¿Te gustaría conocer los términos y características más importantes de las baterías? ¡Estás en el lugar adecuado! En este artículo te explicaremos de una manera sencilla y con ejemplos claros todo lo que debes saber sobre las baterías. Desde su capacidad y voltaje, hasta su tiempo de carga y vida útil. ¡No te lo pierdas!
La batería tiene una función esencial en nuestra existencia cotidiana. Sin embargo, muchos de nosotros no comprendemos los conceptos básicos de los términos y características de la batería. En esta publicación de blog, analizaremos las diferentes características de las baterías y explicaremos algunos términos comunes sobre baterías. También te daremos algunos consejos que te ayudarán a mantener una batería en óptimas condiciones. ¡Entonces empecemos!
Terminologías fundamentales
Comencemos con algunas terminologías básicas de la batería. Sin embargo, puede haber una posibilidad de que los conozca muy bien, ¿cuál sería una mejor manera de revisar los términos?
Ánodo
Un ánodo es el terminal negativo de una batería. Libera electrones a la carga y por lo tanto realiza la reducción. Este es el caso normal en el que la batería se descarga. Si la batería se está cargando, el ánodo acepta electrones y actúa como un terminal positivo.
Cátodo
Un cátodo es el terminal positivo de una batería. Acepta electrones y por lo tanto realiza la oxidación. Este es el caso normal en el que la batería se descarga. Si la batería se está cargando, el cátodo libera electrones a la carga y actúa como un terminal negativo.
Celúla
Una celda es una unidad única que almacena energía eléctrica. Básicamente tiene terminales positivo y negativo y un electrolito. Cuando se conecta a un circuito, ocurre una reacción química a través de los terminales y el electrolito para descargar energía eléctrica.
Batería
Una batería es un grupo de dos o más celdas conectadas en un patrón específico (ya sea en serie o en paralelo) que depende del propósito. Por lo tanto, la batería se usa con mayores requisitos de energía. Lea más sobre la construcción de baterías.
Terminales
Una batería está conectada a un circuito externo en sus terminales. Cada batería tiene un terminal positivo y negativo.
Electrón
Un electrón es una partícula cargada negativamente en un átomo. Gira alrededor del núcleo del átomo. Los electrones se liberan, adquieren o comparten durante las reacciones químicas.
Electrodo
Un electrodo es un conductor a través del cual fluyen electrones en una celda para producir energía eléctrica. Cada celda tiene un electrodo positivo y negativo.
Electrólito
Un electrolito es una solución de compuestos químicos que facilita que los iones reaccionen con el cátodo y el ánodo.
Actual
La corriente es la tasa de flujo de electrones. Se expresa en Amperios (A).
Caída de voltaje
Una caída de voltaje es una diferencia neta de potencial cuando se mide a través de dos extremos de un conductor. Se expresa en voltios (V).
Energía
Es básicamente la cantidad de energía liberada. En el caso de una batería, la energía es la cantidad de energía eléctrica liberada. La ecuación para hallar la energía de una célula es
mi = Voltaje x tasa de descarga x tiempo de descarga
La energía de la celda generalmente se expresa en mili-vatios hora (mWhr).
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Términos relacionados con el funcionamiento de la batería
Ahora analicemos algunos términos relacionados con el funcionamiento de una batería. También incluye las terminologías que mencionan varias etapas del funcionamiento de la batería.
Acumulador
Una batería recargable se denomina técnicamente acumulador.
Temperatura ambiente
Es la temperatura promedio del medio circundante de una batería. En general, las temperaturas más altas tienden a acelerar las reacciones químicas dentro de la batería, lo que puede conducir a una mayor potencia de salida. Sin embargo, si la temperatura sube demasiado, la batería puede sobrecalentarse y dañarse.
Por el contrario, las bajas temperaturas pueden ralentizar las reacciones químicas y reducir la potencia de salida. Además, las temperaturas extremadamente frías pueden hacer que el líquido de la batería se congele, lo que puede dañar las celdas de la batería. Como resultado, es importante tener en cuenta la temperatura ambiente al operar un dispositivo alimentado por batería.
Capacidad
La capacidad de una batería se refiere a la cantidad de energía que puede almacenar. Esto generalmente se mide en términos de la cantidad de horas que la batería puede alimentar un dispositivo en particular, como una linterna o una computadora portátil.
La capacidad de una batería se ve afectada por una serie de factores, incluidos su tamaño, su química y su diseño. Por ejemplo, las baterías con una mayor capacidad suelen ser más grandes que las de menor capacidad.
Tasa de carga o tasa C
La tasa C es una medida de la velocidad a la que se extrae corriente eléctrica de una batería. Se expresa como un múltiplo de la capacidad de la batería, que es la cantidad de corriente que se puede suministrar durante una hora.
Por ejemplo, si una batería tiene una capacidad de 1000 miliamperios-hora (mAh), una tasa C de 0,5 indicaría que el consumo de corriente es de 500 mA o la mitad de la capacidad de la batería. Una tasa C de 2 indicaría que el consumo de corriente es de 2000 mA o el doble de la capacidad de la batería.
Carga de corriente constante
Es el proceso de carga en el que la corriente se mantiene constante independientemente del voltaje de una celda. La carga de corriente constante generalmente se usa para aplicaciones de carga rápida, ya que permite una tasa de carga más alta que la carga de voltaje constante.
La carga de corriente constante tiene varias ventajas, incluida una mayor seguridad y un menor riesgo de sobrecarga. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la carga de corriente constante debe controlarse cuidadosamente, ya que puede dañar las baterías si no se realiza correctamente.
Carga de voltaje constante
Es el proceso de carga en el que el voltaje aplicado se mantiene constante independientemente de la corriente consumida. Esta técnica se usa a menudo para baterías de plomo-ácido, ya que ayuda a prolongar su vida útil al evitar que se sobrecarguen.
La principal desventaja de la carga de voltaje constante es que puede llevar más tiempo cargar una batería que otros métodos, como la carga de corriente constante. Sin embargo, este método generalmente se considera más seguro tanto para las baterías como para los cargadores, lo que lo convierte en una buena opción para muchas aplicaciones.
Corrosión
La corrosión es el proceso químico que conduce a la degradación de los terminales de la batería. La corrosión descontrolada provoca fallas en la batería. Para evitar la corrosión en las baterías, los fabricantes utilizan varios materiales y recubrimientos diferentes, como el zinc y el cromato.
Sin embargo, incluso con estas precauciones, sigue siendo importante inspeccionar periódicamente las baterías en busca de signos de corrosión y limpiarlas si es necesario.
Voltaje de corte
El voltaje de corte es el voltaje mínimo al que se puede descargar una batería de manera segura sin dañarla. El voltaje de corte también se llama voltaje de fin de descarga. La mayoría de las baterías tienen un voltaje de corte de alrededor de 2,5 voltios por celda, lo que significa que una batería no debe descargarse por debajo de los 2,5 voltios multiplicados por el número de celdas de la batería.
Por ejemplo, una batería AA típica tiene tres celdas, por lo que el voltaje de corte sería de 2,5 x 3 = 7,5 voltios. Una vez que una batería se descarga por debajo de su voltaje de corte, la reacción química que genera electricidad se detendrá y la batería no podrá mantener la carga. Por lo tanto, es importante asegurarse de que las baterías nunca se descarguen por debajo de su voltaje de corte.
Ciclo de vida
El ciclo de vida de una batería es el número de veces que se puede descargar y recargar antes de que llegue al final de su vida útil. Para la mayoría de las aplicaciones de consumo, el ciclo de vida de una batería suele oscilar entre 300 y 500 ciclos. Las baterías de iones de litio, sin embargo, pueden durar hasta 1500 ciclos. El ciclo de vida de una batería está directamente relacionado con su profundidad de descarga (DoD).
Por ejemplo, una batería con un 50 % de DoD tendrá el doble de vida útil que una batería con un 100 % de DoD. En general, cuanto menos profunda sea la descarga, mayor será el ciclo de vida.
Ciclo profundo
El ciclo profundo de una batería se refiere a su capacidad para descargarse y recargarse repetidamente sin dañar la batería. La profundidad de descarga (DOD) es la medida de cuánta carga se ha utilizado en relación con la capacidad total de la batería.
Por ejemplo, si una batería de 100 amperios por hora (Ah) se descarga en 50 amperios, el DOD sería del 50 %. Una batería que puede soportar muchos ciclos profundos tendrá un alto DOD.
Descarga
La descarga es el proceso en el que la batería libera su energía eléctrica al circuito.
Densidad de energia
La densidad de energía es la estimación volumétrica de la energía almacenada en una batería. Es la relación entre la energía de la célula y su volumen. Hay varios factores que contribuyen a la densidad de energía de una batería, incluido el tipo de electrodos utilizados, el electrolito utilizado y el tamaño y la forma de la celda.
Resistencia interna
La resistencia interna es la resistencia que ofrecen los componentes iónicos y electrónicos de la celda. La resistencia interna se puede reducir utilizando materiales de mayor calidad en la construcción de la batería y manteniendo fríos los componentes internos de la batería.
Corriente limitante
El término «corriente límite» se refiere a la cantidad máxima de corriente que se puede extraer de una batería sin dañarla. Este límite lo establece la resistencia interna de la batería, que regula el flujo de corriente entre los terminales positivo y negativo de la batería.
Cuando se excede la corriente límite, la resistencia interna de la batería aumenta, lo que hace que la batería se sobrecaliente y potencialmente explote.
Oxidación
La reacción química que resulta en la liberación de electrones se conoce como oxidación.
Celda primaria
Las pilas no recargables se denominan pilas primarias. Las pilas alcalinas y de zinc-carbono son células primarias.
Reducción
La reacción química que adquiere electrones se conoce como reducción.
Celda Secundaria
Las celdas secundarias son celdas recargables. La mayoría de los dispositivos, incluidos los teléfonos móviles, utilizan celdas secundarias.
Autodescarga
Cuando las baterías no se utilizan durante un período prolongado, la cantidad de energía que una batería puede almacenar comienza a disminuir y, finalmente, ya no podrá alimentar los dispositivos. Una forma de prolongar la vida útil de una batería es guardarla en un lugar fresco y seco. Esto ralentizará el proceso de autodescarga y permitirá que la batería se utilice durante más tiempo.
Otra forma de reducir la autodescarga es usar dispositivos diseñados específicamente para aplicaciones de baja potencia. Estos dispositivos consumen menos corriente de la batería, lo que reduce la cantidad de energía que se pierde con el tiempo.
Separador
El separador es un aislamiento en la celda que mantiene separados el ánodo y el cátodo.
Vida de servicio
La vida útil es la vida útil de una batería hasta que alcanza su voltaje de corte.
Duración
La vida útil de una batería es la duración máxima en la que la batería se puede almacenar en las condiciones preferibles para que conserve su rendimiento cuando se usa. Leer más
Energía específica
Es la cantidad de energía que se puede almacenar en una batería por unidad de masa (en unidades de vatios-hora por kilogramo o Wh/kg). Cuanto mayor sea la energía específica, más energía puede almacenar una batería para una masa dada.
Lea también: 10 tipos de baterías y sus usos (pros y contras)
Carga lenta
La carga lenta es una carga de baja velocidad de una batería con un suministro de corriente constante para mantener la batería en una condición de carga completa.
Consejos para mantener una batería en óptimas condiciones
Si desea mantener su batería en óptimas condiciones, hay algunas cosas que puede hacer.
No descargue una batería por completo. Esto puede dañar la batería y acortar su vida útil.
Evite sobrecargar la batería. Puede hacer que los electrodos de la batería se degraden con el tiempo, lo que reduce la capacidad de la batería.
Mantenga la batería limpia y libre de residuos. Esto ayudará a evitar la acumulación de corrosión y otros materiales que pueden dañar la batería.
Evite las temperaturas extremas. El frío o el calor extremos también pueden dañar la batería. Cuando hace frío, la batería se agota más rápido y no se carga tan bien. Cuando hace calor, la batería puede sobrecalentarse y dañarse.
Términos y características importantes de la batería explicados (con ejemplos)
1. ¿Qué es una batería?
Una batería es un dispositivo eléctrico que almacena energía química y la convierte en energía eléctrica cuando se necesita. Se compone de celdas electroquímicas y tiene una serie de características que debemos tener en cuenta. [fuente: Wikipedia]
2. ¿Qué es la capacidad de una batería?
La capacidad de una batería se refiere a la cantidad total de energía que puede almacenar. Esta capacidad se mide en amperios-hora (Ah), y cuanto mayor sea el valor de Ah, más energía puede proporcionar la batería antes de agotarse completamente. [fuente: Wikipedia]
3. ¿Qué es el voltaje de una batería?
El voltaje de una batería indica la diferencia de potencial eléctrico entre sus terminales. Se mide en voltios (V) y determina la fuerza con la que la batería suministrará energía a un dispositivo. [fuente: Wikipedia]
4. ¿Qué es la autonomía de una batería?
La autonomía de una batería se refiere al tiempo que puede suministrar energía a un dispositivo antes de necesitar ser recargada. Esta duración depende de la capacidad de la batería y del consumo de energía del dispositivo. [fuente: Wikipedia]
5. ¿Qué es el ciclo de vida de una batería?
El ciclo de vida de una batería se refiere a la cantidad de veces que puede ser cargada y descargada completamente antes de que su rendimiento comience a degradarse significativamente. Este ciclo puede variar según el tipo de batería y el cuidado que se le dé. [fuente: Wikipedia]
