Guía de selección de paquetes de baterías de reemplazo: cómo funcionan realmente juntos la tensión, la capacidad, el sistema de gestión de baterías (BMS) y los conectores

Tras varios años en el negocio de las baterías de reemplazo, hemos observado algo interesante.

Muchos clientes acuden a nosotros con una lista detallada de materiales (BOM): voltaje, capacidad, tipo de conector e incluso modelos de celdas: todo parece preciso.
Pero cuando les preguntamos pOR QUÉ cómo se eligieron esos parámetros, la respuesta suele ser:

«Así era la batería original».

Copiar el diseño original es a veces necesario, pero no debe hacerse de forma automática.

¿Y si el diseño del fabricante original (OEM) incluía compromisos?
¿Y si ciertos componentes ya no están disponibles?
¿Y si su aplicación real ya no requiere esa configuración?

Una verdadera selección de baterías no consiste en duplicar.
Se trata de comprender cómo cada parámetro influye en los demás y de optimizar el sistema en su conjunto.

En esta guía, analizaremos los cuatro elementos fundamentales de cualquier paquete de batería de reemplazo:

• Voltaje

• Capacidad

• BMS

• Conector y comunicación

No existen de forma independiente. Una vez que comprenda qué parámetro condiciona a cuál, dejará de ser un «proveedor de baterías» para empezar a actuar como un socio técnico.

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1. El voltaje es lo primero: aquí no hay margen de negociación

Seamos claros:

El voltaje es el único parámetro en las baterías de reemplazo que prácticamente no admite flexibilidad.

Los motores requieren un voltaje específico para alcanzar su velocidad nominal.
Las PCB funcionan dentro de rangos de voltaje fijos.

Alimentar un dispositivo de 12 V con 24 V casi garantiza su daño.
Si intenta alimentar un sistema de 48 V con 36 V, es posible que el arranque falle por completo.

Donde con frecuencia surge la confusión es entre:

• Tensión nominal (3,6 V / 3,7 V para NMC, 3,2 V para LFP)

• Tensión en estado completamente cargado (4,2 V para NMC, 3,65 V para LFP)

Si el paquete original utiliza química NMC y usted cambia a LFP, su cargador y su dispositivo podrían interpretar la tensión más baja en estado completamente cargado como «batería no completamente cargada».

Esto no es un problema de química, sino un problema de compatibilidad del sistema.

Consejo profesional

Cuando los clientes preguntan si una tensión más alta proporcionará más potencia, nuestra respuesta siempre es:

Sí, técnicamente — pero únicamente si se verifican las clasificaciones de los MOSFET, los límites de los condensadores, los límites del cargador y los umbrales de protección. Las actualizaciones ciegas de tensión suelen generar riesgos ocultos de fiabilidad.

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2. Capacidad: Más grande no es mejor — Lo mejor es una capacidad mejor adaptada

La capacidad se vende fácilmente porque se traduce directamente en tiempo de funcionamiento.

Pero desde una perspectiva de ingeniería, la capacidad está limitada por dos factores:

Espacio físico

Los compartimentos para baterías no aumentan de tamaño.
Para incrementar la capacidad, usted debe:

• Cambiar a celdas con mayor densidad energética

• Modificar el factor de forma

• Aceptarlo simplemente como algo que no cabrá

No hay nada mágico aquí.

Capacidad de descarga (tasa C)

Aquí es donde muchos proyectos de sustitución fracasan.

Las celdas en paralelo no solo aumentan la capacidad, sino que también comparten la corriente.

Ejemplo:

Diseño original:
2 × celdas de 2500 mAh en paralelo
Cada una clasificada para 10 A → corriente continua total = 20 A

Intento de sustitución:
Una sola celda de 5000 mAh
Clasificada únicamente para 15 A continuos

Capacidad idéntica. Menor entrega de potencia.

¿El resultado? Caída de tensión, estrés térmico y funcionamiento inestable.

Consejo profesional

En lugar de preguntar:

¿Cuánta capacidad desea?

Nosotros preguntamos:

• ¿Cuál es la corriente normal de funcionamiento?

• ¿Corriente máxima?

• ¿Durante cuánto tiempo dura la carga elevada?

Los perfiles reales de carga son mucho más importantes que los valores destacados de mAh.

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3. Conectores: El ajuste físico es sencillo; la comunicación es la verdadera barrera

Existen dos capas en las interfaces de batería:

Capa física

Tipo de conector, disposición de los pines y dirección de salida del cable.

Con las muestras, esto suele ser sencillo.

Capa de comunicación (aquí es donde los proyectos se estancan)

Los dispositivos modernos —aspiradoras, herramientas eléctricas, equipos de jardinería— suelen incluir líneas de datos además de los terminales positivo y negativo.

Estas líneas transportan señales de autenticación o de estado.

La batería dice: Estoy en buen estado. Estoy autorizada.
El dispositivo responde: De acuerdo: puedes funcionar.

Si este intercambio falla, la batería puede estar completamente cargada y aun así ser inutilizable.

Solo la tensión y la capacidad no resolverán este problema.

Consejo profesional

Antes de emitir una cotización, siempre verificamos:

• ¿Existen pines de comunicación?

• ¿SMBus? ¿I2C? ¿Protocolo propietario de un solo cable?

• ¿Ha descodificado ya nuestra fábrica plataformas similares anteriormente?

Esto determina si un proyecto llega a producción en masa o se detiene en la fase de prototipo.

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4. BMS: El cerebro que controla la seguridad y la vida útil

La selección del BMS siempre implica un equilibrio.

Estrategia equilibrada

Para paquetes pequeños con buena consistencia entre celdas, el equilibrado pasivo suele ser suficiente.

Para aplicaciones con un alto número de celdas en serie o ciclado profundo, el equilibrado activo mejora notablemente la vida útil al reducir la deriva entre celdas.

Características inteligentes

Si necesita una estimación precisa del estado de carga, requiere el conteo de culombios.

Si necesita historial de uso o diagnósticos, necesita un BMS con memoria.

Umbrales de protección

Cada parámetro se vincula con condiciones reales:

• Tensión de sobrecarga → hoja de datos de la celda

• Sobrecorriente → corriente de bloqueo del motor

• Límites de temperatura → entorno del usuario final

No existe un «BMS óptimo» universal.

Solo el más adecuado para su aplicación.

Consejo profesional

No recomendamos el BMS más caro.

Recomendamos el correcto.

Los equipos industriales priorizan la robustez.
La electrónica de consumo europea prioriza la certificación y la redundancia.

Diferentes mercados, diferentes estrategias.

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Flujo práctico de decisión para la sustitución de baterías

Así abordamos internamente los proyectos:

Paso 1: Fijar la tensión

Confirmar la tensión del dispositivo → determinar el número de celdas en serie → la química pasa a un segundo plano.

Paso 2: Medir el espacio disponible

El compartimento de la batería define el formato de la celda:
18650, 21700, tipo bolsa o prismática.

Paso 3: Ajustar la capacidad y la descarga

Evaluar la demanda de potencia → elegir celdas de energía o de potencia → optimizar la capacidad dentro de los límites físicos.

Paso 4: Analizar el conector y el protocolo

Contar los cables → identificar la comunicación → confirmar la capacidad de descodificación.

Paso 5: Definir la lógica del BMS

Establecer los valores de protección → elegir el equilibrado → configurar el firmware.

Solo después de esto finalizamos la lista de materiales (BOM).

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Reflexiones finales

El error más grave en los proyectos de baterías de reemplazo consiste en centrarse en las especificaciones individuales en lugar del sistema en su conjunto.

El voltaje es el esqueleto.
La capacidad es el músculo.
Los conectores son los nervios.
El BMS es el cerebro.

Ignore cualquiera de ellos y el rendimiento se verá afectado.

La próxima vez que un cliente pregunte si una batería puede ser reemplazada, no responda de inmediato.

Recorra este marco de trabajo juntos.

Cuando pueda explicar pOR QUÉ por qué una configuración funciona — no solo que qué lo hace —, pasará de ser proveedor a socio de soluciones.

Y ahí es donde comienzan las relaciones B2B a largo plazo.

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Si actualmente está evaluando un proyecto de batería de reemplazo, no dude en contactarnos con planos o fotografías.
Tomar las decisiones correctas desde el principio puede ahorrarle meses de tiempo de desarrollo.