¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona una batería? ¡No te preocupes! En este artículo descubrirás el fascinante mundo detrás de uno de los inventos más importantes de todos los tiempos. Desde el símbolo que identifica a las baterías, hasta la química y los conceptos básicos que hacen posible su funcionamiento. Si quieres saber más sobre este tema, ¡sigue leyendo!
Las baterías son uno de los inventos más importantes de la historia. Ellos almacenar energía que se puede usar para alimentar dispositivos como teléfonos celulares, computadoras portátiles y automóviles. ¿Pero sabes cómo funciona una batería? En esta publicación de blog, exploraremos como funcionan las bateriassu tiposy ellos lo esencial. También discutiremos algunos de los aplicaciones de baterias. Pero antes de eso, veamos el historia de las baterias.
historia de las baterias
Hoy en día, las baterías están disponibles en varias formas y tamaños. Pero, los desarrollos iniciales fueron voluminoso y muy diferentes a las actuales. Echa un vistazo a algunos de los baterías desarrolladas inicialmente.
Las células húmedas
Benjamin Franklin en el siglo XVIII creó por primera vez una configuración que funcionaba como una batería. En su configuración, el electrodos fueron sumergidos en un frasco que contenía un electrólito. Esta configuración se denominó “Células húmedas”.
La primera batería verdadera
Con el tiempo, se intentaron mejorar el rendimiento de la batería. Y a Alessandro Volta se le ocurrió un diseño que realizó un reacción química para almacenar y liberar las cargas. Este arreglo luego pasó a ser conocido como “Pila Voltaica”.
Limitaciones
Este modelo presentaba varias limitaciones entre las que se destacan la corrosión de placas de zinc fue predominante. La batería Voltas pasó por varias etapas de evolución que mejoraron tanto su estructura como su rendimiento. La corrosión de los electrodos sigue sin resolverse, pero ahora con ciertas técnicas, este proceso puede retrasarse.
Nuevos modelos
El sucesor inmediato de Voltaic Pile fue el a través de la batería y el viaje continuó. Ahora, el tipo de baterías varía en tamaño y los modelos van desde baterías para relojes urbanos hasta pesados paneles solares. Las baterías están disponibles en una amplia gama de capacidades y tecnologías que se adaptan al propósito.
¿Qué es una célula?
Una celda es un término técnico para una sola fuente de energía que emite energía a partir de una reacción química. Esto apunta al hecho de que lo que casualmente llamamos batería es técnicamente una celda. Una celda se fabrica con un volumen de energía predefinido.
El requerimiento de más energía se logra combinando múltiples celdas en serie. Esta combinación de celdas se llama técnicamente baterías.
¿Qué es una batería?
Una batería es una combinación de celdas que almacena energía en forma de energía química. Está disponible en diferentes capacidades según las cuales se puede utilizar para alimentar dispositivos. La reacción química que ocurre en las baterías hace que los electrones fluyan.
Las baterías pueden alimentar dispositivos hasta un límite que depende de la cantidad de energía almacenada y la carga conectada. Las pilas simples que se utilizan en los hogares, que suelen llamarse baterias alkalinas alimentar pequeños dispositivos. Una vez que se escurre, se tira. Pero las baterías reutilizables están disponibles en el mercado y se pueden recargar después de su uso.
tipos de bateria
La batería varía en forma, tamaño, capacidad y uso. Como ya se mencionó, las baterías están disponibles como recargables y no recargables.
- En dispositivos pequeños como relojes, pequeñas pilas redondas están presentes (alias Pilas de moneda)
- Y en dispositivos como juguetes y controles remotos, baterías cilíndricas se usan (alias pilas AA)
Las baterías de mayor capacidad se utilizan en computadoras portátiles y otros dispositivos electrónicos.
¿Cuál es la diferencia entre una celda y una batería?
La batería es un método convencional de direccionar estos dispositivos de almacenamiento. La terminología real para su pieza única es ‘célula’. A la celda es una sola unidad que proporciona energía eléctrica a partir de la energía química almacenada. A La batería es una colección de celdas. conectado de cualquier manera para transferir energía.
Por lo tanto, la batería es comparativamente voluminoso y es capaz de almacenar más energía. Por lo tanto, se utiliza para transferir energía para cargas pesadas. Ejemplos perfectos de una batería son el banco de energía y la batería del inversor que usamos en nuestras casas. Incluso una batería de 9 voltios se compone de seis celdas de 1,5 V.
Nota: Para facilitar la comprensión, este artículo usa el término ‘batería’ para referirse a la unidad de almacenamiento de energía.
Símbolo de celda y batería
El símbolo de la siguiente figura se utiliza para indicar la presencia de una batería o una celda en el circuito.
La línea corta indica el terminal negativo y la línea larga indica el terminal positivo. Si solo hay dos líneas (una corta y otra larga), denota una celda. Pero si hay varias líneas presentes, entonces es una combinación de celdas, también conocida como batería.
¿Cuáles son los componentes de una batería?
Los tres componentes principales de una batería son cátodo, ánodo y electrolito. A el cátodo es positivo terminal, un el ánodo es negativo terminales y un electrolito es una sustancia quimica que reacciona con los terminales. La batería está conectada al circuito en estos terminales.
Estos componentes están cuidadosamente dispuestos para asegurar el perfecto desarrollo de las reacciones químicas así como para asegurar un perfecto aislamiento.
Estructura de una batería
Discutamos la estructura básica de una batería alcalina ordinaria, como se muestra en la siguiente figura:
La cubierta exterior de plástico envuelta firmemente alrededor de la batería contiene toda la información principal, como el capacidad de la celda, voltaje, terminalesetc. También tiene un papel clave para proporcionar aislamiento a la batería.
Identificación de ánodos y cátodos
El extremo liso de una pila alcalina es el ánodomientras que la región emergente (el otro extremo) es el cátodo. Debajo del aislamiento exterior, se presenta otra cubierta de acero y niquelado. Evita que los componentes internos interactúen con factores atmosféricos externos.
Múltiples capas de diferentes materiales están presentes en la batería. Estos se colocan de tal manera que ciertos niveles de voltaje y corriente se mantienen durante la reacción química.
¿Cómo funciona una batería?
Una batería consta de diferentes materiales hechos de átomos. A reacción controlada se produce dentro de la batería donde los átomos interactúan entre sí lo que provoca electrones móviles libres.
Reacción en el ánodo
El ánodo está hecho de zinc. Los átomos en los electrolitos se combinan con los átomos de zinc y experimentan oxidación. Como resultado, se liberan electrones libres que se acumulan debajo del pasador de latón.
Reacción en el cátodo
El cátodo está hecho de óxido de manganeso. Los átomos en el electrolito se combinan con los átomos de óxido de manganeso y experimentan reducción.
Acumulación de electrones
Como los electrones tienen carga negativa, la acumulación de electrones debajo del pasador de latón lo convierte en un borne negativomientras que el otro extremo de la batería se convierte en un terminal positivo. Esto crea una diferencia de potencial en los dos extremos de la batería.
Movimiento de electrones
Los electrones libres tienen tendencia a moverse hacia el terminal positivo. Pero, debido a un separador entre ambos terminales, este no se produce movimiento. Por lo tanto, cuando la batería no está conectada a ningún circuito, no ocurre ningún movimiento de electrones.
Cuando un batería se conecta a un circuito, se crea un camino que los electrones lleguen al terminal positivo. Por lo tanto, comienza a fluir una corriente convencional, opuesta a la dirección del flujo de electrones. De esta manera, una batería funciona en un circuito.
Lea también:10 tipos de baterías y sus usos (pros y contras)
Aplicaciones de la batería
La invención de las pilas revolucionó nuestras vidas. Casi todos los dispositivos que usamos ahora contienen algún tipo de batería en su interior. Aunque las aplicaciones forman una larga lista, veamos algunas de las más destacadas.
- En las casas, usamos baterías para alimentar controles remotos, linternas, etc.
- En nuestro día a día se utilizan baterías recargables en cámaras digitales, celulares, laptops, etc.
- Las baterías también se utilizan en instrumentos de salud como audífonos, dispositivos de asistencia de válvulas, miembros artificiales, etc.
- Las baterías también se utilizan en el sector médico. Un ejemplo particular es un monitor cardíaco de ECG que debe mantenerse ENCENDIDO todo el tiempo. Las baterías de iones de litio y níquel se utilizan principalmente para tales fines.
- La batería actúa como un respaldo de seguridad que se puede usar cuando hay un suministro de energía fluctuante o falta de disponibilidad de energía.
- Las baterías en receptores inalámbricos y radios para operaciones militares son otra aplicación vital.
- Una de las aplicaciones más celebradas de las baterías es en el caso de los vehículos eléctricos. Las baterías de iones de litio se utilizan para impulsar automóviles que promueven un transporte libre de contaminación y rentable.
¿Cómo funciona una batería?
Una batería es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica y se utiliza comúnmente para almacenar y suministrar energía. A continuación, te presentamos algunas preguntas frecuentes sobre cómo funciona una batería:
¿Cuál es el símbolo de una batería?
El símbolo convencional utilizado para representar una batería en un diagrama eléctrico es un conjunto de líneas cortas y largas que se asemejan a un rectángulo vertical con un signo positivo (+) en la parte superior y un signo negativo (-) en la parte inferior.
¿Cuál es la química detrás de una batería?
Las baterías pueden utilizar diferentes composiciones químicas para generar energía, pero una de las químicas más comunes es la batería de plomo-ácido. Esta batería consiste en placas positivas de dióxido de plomo (PbO2), placas negativas de plomo (Pb) y un electrolito (generalmente ácido sulfúrico).
La reacción química que ocurre dentro de una batería de plomo-ácido es:
PbO2 + Pb + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O
A medida que ocurre esta reacción química, se liberan electrones, lo que produce la corriente eléctrica que se puede utilizar para alimentar dispositivos eléctricos.
¿Cuáles son los conceptos básicos de una batería?
- Electrodos: Las baterías tienen dos electrodos: un electrodo positivo (cátodo) y un electrodo negativo (ánodo). Estos electrodos son donde ocurren las reacciones químicas que generan la corriente eléctrica.
- Electrolito: El electrolito es una sustancia que permite que los iones se muevan entre los electrodos, permitiendo así la transferencia de electrones y la generación de corriente eléctrica.
- Capacidad: La capacidad de una batería se refiere a la cantidad de energía que puede almacenar y suministrar. Se mide en amperios-hora (Ah) y determina cuánto tiempo puede suministrar energía antes de agotarse.
- Voltaje: El voltaje de una batería indica la diferencia de potencial eléctrico entre sus terminales. Se mide en voltios (V) y determina la fuerza de la corriente eléctrica que puede generar.
Esperamos que estas respuestas te hayan ayudado a comprender mejor cómo funciona una batería. Si deseas obtener más información detallada, puedes visitar este enlace para consultar el artículo completo en Wikipedia.
