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Hacerle "recell" a una batería, y no morir en el intento [Tutorial + caso fallido]

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  • Hacerle "recell" a una batería, y no morir en el intento [Tutorial + caso fallido]

    Muy buenas a todos!

    En este tutorial, os voy a explicar como hacerle recell a una batería extraíble de portatil, con la mía propia, y porqué no salió como esperaba. Una oportunidad para reparar ese portatil que lleva tirado mucho tiempo porque una bateria es mas cara que el portatil, y una serie de avisos con los que salvaros el culo para no estropear o bloquear la batería como hice yo con la mía.
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    En esta ocasión, os presento a mi portatil. Un HP 550, fabricado en 2008, cuya batería ha aguantado estóicamente hasta hace un par de meses, cuando sus cargas duraban menos de 10 minutos. Nada mal. Con un Core 2 Duo, 3Gb de RAM, y un SSD de 120Gb, está preparado para durar, al menos, un par de añitos más, así que... Porqué iba a tirarlo por culpa de la batería?

    ¡Manos a la obra!


    En primer lugar, recomiendo tener experiencia en soldadura con estaño, dado que la vamos a necesitar! No siempre es fácil soldar en PCB, así que hay que tenerlo en cuenta, y sobretodo, leer el tutorial completo al menos una vez, y si es necesario, buscar referencias sobre como hacer este tipo de soldaduras.

    Los materiales que necesitaremos son:
    • La batería estropeada
    • Baterías 18650 nuevas y/o recicladas
    • Soldador de punta relativamente fina (El mío es de 1.2mm)
    • Extractor manual de estaño (Muy recomendable)
    • Estaño de ferretería, no nos sirve el del chino
    • Estropajo de aluminio
    • En caso de reciclar las baterias 18650, un módulo TP4056
    • Cables finos, preferiblemente de cobre
    • Un multímetro con las puntas en buen estado
    • Destornillador plano, o algo para hacer palanca de forma segura en su defecto
    • Tiempo, paciencia, y buen pulso

    Voy a explicar algunos de los materiales.

    Baterías 18650

    Las baterías, deben ser 18650? Depende. Dado que vamos a hacer una reparación casera, las medidas de las celdas no van a quedar exactamente como antes, y segun el diseño de la batería, podria ser que no cupiesen en el cuerpo plástico de la bateria. Por tanto, tenemos dos opciones "universales". La primera, sería llevarlas a que suelden unas láminas con arco electrico, y la segunda opcion, serían baterias mas pequeñas. Hay una tercera opcion, que es cortar parte del plastico interno, pero no podemos contar con que vamos a tener dicho plástico antes de empezar.

    En este caso, las baterías de portatil suelen llevar las 18650, pero podemos optar por ejemplo a unas Panasonic tipo 18500, con las cuales solo perderiamos unos 160mAh por celda respecto a unas 18650. De todas formas, esto es algo que hay que valorar segun el tamaño de la bateria, y la disponibilidad de que alguien nos haga unas soldaduras por arco con sus respectivos terminales.

    La formula para saber el tamaño de una bateria cilindrica de lítio es la siguiente: Los dos primeros dígitos indican el grosor, mientras que los dos/tres ultimos indican la longitud:

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    Por ejemplo, la foto indica una bateria 18650, donde [18] + [65.0] es 18650. Para una bateria 18500 aplicaría lo mismo, 18mm de grosor por 50.0mm de longitud. En baterías mayores, el ultimo dígito pasa a ser parte de la unidad, como pasa en las 42150. Como saberlo? Bueno...para eso existen las hojas de datos!
    Por norma general, si tenemos en mano una bateria de mas de 10cm de longitud, los últimos tres digitos serán la medida en mlímetros. En caso contrario, el ultimo dígito será 0 por consistencia con el formato.


    Por tanto, lo que nos debe interesar es lo siguente:
    • La capacidad nominal total de la batería es el doble del de cada celda individual, y su voltaje el triple del de cada celda individual. Esto es así debido a que las celdas estan dispuestas en una configuracion 3S2P, lo cual significa que son 3 paquetes en serie conformados por 2 celdas en paralelo por paquete.
    • Voltaje por celda: Debe ser de 3.6/3.7v nominales. Cualquier otro voltaje nos traerá problemas, tanto en forma de que no funcione si el voltaje es de 7.2/7.4v, como de riesgo inmediato de explosion si son adaptadas, como las pilas de fotografia de lítio a 1.5v, en parte debido a que internamente, cada celda es recargada individualmente, y no como conjunto, asi que cada celda recibe 4.2v en carga.
    • Composición química: No es lo mismo Li-ion que LiFePO4, verdad? Tampoco se recargan de la misma forma, y de hecho suelen funcionar a 3.2v nominales, con lo cual, entrañan también un riesgo de incendio para nuestra batería. Hay que tenerlo muy en cuenta, por tanto, recomiendo seleccionar las batería a comprar una vez sepamos qué lleva de serie. No hace falta decir, que nada de Ni-Mh, Ni-Cd, ni demás tipos de batería, a no ser que sea exactamente lo que llevase la batería original, cosa bastante dudosa.
    • Capacidad por celda: Aquí podemos dejar volar la imaginación un poco. Como ya he comentado, las celdas son de tipo 18650, y suelen ser de una capacidad de 2200mAh. A diferencia de las implicaciones de los circuitos serie, en este caso estamos trabajando dentro de los paquetes paralelos. Por tanto, si tenemos problemas de espacio, podemos optar a usar más celdas más pequeñas. Por ejemplo, podemos poner 4 celdas pequeñas en paralelo en el sitio de dos 18650, si con ello podemos ganar espacio y/o capacidad, siempre que entre ellas sean totalmente idénticas. Como referencia, ésta imagen:
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    Como podéis apreciar, hay infinidad de tamaños, y con ello, capacidades. A más grande, más capacidad, y eso lo sabemos los que estamos en este mundillo!



    Estaño de ferretería

    Ostia, que pijo no? No. Esto no es un capricho, y es cierto que hay distintas calidad en cuanto a estaño se refiere.
    Yo he utilizado una bobina de estaño marca MBO, Sn50Pb con 2.0% de Flux. Qué significa todo esto? Vamos por partes.

    El típico estaño del chino, para empezar, no especificará que composicion tiene. No es algo que nos deba preocupar de inicio, basicamente porque sea la que sea, será de baja calidad. Por tanto, hay que tirar de ferreteria, y si además os gusta el tema, lo tendréis mejor. No os podeis llegar a imaginar los cabreos que he llegado a pillar por culpa de un estaño de mala calidad.

    Sn50Pb. Que significa esto? Fácil, 50% estaño, 50% plomo. Actualmente habreis oido hablar mucho de las soldaduras sin plomo. Son ecologicas, y todo el rollo, pero tienen una cara oscura. Se rompen. Y si no, que se lo pregunten a las PS3 con sus luces rojas y amarillas. Soldar con estaño sin plomo suele ser un poco más complicado debido a que se necesita más temperatura, que se consigue con más potencia y, por tanto, más riesgo de dañar un componente con el calor de la soldadura. Después de haber hecho muchas soldaduras con este estaño, he de decir que es el mejor que he tenido.

    2% de Flux. Qué diferencia hay? A primera vista ninguna. Es algo que se nota cuando tienes que soldar en superficies que no están tan preparadas para ello, como puede ser el aluminio, o incluso la base de la propia bateria cuando no hemos podido llevarla a soldar las patas con arco. El flux, en general, nos ayudará a qeu las soldaduras sean mas sencillas. Se puede comprar a parte, pero lo mejor es comprar estaño que lo lleve incluído.

    Módulo TP4056

    Cóooooooooomo? Tranquilidad. Como ya he comentado, esto solo es necesario si se reciclan las celdas que se van a colocar, aunque también es recomendable si se compran nuevas, no es tan necesario. Esto tiene una explicación, y es que, como ya sabréis, las baterías de portatil llevan electronica dentro. Mucha. Más de la que me gustaría. Y entre esa electronica, se encuentra un estado de emergencia, PFStatus(Permanent Failure Status), que puede bloquearnos la bateria permanentemente si detecta un desbalanceamiento extremo entre celdas. Y si, es irreversible. Por tanto, no podemos permitirnos jugarnosla asi, así que mejor sacrificar unas horillas en cargar las baterias. Más adelante os explicaré en que consiste el PFStatus.

    Si os preocupa el coste, es de risa. 10 módulos me costaron 1.60€, y los he usado en varios proyectos con baterias 18650, como el de mi cámara reflex que funcionaba a pilas. Son unos modulos muy sencillos y fiables para cargar este tipo de baterías, y estan marcados para que no haya dudas, además de estar equipados con un puerto Micro USB.
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    Bien, como inicio esto está bien, tenemos los materiales y herramientas, tenemos algunos preavisos, sigamos adelante, que aun nos queda empezar.

    Paso 1: Desmontar la batería


    En primer lugar, hay que sacar la batería del portatil, que como ya he mencionado, ha de ser desmontable. Este procedimiento no se puede hacer con chasis unibody de batería integrada, dado que en estos portatiles, la bateria no es de celdas cilindricas, sino de tipo libro. En ese caso, cambiar la bateria es cambiarla, dado que por lo general, no tienen carcasa ni electronica avanzada (Fuel gauge, SMBus, etc)

    En mi caso, la bateria entera está sin sellar, va montada con unos clips a presión, y para abrir la bateria solo hay que hacer palanca en la junta. De todas formas, es una unión segura, pero el material es frágil, y no hay que olvidar que lo que hay dentro puede arder o estallar, asi que hay que proceder con cautela.

    Es recomendable comenzar por la parte trasera, donde están las baterias, teniendo en cuenta la posicion de estas en relacion al tamaño de la batería. Esto es, para evitar daños a la placa de control de la batería, y tambien importante, para no provocar ningun cortocircuito. Las posibilidades de esto, comenzando por la parte trasera, son practicamente nulas, dado a que las celdas estan en serie de una forma muy eficiente, asi que cualquier punto donde podamos colocar la punta del destornillador, ya vendrá conectada de fábrica, por lo que no representa ningun peligro inmediato. De todas formas, no hay que jugar.


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    Sorpresa!

    Mi batería estaba diseñada para almacenar 4 celdas, pero por alguna razon, tanto el pcb, como la carcasa en si misma, es de 3 celdas. Esto nos dará juego, como he mencionado anteriormente, para no tener que preocuparnos del tamaño de nuestras soldaduras. En otras baterías, el espacio será limitado, así que habrá que recurrir a soldaduras por arco entre las celdas, o directamente a celdas más pequeñas si la primera opcion no es posible.

    Paso 2: Identificar las celdas

    En este caso, hay que pararse a identificar como está montada nuestra batería. Podréis observar varios puntos de soldadura en el borde del PCB de control, y las propias celdas. Excepto en diseños ultrafinos, generalmente estarán dispuestas de forma simetrica, como es el caso de este portatil. 6 celdas, dispuestas en configuracion 3S2P, lo cual significa que son 3 paquetes de dos celdas paralelas, dispuestos en serie. Eléctricamente, esto significa que la bateria tiene 3 veces más voltaje, y 2 veces más capacidad, que una sola celda.
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    En este caso, como podeis ver, la bateria viene marcada como SE US18650GR. Por tanto, extraemos que son celdas 18650, confirmable mediante una medicion o una comparación con otra 18650 confirmada. Una busqueda rápida del modelo, nos revela que son baterías Li-Ion fabricadas por Sony, concretamente en la fabrica de Sony Energytec, de 2200mAh de capacidad, con ánodo de grafito. Celdas de buena calidad, que nos han durado 10 años con soltura.


    Paso 3: Selección de las celdas de repuesto

    Este momento es el momento "de fuego". Hay que elegir qué baterias vamos a poner, cuantas vamos a poner, y cómo las vamos a poner.

    En mi caso, decidí colocar 6 celdas usadas, sacadas de otras baterias que habian muerto a causa de una o dos celdas descompensadas, que habian causado que la placa entrase en PFStatus, por lo que habia que sustituirlas. Pero aqui está kitt2000 al rescate de la basura de otros! He comentado ya que este portatil lo recogí de la basura?

    Como sea. Hay que elegir, y hay que elegir bien, dado que lo máximo que podemos permitirnos si no caben, es hacer una batería de tres celdas, en configuracion 3S, lo cual nos bajaria la autonomía a la mitad de la original. Aunque teniendo en cuenta que a mi bateria de 4400mAh le quedaban 83mAh de capacidad....qué podria salir mal?


    Paso 4: Cambiar las celdas y romper la batería

    Exacto. Aquí me cargué la batería. He hablado ya del PFStatus?

    Haré un inciso aquí. Como dijo alguien hace mucho tiempo, haz lo que yo te diga y no lo que yo haga. En las fotos veréis un detalle que recalcaré. Y avisaré. Y el que avisa no es traidor.

    PFStatus se refiere a una flag del procesador principal de la placa de la bateria. Esa flag bloquea permanentemente la batería, y solo hay una forma de sacarla de ahi, y es con la contraseña del fabricante que, obviamente, no tenemos. Os daréis cuenta de ello porque, aun teniendo todas las soldaduras en perfecto estado, el + del conector no tendrá voltaje. Luego os contaré algun truquillo, pero hay que evitar por todos los medios acercarse a cualquier cosa que pueda motivar ese estado.

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    Esos son las causas documentadas que pueden provocar un PFStatus en la batería, pero no son las únicas. Yo añado una más. Quitar el pack entero de baterias es otra de las causas.

    Os enseñaré a no tener ese problema. Al menos, no ese exacto.

    Entenderemos que ya teneis las celdas listas. Originalmente, yo saqué el pack entero de baterías, y trasplanté los terminales de un pack a otro. Así:

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    Bonito verdad? Un pack nuevo, hecho de las baterias que tenia por ahi. Pues a comernos dos fallos que provocan la PFStatus:
    • El primero, y más importante, en los 20 minutos que tardé en hacer el pack nuevo, la placa se quedó sin alimentación. Eso es un fallo fatal, dado que en condiciones normales, eso no debería pasar. Ahora os mostraré cómo evitarlo.
    • El segundo. Las celdas verdes estaban descargadas, mientras que las rosas estaban cargadas al máximo. Por tanto, habia un desbalanceo de tension de unos 700mV, muchisimo mas que de sobra para pensar que una o mas celdas estan intentando...estallar?
    A fin de cuentas, para la placa, todo eso tiene sentido, pues no está diseñada para que nadie toque ahi, hasta que venimos nosotros y nos ponemos a tocar donde no debemos.

    El problema más grave ha sido dejar a la placa sin alimentacion, así que el pack nuevo, debe hacerse con cables relativamente finos, Digo relativamente, porque cable de 0.5mm2 es suficiente para esto, y puede parecer bastante fino, pero quizá el espacio sea incluso más justo de lo calculado. El multímetro nos será de ayuda en esta ocasión, para saber donde debemos soldar para evitar problemas.
    Aviso: Ahora las fotos viajarán en el tiempo, solo para mostrar cómo se debería haber hecho correctamente

    Una vez abierta la bateria. habrá que soldar 4 cables a la placa.

    Con el multímetro, en modo de continuidad, hay que encontrar puntos en la placa que correspondan a los pads donde va soldada la batería. En unas baterías será mas facil que en otras.
    Por ejemplo, en esta HP, no hay mas remedio que engancharse con cuidado a algunas resistencias y a un fusible. En algunas baterías de DELL esto no es necesario, pero en esas es mas sencillo que en ninguna, puesto que hay unos test pads especificamente para esto, con lo que es extremadamente sencillo soldar.

    En mi caso, en la bateria del HP 550, modelo STL-CHA-SON, estos son los puntos numerados donde hay que soldar los cables;

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    Soldando las celdas viejas con cables a esos puntos adicionales, podremos retirar las soldaduras de los puntos principales, y apartar la batería para colocar la nueva en su sitio, soldar en los pads principales, y quitar la batería vieja definitivamente. Tras unos ajustes, debería quedar perfectamente colocada en su sitio, tal que así:
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    Para asegurarnos, medimos el voltaje de extremo a extremo del pack. En un pack 3S2P debe darnos alrededor de 10.8v y no menos de 9v. En un pack 4S2P, debe darnos alrededor de 14.4v y no menos de 12v.
    Paso 5: Fijar, cerrar, probar y sellar la batería si se desea

    Ya está? Casi
    En mi caso, cerrar la batería ha sido tan sencillo como colocar la carcasa en su sitio, y apretar, debido a los clips que os comentaba en un principio. Si la bateria venia termosellada, es posible que ni siquiera la tapa encaje en su sitio, lo cual es algo problematico, pero no desastroso. Como adhesivo provisional, podeis utilizar cualquier adhesivo rapido que tengais a mano, tal como silicona caliente, cianoacrilato, o incluso el tipico celo de casa, ya que nos interesa poderlo retirar después para aplicar un adhesivo resistente. Segun el portatil, incluso no hará falta poner la tapa para comprobar que la bateria está en buenas condiciones, pero eso ya dependerá enteramente del diseño del alojamiento de la bateria. El mio, por ejemplo, necesita estar con la bateria totalmente montada, ya que los contactos estan dentro de una ranura profunda en el portatil, fuera del alcance de la mano.
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    En principio, una vez montada, si la batería está cargada, el portatil debe encender. Si no, aqui algunos pasos para darle un empujoncito.
    1. Conectar el cargador. Quizá, simplemente las celdas están un pelin descargadas, con lo cual el portatil considera que no es suficiente. El ordenador encenderá, una vez en Windows, debemos fijarnos si la batería esta cargando. Si dice Conectado, sin cargarse, algo ha salido mal. Podriamos estar ante un PFStatus. Sigamos.
    2. Alguna soldadura no ha quedado bien. Es extraño, dado que antes hemos probado, pero podemos echar un ojo, abrir la bateria, y volver a medir de extremo a extremo, y en los puntos donde hemos soldado en la placa.
    3. Si las mediciones dan correctamente, mediremos en el propio conector donde la corriente pasa al portatil. Si no hay tension, que es lo más probable, haremos lo siguiente: Pondremos un cable desde el extremo más positivo del pack de baterías, hasta el punto de soldadura del conector a la placa. Podemos apreciarlo en las marcas que hay en las soldaduras, o con una busqueda rapida de nuestro modelo de batería. Aguantaremos esa conexión unos 15 segundos, y la retiraremos. Ponemos la tapa y volvemos a probar.
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    4. Si aun no funciona, volveremos a abrir la batería, y multímetro en mano, buscaremos un fusible que pueda estar fundido. Puede ser un fusible SMD en la placa, el cual estará marcado como F1, o unos fusibles grandes, con forma de resistencia bastante grande, que pueden estar virtualmente en cualquier parte de la batería. Por suerte, cuando digo grandes ,es que son unas 5 veces más grandes que el SMD de la placa de la fotografía, que es el que esta al lado del integrado de 8 patas de la derecha del todo. Si alguno de los fusibles está cortado, haremos un bypass con un cable, y probaremos la batería
    5. Último paso. Si la batería sigue sin funcionar, buscaremos por modelo de nuestro ordenador, si por casualidad existe algun método de reiniciar el procesador de la placa. Por ejemplo, en DELL el propio software de control de la bateria funciona lo suficientemente a bajo nivel para realizar esa funcion, pero nunca podemos estar seguros de ello. Si has llegado a este punto, tienes un 99% de posibilidades de haber caído en un error PFStatus, con lo cual solo queda encontrar alguna forma especifica para tu batería...o comprar otra.

    Llegados a este punto, solo me queda concluir este tutorial, y desear suerte a quien quiera seguirlo, que tenga cuidado, y sobretodo, que no la cague como hice yo para, al menos, poder compratir el conocimiento que uno adquiere a base de cacharrear y romper cosas, ya sea queriendo arreglarlas, o queriendo romperlas.

    Saludos a todos!


  • #2
    Pues me parece muy interesante. Aunque también depende del precio de la batería.

    ¿Podrías darnos datos de cuánto te han costado las celdas de repuesto?
    Agradecer no cuesta nada. Es más, motiva a seguir colaborando

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    • #3
      Originalmente publicado por ElTramo Ver Mensaje
      Pues me parece muy interesante. Aunque también depende del precio de la batería.

      ¿Podrías darnos datos de cuánto te han costado las celdas de repuesto?
      El tema del coste es muy variable. Cómo ya he comentado, las celdas las he sacado de baterias en las que habian fallado algunas, pero no todas, de forma que podía hacer una batería sana a partir de dos dañadas. Por tanto, las celdas como tal me han salido gratis.

      Poniendo por caso que hubiese comprado las celdas que he puesto, obviamente las habria comprado todas iguales, y de media salen a unos 5$ la celda Sanyo. 6x5=30$ las seis celdas. No es que sea muy rentable teniendo por ahi baterias piratas por 15€ para mi portatil, asi que esto es puramente por si las tienes por ahi por los experimentos o lo que sea, dado que la batería no almacenaba ningun tipo de carga ya. Si miramos a otras marcas, una batería pirata para un Dell Latitude E6400 vale esos 30€ en "recambio compatible" (guiño, guiño) y, sea como sea, tendremos la certeza de que en ambas baterias no vamos a tener la calidad de la original, ni la misma capacidad.

      Tambien nos podemos jugar a comprar las celdas en aliexpress, he podido encontrar celdas anunciadas como de 1800mAh por 1,26€ mas envio, comprando seis se nos queda en unos 13€. Seguimos en las mismas, tendrán menos capacidad de la anunciada? Probablemente. Siempre se pueden buscar reviews, dado que hay tantisimo pirateo con las 18650, que uno no sabe ni por donde tirar. Las baterias que anuncian de 5000mAh para arriba, suelen tener una capacidad de unos 300mAh y una duracion de....2 ciclos. Por suerte, al tener una duracion tan nefasta, da tiempo a abrir una disputa por esa basura que nos han vendido. En resumen, siguiendo las leyes de la física, una 18650 no peude tener mas de 2650mAh, y son las fabricadas por Sanyo, asi que cualquier batería anunciada por encima de esa capacidad, es falsa.

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      Ojo, no digo que estas baterías sean buenas, probablemente no lo son, y tengan una capacidad inferior, por eso decidí rescatarlas de baterías con celdas conocidas. También tener en cuenta que es posible que, en algunas baterías, solo sea una celda o dos las que se hayan ido a pique, con lo cual podemos considerar si es necesario cambiarlas todas, o solo una, o dos, y también tener en cuenta esos 49 dias que puede tardar en llegar.

      Como ya he comentado, una bateria de estas de 30 euros tendrá celdas de dudosa calidad, y quizá un sistema de protección inferior, si es que existe. Por tanto, también vale la pena valorar si se puede hacer el recell con seguridad de que la batería va a seguir funcionando, y quizá gastarse 30 euros en celdas de calidad para reparar una batería original, o gastarse 30 euros en una bateria completa de menor calidad si las probabilidades de exito son bajas, teniendo en cuenta que la bateria original del Dell se puede encontrar por unos 80 euros más envio internacional.

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      • #4
        Un mesecito que llevo con él y aun no habia dicho nada! Tengo el Ryzen funcionando perfectamente, sorprendentemente me vino con el disipador Stealth, que le corresponde a los Ryzen 3 y Ryzen 5 1400, no al 1600, pero oye, de 71 grados no pasa asi que tira millas! Jejejeje ahora solo falta una gráfica de verdad, no una 650, que está el sistema cojo cojo.
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        Editado por última vez por kitt2000; https://foro.geeknetic.es/member/62953-kitt2000 en 14-06-18, 00:50:12.

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