19 de abril de 2012

Baterías para Móviles

Ingeniería de Dispositivos Móviles
Laboratorio: Publicación 7
Se 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.

Seguramente aveces usemos el término pila y batería como si fuese lo mismo, pero son cosas diferentes. Una pila se denomina a los generadores de electricidad basados en procesos químicos normalmente no reversibles, o acumuladores de energía eléctrica no recargables. Mientras que batería se aplica generalmente a los dispositivos electroquímicos semi-reversibles, o acumuladores de energía eléctrica que sí se pueden recargar, como el de nuestros dispositivos móviles y computadoras portátiles.


Funcionamiento


El principio de funcionamiento de una batería está basado esencialmente en un proceso reversible llamado reducción-oxidación, un proceso en el cual uno de los componentes se oxida y el otro se reduce, es decir, un proceso cuyos componentes no resulten consumidos ni se pierdan, sino que meramente cambian su estado de oxidación y, que a su vez pueden retornar a su estado original en las circunstancias adecuadas. Estas circunstancias son, en el caso de los acumuladores, el cierre del circuito externo, durante el proceso de descarga, y la aplicación de una corriente, igualmente externa, durante la carga.

Resulta que procesos de este tipo son bastante comunes, por extraño que parezca, en las relaciones entre los elementos químicos y la electricidad durante el proceso denominado electrólisis, y en los generadores voltaicos o pilas. Los investigadores del siglo XIX dedicaron numerosos esfuerzos a observar y a esclarecer este fenómeno, que recibió el nombre de polarización.

Tipos más comunes


Baterías de Níquel-Cadmio (Ni-Cd)
Son baterías recargables de uso doméstico e industrial. Cada vez se usan menos esto debido a su efecto de memoria y al cadmio que es muy contaminante.

El efecto de memoria en este tipo de baterías, provocan que al paso del tiempo vayan perdiendo su tiempo de vida. Cada vez que es recargada una batería de este tipo, el periodo entre los cargamentos se va acortando. El voltaje del Ni-Cd tiende a caer abruptamente, quedando descargadas de un momento para otro después de un periodo considerable de utilización, por lo que no son buenos para un uso intensivo.

La batería Ni-Cd fue remplazada por las baterías Ni-MH.


Baterías de Níquel-Hidruro Metálico (Ni-MH)
Tipo de batería recargable que utiliza un ánodo de oxidróxido de níquel, como la batería de níquel cadmio, pero su cátodo es de una aleación de hidruro metálico. Esto permite eliminar el costo ambiental producido y el cadmio a la vez que se beneficia de una mayor capacidad de carga, aproximadamente de dos a tres veces más que la de Ni-Cd, y un menor efecto memoria.

La desventaja es que suelen ser mas costosas que las de Ni-Cd, y estas también estan cayendo en desuso, para abrir camino a una nueva serie de baterías y que actualmente son las más usadas para dispositivos celulares, tablets y computadoras portátiles y que son las de Li-Ion.


Batería de Iones Litio (Li-Ion)
La batería de iones de litio, también denominada batería Li-Ion, es un dispositivo diseñado para almacenamiento de energía eléctrica que emplea como electrolito, una sal de litio que procura los iones necesarios para la reacción electroquímica reversible que tiene lugar entre el cátodo y el ánodo.


Esta tecnología se ha situado como la más interesante en su clase en usos para ordenadores portátiles, teléfonos móviles y otros aparatos eléctricos y electrónicos. Los teléfonos móviles, las agendas electrónicas, e incluso los nuevos reproductores MP3 vienen con baterías basadas en esta tecnología, gracias a sus varias ventajas.

Ventajas:
  • Poco peso: Son menos pesadas y ocupan menos volumen que las de tipo Ni-MH y mucho menos que las de Ni-Cd y Plomo.
  • Poco espesor: Se presentan en placas rectangulares, con menos de 5 mm de espesor. Esto las hace especialmente interesantes para integrarlas en dispositivos portátiles que deben tener poco espesor.
  • Carecen de efecto memoria.
  • Descarga lineal.

Una patente de Apple


Apple, hace poco acaba de presentar en la Oficina de Patentes y Marcas, nuevas baterías que estarían compuestas por células combustibles de hidrógeno, capaces de convertir el hidrógeno y el oxígeno en agua y energía eléctrica.

La idea de estas nuevas recargas, es que todos los dispositivos móviles de la marca, dirían adiós a las grandes y pesadas baterías que existen en la actualidad para dar paso a otras más livianas y que además pueden durar semanas sin necesidad de recarga.


Según la patente inscrita, la capacidad de la batería sería mucho mayor, en la que pasarían semanas para volver a cargarla, y lo mejor de todo, es que cuidaría el medio ambiente. Estas células al ser minúsculas pueden hacer que las baterías de los dispositivos, sean de menores tamaños y más livianas. “Estas células combustibles pueden alcanzar altas densidades de energía, lo que potencialmente puede permitir el uso continuado de dispositivos electrónicos portátiles durante días o incluso semanas sin necesidad de que sean recargados”, señala Apple.

Bibliografía
Batería - Definición
Batería Níquel-Cadmio
Batería Litio-Ion
El futuro de las baterías, según Apple

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