Clasificación de las baterías

La gama de diferentes tipos de baterías se ha ampliado considerablemente durante los últimos años.

En este artículo examinaremos a fondo las baterías desde todas las perspectivas:

• Duración
• Densidad de energía
• Características de carga / autodescarga
• Mantenimiento y costes operativos. 

Baterías de litio

Las baterías de litio se pueden clasificar aproximadamente en dos tipos:

Baterías de metal de litio y baterías de iones de litio: Esta última no contiene litio metálico y es recargable. 
Las baterías de iones de litio actualmente tienen dos tipos: batería de iones de litio líquido (LIB) y baterías de polímero de iones de litio (PLB).

Una batería de iones de litio es un tipo de batería recargable en la que los iones de litio se mueven desde el electrodo negativo al electrodo positivo durante la descarga y de regreso durante la carga.

Las LIB se presentan con alto voltaje, tamaño pequeño, peso ligero y alta densidad de energía, sin “efecto memoria”, respetuosa con el medio ambiente, baja tasa de auto descarga y larga vida útil, por lo que se convierte en el suministrador de energía ideal del siglo XXI.

Ventajas de las baterías de litio

•  Alta densidad de energía: De hasta 460-600 Wh/kg, aproximadamente 6-7 veces en comparación con la batería de plomo ácido.

• Larga vida útil: la vida útil del ciclo puede alcanzar más de 6 años.

Las baterías 1C (100% DOD) tienen el récord de carga / recarga y ciclos de 10.000 veces con LiFePO4 como su ánodo.

• Alto voltaje nominal (el voltaje de trabajo del monómero es 3.7V o 3,2 V), aproximadamente igual al voltaje conectado en serie por 3 baterías recargables de níquel cadmio (NiCd) o hidruro metálico de níquel (NiMH), y es una unidad de energía de batería fácil de formar. Las baterías de iones de litio pueden ajustar su voltaje a 3,0 V mediante un nuevo tipo de tecnología de regulador de voltaje de batería de litio, para satisfacer los requisitos de los pequeños electrodomésticos.

• Resistencia de alta potencia, entre las cuales las baterías LiFePO4 (para uso de vehículos eléctricos) pueden tener una capacidad de carga / recarga de hasta 15-30 ° C y son convenientes para una aceleración de arranque de alta resistencia.

• Baja auto descarga: Una de las ventajas más destacadas para las baterías de iones de litio, es su tasa de autodescarga inferior al 1% por mes. Es 1/20 más baja que la de NiMH

• Peso ligero: aproximadamente 1/6 – 1/5 del peso del VRLA con la misma dimensión.

• Eficiencia tanto a altas como a bajas temperaturas: se puede trabajar en un entorno de -20 ℃ – 60 ℃, y se puede utilizar en un entorno de -45 ℃ si se somete a tratamientos de procesamiento.

• Respetuoso con el medio ambiente: no contiene ni produce contaminantes metálicos pesados ​​tóxicos como Pb / Hg / Cad durante su fabricación, el uso o el vencimiento.

• No se consume agua durante su producción, lo cual es ventajoso para los determinados países con escasez de agua. 

Contras de las baterías de litio 

• Todas las baterías galvánicas de litio tienen un rendimiento de seguridad deficiente y presentan riesgos de explosión para la seguridad. 

• Todas las baterías de litio necesitan un circuito de protección para evitar sobrecargas / descargas profundas.

• Requieren condiciones de producción de alto nivel y por lo tanto con alto costo.

• Condiciones de uso limitadas y tiene los riesgos de seguridad en el uso de alta y baja temperatura.  

Baterías de Níquel Cadmio (NiCd)

Las baterías de níquel cadmio (NiCd) son un tipo de batería recargable con características de alto nivel de descarga, larga duración y precio económico. 

Sin embargo, hoy en día están en progresivo desuso, debido a que contiene metales tóxicos como el cadmio, por lo que es nocivo para el medio ambiente y debe reciclarse o eliminarse de manera adecuada. 

Además, las baterías de NiCd también pesan mucho y tienen un “efecto memoria”, lo que puede disminuir la vida útil de la batería, incluso hacerla inútil. 

Para ser más específicos el “efecto memoria” sucede, cuando recarga una batería de NiCd que no se ha descargado totalmente, “memoriza” el nivel de carga anterior y, por lo tanto, la capacidad máxima se vuelve igual a este nivel. Para evitarlo, debe descargar completamente la batería y volver a cargarla completamente al menos una vez cada pocas semanas.

Ventajas de las baterías NiCd

• Carga rápida y sencilla, incluso después de un almacenamiento prolongado. 

• Gran número de ciclos de carga / descarga: si se mantiene a fondo, el Ni-Cd garantiza más de 1000 ciclos de carga / descarga.

• Excelente rendimiento de carga: el NiCd permite la recarga a bajas temperaturas.

• Larga vida útil. 

• Costo más bajo. 

• Disponible en varios tipos y tamaños. 

Desventajas de las baterías NiCd

• Densidad de energía comparativamente baja. 

• “Efecto memoria”. 

• Nocivo para el medio ambiente.

• Auto descarga comparativamente alta: requiere recarga después del almacenamiento. 

Baterías de hidruro metálico de níquel (NiMH)

Este tipo de baterías está menos influenciada por el “efecto memoria” y es más fácil de mantener. Sin embargo, presenta problemas a temperaturas muy bajas o altas.

Aunque no contiene metales pesados, no se puede reciclar por completo. La batería de NiMH destaca por su mayor densidad de energía en comparación con las de NiCds. Significa que obtiene un mayor tiempo de ejecución de la batería sin peso adicional.

Ventajas de las baterías NiMH

• Fácil almacenamiento.

• Respetuoso con el medio ambiente. 

• 30-40% más de capacidad que en un NiCd habitual.

• “Efecto memoria” menos evidente que en NiCd.

• Los ciclos de carga / descarga completos periódicos se necesitan con menos frecuencia que el NiCd.

Contras de las baterías NiMH

• Vida útil limitada: si se realiza un ciclo profundo con frecuencia, especialmente con corrientes de carga elevadas, la operación comienza a empeorar después de 200 a 300 ciclos.

• Corriente de descarga limitada: aunque una batería de NiMH puede generar corrientes de descarga elevadas, las descargas periódicas con corrientes elevadas reducen la vida útil de la batería.

• El NiMH produce más calor durante la carga y necesita un tiempo de carga más prolongado en comparación con el Ni-Cd.

• Alta auto descarga: el NiMH tiene aproximadamente un 50% más de auto descarga en comparación con el Ni-Cd.

• El funcionamiento se deteriora si se almacena a altas temperaturas; el NiMH debe mantenerse en un lugar fresco y en una condición de carga de aproximadamente el 40%.

• Alto mantenimiento: la batería debe descargarse completamente con regularidad para evitar la formación de cristales. 

Cuidados de las baterías

El almacenamiento adecuado de la batería tiene muchas ventajas, prolonga la vida útil de la batería y evita que se vuelvan peligrosas.

Para almacenar las baterías de la manera correcta, debes seguir estas sencillas reglas:

1. Guarda las baterías en el paquete original o en cajas exclusivas para el almacenamiento de baterías. El almacenamiento de las baterías encapsuladas en su paquete asegura que permanezcan protegidas de los impactos ambientales como la humedad. 

También garantiza que no se mezclen baterías nuevas completamente cargadas con viejas y evita que sus terminales entren en contacto con otros metales.

2. Mantén las baterías en un lugar fresco y seco. Asegúrate de que no esten expuestas a la humedad o temperaturas extremas, ya que estas condiciones pueden deteriorar las baterías. Sería bueno si las almacenas alrededor de 15 ° C, aunque si es algo más alta también es adecuado.

 3. Mantén las baterías recargables al 40% de carga. Las baterías recargables con productos químicos de níquel o litio deben almacenarse aproximadamente al 40% del nivel de carga. Esto minimiza la degradación causada por el envejecimiento.

4. Evita el contacto de los terminales positivo y negativo de dos baterías. Si los terminales negativos y positivos de diferentes baterías están en contacto, pueden conducir electricidad y las baterías se descargarán.

5. Deja las tapas de plástico en los terminales de las baterías cuando no las uses. Algunas baterías, entre ellas muchas baterías de 9V, tienen una tapa de plástico colocada sobre los terminales. Aconsejamos dejar estas tapas puestas durante el almacenamiento para evitar que las baterías pierdan su carga y conduzcan la electricidad.

6. Retira las baterías de los dispositivos electrónicos que rara vez se aplican entre usos. Si las baterías permanecen en los dispositivos electrónicos, se descargan más rápido.

7. Nunca guardes las baterías en el congelador, ya que esto disminuye su capacidad para cargarse por completo.

No cabe duda de que la mejor instrucción para el almacenamiento es consultar las especificaciones y recomendaciones de los fabricantes. Pero también hay algunos consejos generales para almacenar diferentes tipos de baterías:

Cuidados de la batería Ion-Litio

Litio-Ion: El rango de temperatura es de -20 ° C a 60 ° C, pero para un período de almacenamiento duradero se recomienda 0 ° C a 25 ° C siendo 15 °C ideal. Las baterías deben conservarse con una carga incompleta (30% -50%).  

¿Cómo almacenar las baterías de Níquel Cadmio?

Baterías de Níquel-Cadmio: el almacenamiento prolongado de las baterías de Ni Cd no requiere que la batería esté cargada, pero la batería debe descargarse hasta el voltaje final de descarga (con la luz de advertencia parpadeando) y luego almacenarse en el paquete original o envuelto con ropa / papel y guardado en un lugar limpio, fresco y seco. 

¿Cómo almacenar las baterías de Nitruro metálico de Níquel?

Las baterías de hidruro metálico de níquel deben mantenerse al 40% del nivel de carga. Dado que las baterías de NiMH se caracterizan por una mayor tasa de auto descarga, perderán más carga durante el almacenamiento y lo más probable es que requieran carga antes de poder volver a usarlas. 

Recuerda, las condiciones de almacenamiento dependen de los productos químicos activos utilizados en las baterías. Durante el almacenamiento, las baterías pueden auto descargarse y descomponer el contenido químico.
Siguiendo nuestras indicaciones, puede aumentar significativamente la eficiencia de sus baterías y disfrutar de su funcionamiento durante mucho tiempo.