Características importantes de las baterías recargables

Las principales características de las pilas recargables (acumuladores) son las siguientes:

  • La tensión eléctrica es la cantidad de energía por unidad de carga (por ejemplo, 1,5 V = 1,5 julios por carga de Coulomb). El voltaje de una batería disminuye gradualmente durante la descarga hasta que se alcanza un cierto voltaje mínimo (el voltaje de descarga final). Típicamente, el voltaje apenas disminuye durante una descarga lenta durante un período de tiempo más largo y permanece cerca del llamado voltaje nominal para caer significativamente más rápido durante una descarga extensiva. Para la carga se requiere una tensión de carga ligeramente superior.
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  • Además, la tensión también disminuye muy brevemente (pero en gran medida de forma reversible) cuando se consume una corriente alta; esto se debe a la resistencia interna de la batería. La resistencia interna limita así la corriente que se puede extraer. Típicamente, las baterías tienen una resistencia interna menor que las baterías no recargables y, por lo tanto, una capacidad de carga de corriente mucho mayor. La potencia extraíble es el producto de la tensión y la corriente.
  • La capacidad de un acumulador es la cantidad total de carga que se puede retirar, generalmente en amperios hora (Ah) o miliamperios hora (mAh). Por ejemplo, una batería de coche de 50 Ah puede suministrar 1 A durante 50 horas, o 2 A durante 25 horas. La capacidad depende principalmente del volumen y tipo de batería (por ejemplo, plomo, hidruro de níquel-metal o iones de litio), menos del fabricante.
  • La cantidad de energía que puede ser llamada (el contenido de energía) es aproximadamente el producto de la tensión nominal y la capacidad. Por ejemplo, una batería de coche de 12 V con 50 Ah almacena una cantidad de energía de 12 V – 50 Ah = 600 Wh = 0,6 kWh. Si una batería contiene muchas células en conexión en serie, tiene (con un peso determinado) una capacidad baja (porque las células individuales son pequeñas), pero un voltaje más alto.
  • La densidad de energía gravimétrica o volumétrica es el contenido de energía almacenable por unidad de masa o volumen.
  • La densidad de potencia es la potencia extraíble por unidad de masa o volumen. Para los coches eléctricos y los vehículos híbridos, por ejemplo, debe ser bastante alta para proporcionar suficiente potencia para la propulsión y la recuperación. Estos acumuladores de alto rendimiento también tienen una capacidad de carga rápida especialmente buena.
  • Incluso cuando no se utiliza un acumulador, existe una cierta cantidad de autodescarga, que suele ser mucho mayor que en el caso de las baterías no recargables, especialmente a temperaturas más altas. Algunas baterías están optimizadas para una autodescarga especialmente baja (LSD = baja autodescarga) y se venden en parte como baterías listas para su uso, ya que deberían tener un estado de carga razonablemente bueno cuando se desembalan. Sin embargo, tal optimización puede ser a expensas de la capacidad.
  • El tiempo de carga necesario está limitado por la corriente de carga permitida. No hay un límite fijo para esto, pero la capacidad y la vida útil pueden disminuir con altas corrientes de carga. También se reduce la eficiencia energética, ya que se requiere una tensión de carga ligeramente superior. Los límites pueden alcanzarse más fácilmente si la tensión de carga y la temperatura se controlan de forma automática y precisa durante la carga.
  • La eficiencia indica cuánta energía utilizada durante la carga está disponible durante la descarga. Depende principalmente de la relación entre la tensión de carga y la tensión de descarga y se sitúa en torno al 90 % para muchos tipos de acumuladores (sin tener en cuenta las pérdidas en el cargador, que normalmente ascienden a varios porcentajes, para dispositivos pequeños también considerablemente más).
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  • La duración de la batería es limitada y puede variar enormemente en función de las condiciones de funcionamiento (corrientes de carga y descarga, tensión final de carga y descarga, temperatura, etc.).

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