BATERIAS

Definición y tipos de baterías Definición y tipos de baterías . Se le denomina batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente acumulador, al dispositivo que almacena energía eléctrica, usando procedimientos electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces. Se trata de un generador eléctrico secundario; es decir, un generador que no puede funcionar sin que se le haya suministrado electricidad previamente mediante lo que se denomina proceso de carga. Con el término pila, en castellano, se suele denominar a los generadores de electricidad no recargables. Tanto pila como batería son términos provenientes de los primeros tiempos de la electricidad, en los que se juntaban varios elementos o celdas — en el primer caso uno encima de otro, "apilados", y en el segundo, adosados lateralmente, "en batería", como se sigue haciendo actualmente, para así aumentar la magnitud de los fenómenos eléctricos y poder estudiarlos sistemáticamente. De esta explicación se desprende que cualquiera de los dos nombres serviría para cualquier tipo, pero la costumbre ha fijado la distinción. Ahora también existen pilas recargables, que se pueden recargar y volver a usar pero con un número limitado de veces. Las pilas primarias son aquellas que se agotan y son desechadas, las secundarias son las que pueden recargarse, esta clase de pilas son llamadas baterías.

Principio de funcionamiento. El mecanismo que permite la utilización de una batería como una fuente portátil de energía eléctrica es una doble conversión de energía, llevada a cabo mediante el uso de un proceso electro-químico. La primera conversión, energía eléctrica en energía química, tiene lugar durante el proceso de carga. La segunda, energía química en eléctrica, ocurre cuando la batería es descargada. Para que estas conversiones puedan llevarse a cabo se necesitan dos electrodos metálicos inmersos en un medio que los vincule, llamado electrolito.

TIPOS DE BATERIAS

BATERÍAS DE PLOMO-ÁCIDO: este tipo de baterías están conformadas por dos electrodos de plomo, Con respecto a su funcionamiento, en el proceso de carga, el sulfato de plomo se convierte en plomo metal en el cátodo o polo negativo. en el polo positivo o ánodo se produce la formación de óxido de plomo. En el proceso de descarga, los procesos mencionados anteriormente se llevan a cabo de forma invertida. Sin embargo este tipo de transformación no puede ser repetido de manera indefinida. Luego de un tiempo, el sulfato de plomo forma cristales, cuando la batería se ha sulfatado

PILA ALCALINA: esta clase de pilas están formadas por cloruro de sodio o de potasio. Cuentan con potencia y corriente de gran estabilidad debido a la amplia movilidad de los iones a través del electrolito. Las pilas alcalinas están blindadas con el propósito de que no se viertan los componentes de la misma BATERÍAS DE NÍQUEL-HIERRO (NI-FE): esta clase de baterías fue desarrollada por Edison a principios del siglo XX. Se conformaba por filas de tubos compuestos por acero niquelado, los cuales contenían hidróxido de níquel. El polo positivo contenía acero niquelado con polvo de oxido ferroso. Las baterías de níquel son de fabricación simple, bajo costo y pueden sobrecargarse o descargarse reiteradas veces sin por ello perder su capacidad.

BATERÍAS DE NÍQUEL-CADMIO (NI-CD): ésta clase de batería funciona a partir de un ánodo de cadmio y un cátodo compuesto por hidróxido de níquel. Por su parte, el electrolito se conforma de hidróxido de potasio. Pueden ser recargadas una vez gastadas, aunque disponen de poca capacidad. BATERÍAS DE NÍQUEL-HIDRURO METÁLICO (NI-MH): emplean un ánodo de hidróxido de níquel y un cátodo compuesto por una aleación de hidruro metálico. Son reacias al contacto con las bajas temperaturas, disminuyendo en gran parte su eficacia.

BATERÍAS DE IONES DE LITIO (LI-ION): dispone de un ánodo de grafito, mientras que el cátodo funciona a partir de oxido de cobalto, oxido de manganeso o trifilina. No permiten la descarga y son capaces de alcanzar potencias elevadas. Sin embargo se ven afectadas por los cambios de temperatura. BATERÍAS DE POLÍMERO DE LITIO (LIPO): cuentan con características análogas a las baterías de iones de litio, aunque su densidad es mayor. Son de tamaño reducido por lo que suelen utilizarse en pequeños equipos.

De plomo ácido abiertas o de mínimo mantenimiento: La ventaja de este tipo de baterías radica en que pueden ser rellenadas con agua destilada. Como desventaja, se encuentra que requerirá de citas de servicio para un mínimo mantenimiento. De plomo ácido selladas o libres de mantenimiento: Que no requiera el mínimo mantenimiento es la principal ventaja de las baterías de este tipo; sin embargo, esta característica provoca su desventaja pues al no necesitar mantenimiento acorta su vida funcional frente a las baterías que sí necesitan mantenimiento.

RECOMENDACIONES Para que la batería pueda darle autonomía al sistema con por lo menos cinco días sin recibir corriente de los paneles solares, necesitamos conocer la capacidad nominal del banco de baterías para diferentes generadores fotovoltaicos de 12 voltios: Para un panel solar de 10 y 12 watts (w) se recomienda una batería de 55 Amperes/hora (Ah) . Para uno de 20w se recomienda una batería de 70 Ah. Para uno de 35 (autorregulado) y 40w con regulador se recomienda una batería de 110 Ah. Para un panel solar de 50 (autorregulado) y 65w con regulador se recomienda una batería de 150 Ah. Para un sistema fotovoltaico de 70 (2 paneles de 35w autorregulados) y 80w (2 paneles de 40w) con regulador se recomienda una Batería de 220 Ah. Para uno de 100 (2 paneles de 50w autorregulados) y 130w (2 paneles de 65w) con regulador se requiere una batería de 300 Ah. Finalmente para un panel solar de 260w (4 paneles de 65w) con regulador se necesitará una batería de 450 Ah

Vida útil de la batería. La sulfatación Vida útil de la batería. La sulfatación. Un 80% de las baterías fallan prematuramente debido a la sulfatación. Las causas que provocan la sulfatación son inherentes a las baterías de plomo-ácido como la carga y la descarga, pero también hay otras causas que la aceleran aun más: Las baterías no se usan durante largos períodos de tiempo. Las baterías se almacenan sin una carga de flotación permanente. Utilización de las baterías en aplicaciones para las que no fueron diseñadas. Baterías de arranque para aplicaciones de descarga profunda y viceversa. Interrumpir prematuramente el proceso de carga la batería. Si cargamos una batería al 90%, el 10% restante del material no reactivado sufrirá la sulfatación. Las altas temperaturas incrementan la autodescarga de las baterías. Niveles incorrectos de carga y de voltaje de carga.

GRACIAS POR SU ATENCION