Tipos de acumuladores

Baterías de hidruro de níquel-metal

Las baterías de hidruro de níquel-metal (NiMH) son particularmente populares para pequeños electrodomésticos. Están disponibles en los mismos diseños que las baterías no recargables, pero desafortunadamente tienen una tensión de célula significativamente más baja de aprox. 1,2 V, de modo que algunos consumidores no pueden funcionar durante un período de tiempo significativamente más corto. La resistencia interna es relativamente baja, resultando en una alta capacidad de carga de corriente. Esta es otra razón por la que estas baterías son mucho más adecuadas para dispositivos con altas necesidades de energía (por ejemplo, cámaras) que las baterías no recargables. Las baterías de níquel-cadmio (baterías de NiCd), que antes se utilizaban con frecuencia, tienen propiedades similares (pero una menor densidad energética), pero ahora se utilizan menos debido al cadmio muy tóxico que contienen. Tanto las baterías de NiMH como las de NiCd también se utilizan para dispositivos más grandes, como carretillas elevadoras o coches eléctricos y coches híbridos. Las variantes especiales, como las baterías de níquel-hidrógeno, apenas se utilizan.

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Baterías de plomo-ácido

Desde mediados del siglo XIX se han utilizado muchas baterías de plomo-ácido. Son, con mucho, la solución más común para las baterías de arranque de automoción (Figura 2), por ejemplo, y los tipos optimizados de forma diferente, como las baterías de gel de plomo, tienen una menor capacidad de carga de corriente pero son a prueba de fugas en cualquier posición. La tensión de célula de las baterías de plomo-ácido es de 2 V, y normalmente se combinan varias células para obtener una tensión de, por ejemplo, 6 V, 12 V o 24 V. La densidad energética es considerablemente menor que, por ejemplo, las baterías de níquel, pero también lo es el precio. El ácido sulfúrico concentrado contenido es altamente corrosivo, y especialmente en caso de sobrecarga el nivel de ácido disminuye y el agua destilada tiene que ser rellenada.

Baterías de iones de litio

Las baterías de iones de litio y otras baterías de litio (con materiales de electrodos y electrolitos muy diferentes) tienen una densidad de energía particularmente alta (normalmente entre 100 y 300 Wh/kg), pero también un precio considerablemente más alto que la mayoría de los otros tipos. La tensión nominal está comprendida entre 3,3 V y 3,8 V, es decir, es relativamente alta. Las baterías de litio son ahora estándar para muchos dispositivos móviles que consumen relativamente energía, como los ordenadores portátiles, los teléfonos móviles y las cámaras digitales, donde las soluciones con baterías de NiMH, por ejemplo, serían demasiado pesadas. La capacidad de carga de corriente y la densidad de potencia dependen en gran medida del tipo utilizado, pero suelen ser relativamente altas. La vida útil puede ser bastante larga en condiciones ideales (con miles de ciclos de carga durante muchos años), pero puede reducirse drásticamente en condiciones desfavorables; por ejemplo, una batería de iones de litio puede ser destruida irreparablemente por una sola descarga profunda. El uso de un cargador que no se ajusta exactamente al tipo de batería también puede ser muy desfavorable. Si se produce una “fuga térmica” debido a un funcionamiento a altas temperaturas y/o a una sobrecarga severa, la batería también puede quemarse de forma espectacular y peligrosa. (Vea la sección sobre los peligros de la batería a continuación para obtener más información.

Baterías de sodio azufre

Las baterías de sodio azufre (baterías NaS) tienen un diseño inusual: funcionan con electrodos fundidos y un electrolito de cerámica sólida. La densidad de energía es relativamente alta, y con ella se pueden realizar baterías muy grandes, que se pueden utilizar, por ejemplo, para estabilizar la red eléctrica. Desafortunadamente, la eficiencia de 70 a 85% es significativamente menor que con muchos otros tipos de baterías. Otra desventaja importante es que las baterías de sodio azufre deben mantenerse a una temperatura constante de al menos unos 300 °C. (Estas baterías se denominan baterías térmicas.) Mantenerlas calientes consume cantidades considerables de energía, especialmente con baterías de NaS más pequeñas (por ejemplo, para coches eléctricos), aunque por lo demás la autodescarga electroquímica es muy baja. Un tipo similar es la célula de cloruro de sodio y níquel (también llamada batería ZEBRA). Una batería de este tipo en un coche pequeño provoca un consumo en espera del orden de 100 W para mantener el calor, pero depende en gran medida de la calidad de su aislamiento térmico.

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Esto daría lugar a un consumo anual de 876 kWh para el mantenimiento del calor, lo que equivale aproximadamente al consumo de una distancia de 60 a 70 km, o una cuarta parte del consumo de electricidad de un hogar típico en Alemania.

PilasRecargables.net “Clases de acumuladores”

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