Batería

?Qué significa batería?

Una batería es una fuente de energía formada por una o varias celdas electroquímicas y unos terminales en ambos extremos llamados ánodo (-) y cátodo (+). Las células electroquímicas transforman la energía química en energía eléctrica. Dentro de la batería hay un electrolito, a menudo formado por sales solubles o ácidos, que sirve como medio conductor, permitiendo que la carga eléctrica se desplace por la batería.

Cuando una batería está desconectada, la carga en los extremos positivo y negativo es igual, lo que significa que no hay corriente eléctrica. Cuando se conecta a una resistencia o dispositivo exterior, la pila experimenta un desequilibrio de carga que empuja electrones a través del material conductor del dispositivo hacia el extremo positivo de la pila. Pero mientras que los electrones -o la carga negativa- son los que se mueven por el circuito, la corriente eléctrica se mide siguiendo la dirección de la carga positiva, que fluye del extremo positivo al negativo dentro de la pila, y viceversa fuera de ella.

Dependiendo de su voltaje y carga, una sola batería puede alimentar desde el motor de un coche o un ordenador hasta un teléfono móvil o una bombilla. Cuando se trata de la mayoría de los aparatos electrónicos, trabajar con un voltaje incorrecto podría hacer que tu aparato no se encendiera o correr el riesgo de freír sus componentes eléctricos, a veces sin posibilidad de reparación.

Una batería con el voltaje adecuado podría alimentar un aparato sin entorpecer su funcionamiento ni da?ar su hardware. Además, dependiendo del consumo de energía del aparato y de la carga de la batería, una sola carga de batería podría durarte desde unas horas hasta varios días.

Definición de batería

Hay baterías de todas las formas y tama?os que se adaptan a distintas necesidades. Van desde las pilas en miniatura que se utilizan en relojes de pulsera y audífonos hasta las de varios metros de ancho, que sirven como recurso energético de emergencia o almacenan energía renovable procedente de centrales solares y parques eólicos.

Benjamin Franklin acu?ó la palabra ?batería? para referirse a los condensadores conectados en sus experimentos, pero fue Alexandro Volta quien desarrolló la primera pila ?de verdad?, en 1800. Desde entonces, la utilidad y ubicuidad de estas pilas de energía no ha dejado de aumentar.

En general, las baterías se clasifican en pilas primarias o secundarias, según el tipo de celdas electroquímicas que las componen.

Baterías primarias

Las pilas primarias, también conocidas como pilas no recargables, son pilas desechables que sólo pueden utilizarse una vez. Esto se debe a que las reacciones químicas que producen electricidad en sus celdas electroquímicas no pueden invertirse. Los materiales que reaccionan juntos para producir energía eléctrica no pueden volver a su estado original, anterior a la reacción.

Estas pilas se suelen utilizar en aparatos portátiles que no requieren mucha energía, como mandos a distancia y juguetes infantiles. Las pilas desechables se utilizan mucho porque son cómodas, baratas, requieren poco o ningún mantenimiento y son fiables en caso de emergencia.

Pero no todas las pilas desechables son iguales. Los componentes de las celdas electroquímicas de una pila desempe?an un papel importante en su rendimiento y aplicaciones. Las pilas de zinc-carbono son el tipo más común, gracias a su bajo coste y rendimiento fiable. En comparación, pilas como las alcalinas y las de óxido mercúrico sirven a un público más especializado. Son más caras que sus homólogas de zinc-carbono, pero son más estables y pueden funcionar en entornos y condiciones meteorológicas extremas, y tienen una vida útil más larga en general.

Baterías secundarias

Las baterías secundarias son baterías recargables que pueden utilizarse más de una vez, pero tienen una vida útil determinada. Debido a su durabilidad y a su capacidad para proporcionar mayores cantidades de energía, se suelen utilizar en dispositivos más grandes, como ordenadores portátiles, tabletas e incluso coches. Después de que una pila recargable agote su energía electroquímica, una corriente eléctrica externa puede invertir las sustancias químicas y devolverlas a su estado original, listas para repetir de nuevo el ciclo de producción de electricidad. Al igual que los dispositivos eléctricos, al recargar pilas secundarias, el cargador debe proporcionar el voltaje adecuado para la pila. Un voltaje demasiado alto podría acortar drásticamente la vida útil de la batería, provocar un incendio o arruinar sus celdas electroquímicas.

En cuanto a los batería de pilas recargables, se dividen, según su composición química y el estado del electrolito, en pilas húmedas y pilas secas. Las pilas húmedas son el tipo más antiguo de pilas recargables. Contienen electrolito líquido con dos electrodos sumergidos en él, que actúan como ánodo y cátodo de la pila. Las pilas húmedas se utilizan a menudo en sectores exigentes como la aviación, el almacenamiento eléctrico, las torres de telefonía móvil y las compa?ías eléctricas, ya que son asequibles y duraderas en las circunstancias adecuadas.

Las batería secas no son totalmente secas, a pesar de su nombre. Su electrolito consiste en una pasta con la humedad justa para permitir el paso de los electrones. Son el tipo recargable que se suele utilizar en aparatos electrónicos portátiles como teléfonos y ordenadores portátiles, ya que se consideran más seguras. Las baterías de ión-litio (Li-ion o LIB) son el tipo de baterías recargables más utilizado. Cuando se optimizan, su densidad energética puede aumentar un 56,8%, lo que les confiere la mayor relación potencia-peso, permitiéndoles ser compactas sin dejar de proporcionar energía de forma eficiente.

Estudios recientes también han descubierto que se puede evitar que las baterías de ión-litio se deterioren administrándoles pulsos cortos e intermitentes de alta corriente durante su uso.
Otros tipos son las baterías de níquel-metal híbrido (NiMH), níquel-zinc (NiZn) y níquel-cadmio (NiCd). Al igual que las baterías desechables, varían en capacidad y durabilidad. A menudo se prefieren las baterías de NiMH a las de NiCd por su mayor capacidad y la ausencia de metales tóxicos. Sin embargo, las baterías de NiCd se siguen utilizando mucho en equipos médicos y herramientas eléctricas por su mayor vida útil.