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Como funciona una bateria recargable

Como funciona una bateria recargable

Qué hace que una pila sea recargable

Las baterías de iones de litio pertenecen al grupo de baterías que generan energía eléctrica mediante la conversión de energía química a través de reacciones redox en los materiales activos, es decir, el negativo (ánodo) y un electrodo positivo (cátodo), en una o más celdas electroquímicas conectadas eléctricamente. Las baterías de iones de litio pueden dividirse a su vez en baterías primarias (no recargables) y secundarias (recargables), dependiendo de si son recargables o no mediante la aplicación de una corriente eléctrica.

En las baterías de iones de litio convencionales, los iones Li+ se mueven entre el electrodo positivo (normalmente un material de óxido de metal de transición en capas) y un electrodo negativo basado en el grafito según el principio de la «mecedora» (véase el vídeo).

El término descarga se utiliza para el proceso en el que la batería suministra energía eléctrica a una carga externa. El electrolito de este sistema contiene iones Li+ adicionales para garantizar un rápido transporte de la carga iónica dentro de la célula.

Cuando se descarga, los iones Li+ se encuentran en el material del electrodo positivo. Así, el electrodo positivo es la fuente de los iones Li+ necesarios para la conversión de la energía eléctrica en energía química. Para permitir que los iones Li+ migren del electrodo positivo al negativo, el electrolito también se enriquece con iones Li+.

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Imagina un mundo sin baterías. Todos esos dispositivos portátiles de los que tanto dependemos estarían muy limitados. Sólo podríamos llevar nuestros ordenadores portátiles y teléfonos hasta el alcance de sus cables, haciendo que esa nueva aplicación para correr que acabas de descargar en tu teléfono sea bastante inútil.

Por suerte, tenemos baterías. En el año 150 a.C., en Mesopotamia, la cultura parta utilizaba un dispositivo conocido como batería de Bagdad, hecho de electrodos de cobre y hierro con vinagre o ácido cítrico. Los arqueólogos creen que en realidad no se trataba de pilas, sino que se utilizaban principalmente para ceremonias religiosas.

La invención de la pila tal y como la conocemos se atribuye al científico italiano Alessandro Volta, que montó la primera pila para demostrar un punto a otro científico italiano, Luigi Galvani. En 1780, Galvani había demostrado que las ancas de las ranas colgadas en ganchos de hierro o latón se movían al tocarlas con una sonda de otro tipo de metal. Galvani creía que esto se debía a la electricidad de los tejidos de las ranas y lo llamó «electricidad animal».

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Una pila de iones de litio es un tipo de pila recargable que se carga y descarga mediante iones de litio que se mueven entre los electrodos negativo (ánodo) y positivo (cátodo). (Por lo general, las baterías que pueden cargarse y descargarse repetidamente se denominan baterías secundarias, mientras que las baterías desechables se llaman baterías primarias). Dado que las baterías de iones de litio son aptas para almacenar energía de gran capacidad, se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como la electrónica de consumo, como los teléfonos inteligentes y los ordenadores, los robots industriales, los equipos de producción y los automóviles.

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Las baterías de iones de litio se dividen en varios tipos según el tamaño, la forma, el material utilizado para los electrodos positivo y negativo, etc. La batería industrial de iones de litio SCiB™ de Toshiba utiliza óxido de litio y titanio en el electrodo negativo, y proporciona una larga vida útil, una carga rápida, un alto rendimiento de potencia de entrada/salida, un excelente funcionamiento a baja temperatura y un amplio rango de SOC efectivo.

La batería de iones de litio se compone de 1) el ánodo y el cátodo; 2) un separador entre los dos electrodos; y 3) un electrolito que rellena el espacio restante de la batería. El ánodo y el cátodo son capaces de almacenar iones de litio. La energía se almacena y se libera cuando los iones de litio se desplazan entre estos electrodos a través del electrolito.

Pila alcalina

Sí, sin duda. El uso de pilas recargables de 1,2 V no afectará al uso del equipo. En efecto, una pila alcalina sólo se beneficia de una tensión de 1,5 V al principio de su descarga. Después, desciende constantemente hasta situarse muy por debajo de los 1,2 V. Por último, baja a unos 0,6 V. La mayoría de los equipos funcionan sin problemas con una tensión de entre 0,9 V y 1,5 V. A diferencia de las pilas alcalinas, en las que el voltaje cae rápidamente, las pilas recargables ofrecen un voltaje más constante, en torno a 1,25 V, durante todo el periodo de uso. Por eso, las pilas recargables más modernas superan a las alcalinas en los equipos que requieren un nivel de energía elevado y constante, como las cámaras digitales, los flashes, las videocámaras, los ordenadores, los teléfonos portátiles, los reproductores de CD, los juguetes, los gadgets… bueno, casi todo.

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Sí, antes de utilizar sus nuevas pilas de NiMH por primera vez debe cargarlas completamente. Ten en cuenta que, en el caso de las pilas de NiMH nuevas, suele ser necesario realizar un ciclo* de al menos tres a cinco veces o más antes de que alcancen su máximo rendimiento y capacidad.  Las primeras veces que utilices tus pilas de NiMH puede que notes que se agotan (descargan) rápidamente durante su uso. No se preocupe, esto es normal hasta que las pilas se formen realmente.

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