Batería de litio y batería de plomo-ácido

Puede que no lo sepamos, pero las baterías juegan varios papeles importantes en la vida diaria. Han demostrado ser fuentes de energía útiles, fiables y asequibles.

Desde motores de automóviles hasta procedimientos médicos y telecomunicaciones, las baterías suelen ser la primera fuente de energía. Se han convertido en una importante fuente de energía.

También son la principal fuente de energía para la mayoría de los dispositivos inalámbricos electrónicos. Desde teléfonos inteligentes, computadoras portátiles hasta relojes, detectores de humo y controles remotos, ¡están en todas partes!

Tal vez haya encontrado al menos algunos tipos diferentes de baterías en su vida. Su embalaje habla por sí mismo; lo más probable es que cuando los vea, podrá detectar algunos tipos de inmediato.

Sin embargo, identificar cada tipo y cómo usarlo puede ser complicado y estamos aquí para ayudarlo. En este artículo discutiremos los diferentes tipos de baterías.

También se incluyen sus especificaciones, clasificaciones y terminología.

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¿Qué es la batería?

El físico italiano Alessandro Volta inventó la primera batería en 1800. Desde entonces, la tecnología de baterías se ha utilizado en todo el mundo.

Una batería es una colección de una o más celdas que almacenan energía eléctrica para alimentar dispositivos eléctricos.

¿Como funciona?
Las reacciones químicas crean el flujo de electrones dentro de un circuito. La energía química almacenada se convierte luego en energía eléctrica de CC.

Celda y bateria

Todos sabemos cuán capaz es una batería de entregar energía eléctrica. Sin embargo, lo que quizás no sepamos es el componente subyacente, que juega un papel importante en la creación de voltaje y corriente.

El  celular  . Esta unidad básica electroquímica se hace cargo del almacenamiento de energía real en una batería.

Una celda contiene tres componentes principales:  dos electrodos y un electrolito.

Comencemos con los electrodos. Hay dos tipos: el  ánodo  y el  cátodo  .

El ánodo es el electrodo negativo mientras que el cátodo es el positivo.

Cuando el ánodo pierde electrones hacia el circuito externo, se oxida. También se le llama electrodo de combustible o electrodo reductor.

En cambio, tan pronto como el cátodo acepta electrones del circuito interno, se reduce. También se le conoce como electrodo de oxidación.

Aquí la conversión de energía tiene lugar en una batería. Esto se debe a la reacción electroquímica de oxidación-reducción de un componente de la celda.

El tercer elemento es el  electrolito  . Sirve como medio para la transferencia de cargas en forma de iones entre dos electrodos.

Un electrolito no es conductor de electricidad, pero es conductor de iones. A menudo se le conoce como un conductor de iones.

En general, las celdas de una batería proporcionan los voltajes y corrientes necesarios.

Diferentes tipos de baterías

Las pilas y baterías electroquímicas se clasifican en dos tipos. Si bien hay varias otras clasificaciones, estas dos son las básicas:

  • Primaria (no recargable)
  • Secundario (recargable)

Las baterías primarias no son recargables. Esto significa que no se pueden cargar con electricidad.

Las baterías secundarias funcionan de manera diferente. Son ideales para cargar.

Baterías primarias

Una batería primaria es una fuente de energía conveniente para dispositivos y dispositivos electrónicos portátiles. Esto incluye radios, relojes, juguetes, luces, cámaras y más.

Dado que no se pueden recargar cuando están vacíos, son del tipo que se  «desecha de inmediato»  . En resumen, no se pueden volver a utilizar.

Las baterías primarias son económicas, livianas y convenientes de usar sin mantenimiento. Las aplicaciones más utilizadas en el hogar son del tipo unicelular.

Suelen tener forma cilíndrica, como las  pilas alcalinas  . Reciben su nombre del electrolito utilizado en ellos: hidróxido de potasio, una sustancia alcalina pura.

Este tipo de batería primaria es un químico compuesto de zinc (Zn) y dióxido de manganeso (MnO2). Tiene una densidad de potencia de 100 Wh/kg.

Otras formas y tamaños de batería principal incluyen una batería con forma de moneda, también conocida como  batería de botón  . A menudo se usan en linternas, controles remotos, relojes de pared, pequeños dispositivos portátiles y más.

La composición química de una pila de botón también es alcalina. Pero también contiene productos químicos de litio y óxido de plata.

Estas conexiones hacen que esta pequeña batería sea más eficiente y proporcione un voltaje constante y estable. Tiene una densidad de potencia de 270 Wh/kg.

Otros tipos de baterías primarias son:

Tipo de Batería propiedades Aplicaciones
Alcalino (Zn / Alcalino / MnO2) Muy popular, costo moderado, alto rendimiento Las baterías primarias más populares
Magnesio (Mg/MnO2) Alta capacidad, larga vida útil Radios militares y de aviones
Mercurio (Zn/HgO) Muy alta capacidad, larga vida útil Medicina (audífonos, marcapasos), fotografía
Litio / cátodo sólido Alta densidad de energía, rendimiento a baja temperatura, larga vida útil Reemplazo para pilas de botón y cilindro
Litio / cátodo soluble Alta densidad de energía, buen rendimiento, amplio rango de temperatura Amplia gama de aplicaciones con una capacidad de 1 – 10 000 Ah
Litio / electrolito sólido Bajo consumo de energía, vida útil extremadamente larga Circuitos de memoria, electrónica médica
Plata / zinc (Zn / Ag2O) Descarga poco profunda, costosa y de mayor capacidad Audífonos, fotografía, buscapersonas
Zinc – carbono Ordinario, económico, varios tamaños. Radios, juguetes, instrumentos

Baterías secundarias

La principal ventaja de estas baterías es que se pueden cargar y reutilizar. De ahí el otro término: baterías.

Las baterías secundarias suelen costar más que las primarias. Pero debido a que son recargables, pueden tener una vida útil más larga.

Se utiliza para dos aplicaciones:

  • Almacen de energia
  • Aplicaciones en las que la batería se utiliza como batería principal y se descarga

En la primera aplicación, las baterías secundarias suministran y almacenan energía para dispositivos como:

  • Fuentes de alimentación ininterrumpida (UPS)
  • Vehículos eléctricos híbridos (HEV)

Esto significa que se utilizan como almacenamiento de energía cuando se conectan eléctricamente a la fuente de energía principal. Al mismo tiempo, se cargan y proporcionan la energía requerida.

Por ejemplo un SAI. Es una batería de respaldo, especial para computadoras. Proporciona energía de reserva si falla su fuente de alimentación habitual.

En cuanto a la segunda aplicación, las baterías recargables también sirven para dispositivos electrónicos portátiles como:

  • Celulares
  • portátiles
  • Vehículos eléctricos

Tan pronto como estén completamente o casi descargados, se pueden recargar mediante un mecanismo de carga.

Por ejemplo, baterías de teléfonos inteligentes. La mayoría de los modelos tienen una  batería de iones de litio  que durará más si se carga con frecuencia.

Este tipo de batería actúa como su principal fuente de energía , su  principal  . A diferencia de las baterías primarias estándar, las de iones de litio son recargables y reutilizables.

Por un lado, desconecte el cable o el cargador en lugar de tirarlo, luego conéctelo a un tomacorriente para cargarlo.

Otro gran ejemplo son las  baterías de plomo-ácido que se  encuentran en la mayoría de los automóviles y vehículos. Viene con un voltaje nominal de 2V a 24V con una densidad de potencia de 7 Wh/kg. Además de las de iones de litio, es uno de los cuatro tipos más importantes de baterías secundarias.

Otros tipos importantes de baterías recargables son:

  • Baterías de Níquel – Cadmio. Uno de los tipos más antiguos de baterías disponibles en la actualidad. Tienen una vida útil muy larga y también son muy fiables y robustos.
  • Baterías de níquel e hidruro metálico. Son un nuevo tipo de batería, una versión ampliada de las baterías de electrodos de níquel-hidrógeno. Ideal para uso en aplicaciones aeroespaciales (satélites).

Aplicaciones de la batería

Las baterías primarias y secundarias se utilizan en muchos dispositivos, como:

  • Dispositivos electrónicos portátiles:  teléfonos inteligentes, relojes, cámaras, computadoras portátiles, calculadoras, incluidos equipos de prueba como multímetros.
  • Entretenimiento:  radios, reproductores de MP3 y CD, mandos a distancia por infrarrojos, juguetes y juegos, etc.
  • Hogar:  detectores de humo, alarmas, relojes, UPS, herramientas eléctricas portátiles y más.

Elija la batería adecuada para sus necesidades

El rendimiento y el costo son las principales características a tener en cuenta al comprar baterías. Además de estos dos, también debes considerar lo siguiente:

  • primaria o secundaria
  • Energía o potencia
  • durabilidad
  • Eficiencia energética y tasa de carga
  • Duración de la batería
  • Temperatura de la batería

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BATERÍA por TIPO

Lithium Batterie

Baterías de litio

Las baterías de litio son baterías primarias que tienen litio metálico como ánodo. Este tipo de baterías también se conocen como baterías de metal de litio.

Se diferencian de otras baterías en su alta densidad de carga y altos costos unitarios. Las celdas de litio pueden generar voltajes desde 1,5 V (comparable a una batería de zinc-carbono o alcalina) hasta aproximadamente 3,7 V, dependiendo de su diseño y compuestos químicos.

Las baterías de litio se utilizan ampliamente en dispositivos electrónicos de consumo portátiles. El término «batería de litio» se refiere a una familia de componentes químicos distintos de litio-metal que incluyen muchos tipos de cátodos y electrolitos, pero todos con litio metálico como ánodo. La batería requiere de 0,15 a 0,3 kg de litio por kWh. Según su diseño, estos sistemas primarios utilizan un cátodo cargado, que es un material electroactivo con vacantes cristalográficas que se llenan gradualmente durante la descarga.

Batería de ácido sólido

La batería de plomo-ácido es un tipo de batería recargable que fue inventada por primera vez en 1859 por el físico francés Gaston Planté. Es el primer tipo de batería jamás desarrollado. En comparación con las baterías recargables modernas, las baterías de plomo-ácido tienen una densidad de energía relativamente baja. Sin embargo, debido a su capacidad para generar corrientes de sobretensión elevadas, las celdas tienen una relación potencia-peso relativamente grande. Estas características, junto con su bajo costo, los hacen atractivos para su uso en automóviles para proporcionar la alta corriente requerida por los motores de arranque.

Los diseños de plomo-ácido de gran formato se utilizan a menudo para el almacenamiento en suministros de energía de emergencia en torres de telefonía móvil, entornos de alta disponibilidad como hospitales y sistemas de energía independientes. Se pueden usar versiones modificadas de la celda estándar para estos roles para mejorar los tiempos de almacenamiento y reducir el mantenimiento. Las celdas de gel y las baterías de fibra de vidrio absorbente son comunes en estas funciones, conocidas colectivamente como baterías VRLA (ácido de plomo reguladas por válvula).

Blei-Säure-Batterie

Batería por voltaje

12V Batterie

Batería de 12V

24V Batterie

Batería de 24V

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Batería de 12V

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Batería de 80V

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Batería de 120V

Aplicaciones de la batería

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