Aprenderas como funcionan las baterías eléctricas sabiendo que se dividen en baterías desechables o recargables profundizaremos en qué son, sus características, tipos e importancia.
Cómo funciona una batería?
La bateria no es mas que pares de discos de cobre y zinc junto con un gel seco y funciona bajo un simple fenómeno de oxido-reducción. Cuando el metal se oxida, cede electrones mientras que el metal que se reduce gana electrones. En el siguiente video podrás verlo con mas detalle:
Baterias desechables o recargables?
Sin importar si son baterías desechables o recargables, ambas funcionan a partir del mismo concepto, es decir, una reacción electroquímica. Ahora bien, en las baterías recargables la posibilidad es que la reacción química es reversible y por eso se las puede cargar y utilizar de nuevo.
En términos comparativos, las baterías desechables son más baratas y para aquellos casos en los que se necesite de un uso puntual pueden ser mejores por un tema de costos. Respecto a las baterías recargables cuentan con la ventaja de poder reutilizarse una vez sean cargadas.
Finalmente, hay que resaltar que las recargables son amigables con el medioambiente y son cada vez más frecuentes que las desechables no sólo por esa característica, sino por su potencia, calidad y durabilidad.
Tipos de baterias
Baterías o pilas alcalinas – Usan el hidróxido de potasio como el electrolito, además de una reacción química entre el dióxido de magnesio y el zinc para que así se genere corriente eléctrica. Son muy estables y de bajo coste. Son típicas en los juguetes de los niños, los mandos a distancia o para las linternas de uso convencional. Al tirarlas hay que hacerlo en puntos de recogida especiales para facilitar la eliminación del mercurio.
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Baterías de ácido plomo – Son muy comunes para los coches, motos o los barcos. Estas son baterías que se forman a partir de dos electrodos de plomo, en donde para su proceso de carga se requiere del sulfato de plomo del interior que va perdiendo electrones y termina por reducirse en plomo metal en el polo negativo, mientras que el polo positivo va a formar el óxido de plomo. La ventaja de las baterías de ácido de polo es su bajo coste al igual que su fabricación en serie, pero no es posible que se las someta a descargas intensas o sobrecargas, además de ser contaminantes en exceso.
Baterías de níquel – En sus orígenes se emplearon para las máquinas y la industria. Son de muy bajo coste y a su vez son de bajo rendimiento. Las hay de varios subtipos:
- Baterías de níquel hierro – De fácil fabricación y con un precio bajo. Son menos contaminantes y su vida útil ronda los 80 años, además de poder funcionar en toda clase de temperatura por encima de la corteza del planeta. Su problema es su rendimiento de sólo el 65%.
- Baterías de níquel cadmio – Usan el ánodo de cadmio y el cátodo de hidróxido de níquel, con hidróxido de potasio como electrolito. El rango de temperaturas que admiten es más amplio y ante las sobrecargas no hay inconvenientes.
- Baterías de níquel hidruro – Requieren de hidróxido de níquel. La carga no preocupa por el efecto memoria y lo aguantan muy bien. Como contra es que no se las puede emplear cuando la temperatura es baja ya que el rendimiento decae considerablemente.
Baterías de litio – Son los de más alto rendimiento, y su principal competencia son las baterías de grafeno. Se usan en el campo de la electrónica para los teléfonos inteligentes y las tabletas, más que nada por sus dimensiones pequeñas, poco peso y un rendimiento excelente.
Baterías de iones de litio (LI-ION) – Entre los dispositivos electrónicos son los que más se usan si las dimensiones son pequeñas. Cuentan con sal de litio que se emplea como un electrolito con el que se provoca una reacción química que conlleva a la corriente eléctrica. Son reconocidas por su densidad energética y un efecto mínimo de memoria, así que no hay problema de hacer múltiples cargas y descargas.
Baterías de polímero de litio – Son una variación de las baterías de iones de litio. Su densidad energética es superior y disponen de mejoras para su tasa de descarga. Mejoran respecto a las de iones de litio, pero el problema clave es que son casi inútiles si se llegan a descargar por debajo de los tres voltios.
Baterías de grafeno – Se elaboran a partir de un nanomaterial que se forma con el carbono puro y distintos átomos que están dispuestos en un patrón hexagonal regular. Destaca por la altísima conductividad eléctrica del material. Son consideradas como una próxima revolución para el sector, más que nada por la capacidad del material para generar electricidad si es alcanzado por la luz. Su velocidad de carga es más rápida y su densidad de energía es elevadísima.
Caracteristicas de las baterias
- Costo – Las baterías recargables en principio son de un coste más alto, pero a mediano y largo plazo por la posibilidad de ser recargadas, son más ventajosas que las desechables.
- Ecología – Las baterías recargables están mejor preparadas para afrontar un proceso de cuidado del medio ambiente, en comparación con las desechables que incluso pueden tener elementos contaminantes como el mercurio.
- Eficiencia – Las baterías de grafeno son las de mayor eficiencia, pero hasta la fecha no se han extendido en la vida cotidiana. En ese sentido las de iones de litio siguen siendo la mejor opción.
- Uso extensivo – Por su utilización en dispositivos como los teléfonos móviles, son las baterías de iones de litio las que más han avanzado en este aspecto.
- Vida útil – Las baterías de níquel destacan en este factor, pero lo cierto es que son muy contaminantes, de poca eficiencia y sus aplicaciones en la vida cotidiana son casi nulas.
Importancia de los nuevos tipos de baterias
Lo más importante de los tipos nuevos de baterías es que están pensados para ser más eficiente en cuanto a la generación de energía. Además de lo anterior, las baterías nuevas gozan de una mayor autonomía, a diferencia de lo que sucedía con las anteriores. En términos de ecología, las baterías que se desarrollan en la actualidad están pensadas para cumplir con esta variable a la perfección y los elementos contaminantes o que provocan un malestar en el medio ambiente están casi que vedados.
En definitiva, lo ideal es que se seleccionen tipos de baterías que sean nuevos, no sólo por una cuestión de cuidado medioambiental, sino por su eficiencia, vida útil y características.
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