Definición de Batería (eléctrica)
Batería eléctrica, acumulador eléctrico. Dispositivo que almacena energía eléctrica usando procesos electroquímicos y permite devolverla luego para ser usada. Se considera un generador eléctrico secundario, pues no puede funcionar si no se le ha dado energía previamente cuando se carga.
Las baterías tienen una vida útil determinada y pueden ser muy contaminantes.
Baterías eléctricas
Concepto de batería eléctrica
Una batería es un dispositivo que consiste en una o más celdas electroquímicas con conexiones externas provistas para alimentar dispositivos eléctricos tales como linternas, teléfonos inteligentes y automóviles eléctricos. Cuando una batería está suministrando energía eléctrica, su terminal positivo es el cátodo y su terminal negativo es el ánodo.
El terminal marcado como negativo es la fuente de electrones que fluirán a través de un circuito eléctrico externo hasta el terminal positivo. Cuando una batería está conectada a una carga eléctrica externa, una reacción redox convierte los reactivos de alta energía en productos de baja energía, y la diferencia de energía libre se entrega al circuito externo como energía eléctrica. Históricamente el término "batería" se refería específicamente a un dispositivo compuesto de múltiples celdas, sin embargo, el uso ha evolucionado para incluir dispositivos compuestos de una sola celda.
Las pilas primarias (de un solo uso o "desechables") se utilizan una vez y se desechan; los materiales de los electrodos se cambian de forma irreversible durante la descarga. Ejemplos comunes son la pila alcalina utilizada para las linternas y una multitud de dispositivos electrónicos portátiles. Las baterías secundarias (recargables) se pueden descargar y recargar varias veces utilizando una corriente eléctrica aplicada; la composición original de los electrodos se puede restaurar mediante corriente inversa. Algunos ejemplos son las baterías de plomo-ácido utilizadas en los vehículos y las baterías de iones de litio utilizadas para aparatos electrónicos portátiles, como los ordenadores portátiles y los teléfonos inteligentes.
Las baterías vienen en muchas formas y tamaños, desde botones en miniatura que se usan para alimentar audífonos y relojes de pulsera hasta baterías pequeñas y delgadas que se usan en teléfonos inteligentes, hasta grandes baterías de ácido de plomo o baterías de iones de litio en vehículos y, en el extremo más grande, enormes bancos de baterías del tamaño de habitaciones que proporcionan energía de reserva o de emergencia para centrales telefónicas y centros de datos de computadoras.
Las baterías tienen una energía específica mucho menor (energía por unidad de masa) que los combustibles comunes como la gasolina. En los automóviles, esto se ve compensado en cierta medida por la mayor eficiencia de los motores eléctricos en la conversión de energía química en trabajo mecánico, en comparación con los motores de combustión.
Historia de la batería
El uso de "batería" para describir un grupo de dispositivos eléctricos data de Benjamin Franklin, quien en 1748 describió múltiples jarras de Leyden por analogía con una batería de cañón. (Benjamin Franklin tomó prestado el término "batería" de los militares, que se refiere a armas que funcionan juntas).
El físico italiano Alessandro Volta demostrando su pila al emperador francés Napoleón Bonaparte.
El físico italiano Alessandro Volta construyó y describió la primera batería electroquímica, la pila voltaica, en 1800, una pila de placas de cobre y zinc, separadas por discos de papel empapados en salmuera, que podían producir una corriente constante durante un período de tiempo considerable. Volta no entendía que el voltaje se debía a reacciones químicas. Pensaba que sus células eran una fuente inagotable de energía y que los efectos de corrosión asociados en los electrodos eran una mera molestia, más que una consecuencia inevitable de su funcionamiento, como lo demostró Michael Faraday en 1834.
Aunque las primeras baterías eran de gran valor para fines experimentales, en la práctica sus voltajes fluctuaban y no podían proporcionar una gran corriente durante un período sostenido. La celda Daniell, inventada en 1836 por el químico británico John Frederic Daniell, fue la primera fuente práctica de electricidad, convirtiéndose en un estándar de la industria y viendo su adopción generalizada como fuente de energía para las redes de telégrafos eléctricos. Consistía en un pote de cobre lleno de una solución de sulfato de cobre, en el que se sumergía un recipiente de barro sin vidriar lleno de ácido sulfúrico y un electrodo de zinc.
Estas celdas húmedas utilizaban electrolitos líquidos, que eran propensos a fugas y derrames si no se manejaban correctamente. Muchos usaban frascos de vidrio para sostener sus componentes, lo que los hacía frágiles y potencialmente peligrosos. Estas características hacen que las celdas húmedas no sean adecuadas para los aparatos portátiles. Hacia finales del siglo XIX, la invención de las pilas secas, que sustituyeron el electrolito líquido por una pasta, hizo prácticos los dispositivos eléctricos portátiles.
En el siglo XX, se produjo un gran avance en el desarrollo de baterías eléctricas. En 1950, se introdujo la batería de níquel-cadmio (NiCd), que se convirtió en una opción popular para dispositivos portátiles y equipos electrónicos. Sin embargo, estas baterías tenían el inconveniente de tener efecto memoria, lo que significaba que perdían capacidad si no se descargaban por completo antes de recargarlas.
Posteriormente, en la década de 1990, se desarrollaron las baterías de iones de litio (Li-ion), que se convirtieron en una tecnología revolucionaria en el campo de las baterías recargables. Estas baterías ofrecían una mayor densidad de energía, mayor capacidad de almacenamiento y no tenían efecto memoria. Esto las hizo ideales para dispositivos electrónicos portátiles como teléfonos móviles, laptops y cámaras.
Además de las baterías de níquel-cadmio y de iones de litio, también se han desarrollado otras tecnologías de baterías, como las baterías de plomo-ácido, que se utilizan comúnmente en vehículos de motor de combustión interna, y las baterías de hidruro metálico de níquel (NiMH), que se utilizan en dispositivos electrónicos y automóviles híbridos.
En la actualidad, la demanda de baterías eléctricas se ha incrementado significativamente debido al creciente uso de dispositivos electrónicos portátiles, vehículos eléctricos y energía renovable. Sin embargo, el uso masivo de baterías plantea desafíos en cuanto a su reciclaje adecuado y la gestión de sus componentes químicos, ya que pueden ser altamente contaminantes si no se manejan adecuadamente. Por tanto, es importante continuar investigando y desarrollando tecnologías de baterías más eficientes y respetuosas con el medio ambiente.
Resumen: Batería
Una batería eléctrica es un dispositivo que almacena energía eléctrica y la libera cuando se necesita. Puede ser de un solo uso o recargable. Las baterías se utilizan en muchos dispositivos, desde linternas hasta automóviles eléctricos. La primera batería fue inventada por Alessandro Volta en 1800.
¿Cuánto tiempo puede durar una batería antes de necesitar ser recargada?
La duración de una batería depende del tipo de batería y del dispositivo que está alimentando. En general, las baterías pueden durar desde unas pocas horas hasta varios días antes de necesitar ser recargadas. Es importante tener en cuenta que el uso intensivo del dispositivo y otras condiciones ambientales pueden afectar la vida útil de la batería.
¿Qué factores pueden afectar el rendimiento de una batería?
Varios factores pueden afectar el rendimiento de una batería. Algunos de estos factores incluyen la temperatura ambiente, la edad de la batería, la capacidad de carga y descarga, y el tipo de dispositivo o equipo que se alimenta. Además, el mantenimiento adecuado de la batería, como su limpieza y almacenamiento adecuado, también puede influir en su rendimiento.
¿Cómo se puede prolongar la vida útil de una batería?
Para prolongar la vida útil de una batería, es importante seguir algunas prácticas recomendadas. Estas incluyen evitar la sobrecarga y la descarga completa, mantener la batería a una temperatura adecuada, evitar la exposición a condiciones extremas de temperatura, utilizar cargadores y cables de calidad, y realizar una carga regular para evitar la inactividad prolongada. Además, mantener la batería limpia y libre de corrosión también puede contribuir a una vida útil más prolongada.
¿Cuál es la diferencia entre una batería recargable y una batería desechable?
La principal diferencia entre una batería recargable y una batería desechable radica en su capacidad de ser recargadas. Mientras que una batería desechable está diseñada para un solo uso y debe ser desechada después de que se agote, una batería recargable puede ser recargada y utilizada varias veces antes de que necesite ser reemplazada. Esto hace que las baterías recargables sean más económicas y ecológicas a largo plazo.
¿Cuánto tiempo se tarda en recargar una batería completamente?
El tiempo necesario para recargar completamente una batería depende del tipo de batería y del dispositivo de carga utilizado. En general, las baterías pueden tardar desde unas pocas horas hasta varias horas para recargarse por completo. Es importante seguir las recomendaciones del fabricante y utilizar un cargador adecuado para evitar sobrecargas o daños en la batería durante el proceso de carga.
¿Existen diferentes tipos de baterías?
Sí, existen varios tipos de baterías disponibles en el mercado. Algunos de los tipos más comunes incluyen las baterías de plomo-ácido, baterías de iones de litio, baterías de níquel-cadmio y baterías de níquel-metal hidruro. Cada tipo de batería tiene diferentes características y aplicaciones, por lo que es importante elegir la batería adecuada para el dispositivo o equipo específico que se va a alimentar.
Estirar la vida útil de una batería
Leer: ¿Cómo alargar la vida útil de una batería?
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Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 31-07-2023
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2023). Definición de Batería. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/bateria.php
