fin de curso en 4 pasos

Dedique medio día durante la última semana de recogida a aplicar esta secuencia a todo su inventario de robótica.

1. Inspeccione y retire las celdas dañadas

Revise cada batería de forma individual. Busque hinchazones visibles en las bolsas LiPo, abolladuras físicas o envolturas rasgadas en las celdas 18650, o residuos cristalinos blancos en los terminales NiMH. No deje baterías LiPo hinchadas en el edificio durante las vacaciones. Descargue lentamente a cero voltios los packs hinchados mediante un descargador específico o una bombilla para automóvil, sumérjalos en un cubo aislado con agua salada durante 48 horas para neutralizar por completo la carga residual y llévelos a un punto limpio autorizado.

2. Ajuste las celdas al voltaje de almacenamiento

Si dispone de cargadores balanceadores programables en su laboratorio, configure el modo en STORAGE. El cargador cargará o descargará automáticamente el pack hasta que cada celda se sitúe exactamente entre 3.80V y 3.85V. En el caso de hubs educativos propietarios que no permitan una medición directa del voltaje, cargue el hub hasta que el indicador LED señale entre un 40 % y un 50 % de capacidad y, a continuación, apáguelo por completo.

3. Desconecte físicamente cada pack

Nunca deje una batería conectada a un controlador de motores, placa de desarrollo o shield de sensores durante las vacaciones. Incluso cuando los interruptores de encendido están en la posición de apagado, muchas placas conservan pequeñas resistencias pull-up, divisores de monitorización de batería o circuitos de reposo que consumen microamperios. A lo largo de ocho semanas, ese drenaje residual reducirá el voltaje de la celda por debajo de cero. Desenchufe físicamente los conectores JST, XT30, XT60 y de tipo jack. En cuanto a las celdas 18650 sueltas, guárdelas en fundas individuales de plástico para evitar que los terminales al descubierto entren en contacto.

4. Utilice un sistema secundario de contención no combustible

Nunca almacene baterías de litio en armarios de madera, cajas de cartón o recipientes de plástico, y evite los estantes superiores en aulas sin aislamiento, donde las temperaturas del falso techo alcanzan su punto máximo.

• Utilice cajas metálicas de munición de excedente: las cajas de munición de acero de excedente militar (con la junta de goma parcialmente retirada o descolocada para permitir la liberación de presión sin acumulación explosiva de gases) ofrecen una contención económica y de gran grosor.
• Utilice bolsas ignífugas certificadas para LiPo: si no dispone de cajas metálicas, introduzca cada pack dentro de una funda individual de almacenamiento de fibra de vidrio ignífuga.
• Almacene cerca del suelo: coloque las cajas de almacenamiento sobre suelos de hormigón o baldosas en un almacén interior, lejos de la luz solar directa, materiales inflamables (como filamento de impresora 3D, cartón para manualidades o disolventes en aerosol) y vías de evacuación.

Una batería almacenada a 3.8V por celda contiene aproximadamente el 20 % de la energía activa de una celda a 4.2V. En el improbable caso de producirse un incidente térmico, una celda con voltaje de almacenamiento libera mucho menos calor y tiene muchas menos probabilidades de provocar un embalamiento térmico en cascada hacia los packs adyacentes.

Puesta a punto en enero: la primera semana de vuelta

Cuando vuelva a abrir el laboratorio en enero, revierta el proceso de forma metódica antes de repartir los kits al alumnado:

1. Compruebe el voltaje en reposo: realice una comprobación puntual con un multímetro. Una celda de litio en buen estado no debería haber perdido más de 0.05V a 0.1V durante las vacaciones. Una celda que registre menos de 3.0V habrá sufrido una autodescarga excesiva o un fallo interno y deberá aislarse.
2. Cargue con balanceo bajo supervisión: realice el primer ciclo de carga sobre una superficie resistente al fuego mientras haya alguien en la sala. No conecte veinte kits descargados en regletas y deje el aula sin vigilancia durante la comida.
3. Supervise la temperatura: toque los packs de baterías a los 15 minutos de iniciar la carga. Si alguna celda está caliente al tacto (por encima de la temperatura corporal), interrumpa la carga de inmediato.

Si está auditando el inventario de su aula y necesita packs de repuesto, cargadores balanceadores certificados o contenedores de seguridad para baterías diseñados específicamente, puede consultar el equipamiento a través de Sheen Robotics Lab Sourcing o directamente en nuestra online store.