Las baterías son un dispositivo de almacenamiento de energía, son los consumibles energéticos de mucho equipo electrónico y aplicaciones mecánicas. La energía eléctrica, en su estado de corriente eléctrica no puede ser contenida, una vez generada es consumida o liberada. Por ello la funcionalidad de las baterías ha sido un gran peldaño tecnológico dentro de la ingeniería. Sabes que una batería al estar cargada ofrece un suministro eléctrico sin necesidad de una fuente de alimentación, pero ¿si no se puede almacenar la corriente eléctrica, como almacena “carga” una batería?
Una batería almacena energía química que es contenida en un electrolito para ser liberada en corriente continúa una vez utilizada. Esto se debe a lo que se denomina como “reacción electroquímica”, un proceso químico llamado “redox”, por la particularidad de oxidación y reducción, donde se transmiten electrones de un cuerpo a otro durante el proceso.
Al momento de fluir iones de un electrodo a otro, se genera una corriente eléctrica, que puede ser carga o descarga. La carga será cuando se suministre energía eléctrica de una fuente a la batería, y la descarga será cuando la batería esté suministrando la energía eléctrica a una carga(equipo o sistema electrónico/mecánico).
La composición básica de una batería es la siguiente:
Cátodo: polo positivo (electrodo positivo) de la batería.
Ánodo: polo negativo (electrodo negativo) de la batería.
Separador: será una protección física, que impedirá el contacto directo entre los electrodos, sin impedir el flujo de iones a los mismos.
Electrolito: generalmente en estado líquido, será la sustancia química contenida en el interior de la batería, que permitirá la transmisión de los iones de un electrodo a otro.
Las baterías se catalogan en celdas primarias y secundarias, siendo las “celdas primarias” de un solo uso, la pila común que conocemos. Las de “celda secundaria” o recargables, que son de múltiples ciclos de vida (un ciclo de vida se cumple con cada recarga de la batería) que podemos encontrar en nuestros celulares, computadores, etc. Dentro de las de categoría “celda primaria”, encontramos las pilas alcalinas principalmente; dentro de la categoría “celda secundaria”, el tipo de batería más usada consta de ion-litio ó plomo ácido.
Hoy día, las baterías utilizadas en sistemas de respaldo eléctrico son siempre de celda secundaria, por lo que suelen ser diferenciadas por el material que constituye el electrólito; y la capacidad (medida en amper-hora) y el voltaje (medido en volts) de la batería.
Ejemplo
En los UPS monofásicos, las baterías más comúnmente usadas son: 12v 5Ah, 12v 7Ah y 12v 9Ah.
En este ejemplo podemos ver que las 3 baterías tienen el mismo voltaje, pero diferente capacidad, esa capacidad se refiere a la cantidad de corriente que puede suministrar cada batería en el determinado periodo de tiempo de una hora. El voltaje será la cantidad de tensión que nos podrá abastecer dicha batería.
Las baterías que usará un equipo, dependerá de la cantidad de tensión eléctrica que requiera para accionarse, como de la cantidad de corriente circulante por hora que necesite para efectuar su proceso. Pues recordemos, de la multiplicación de nuestra corriente y nuestro voltaje, obtenemos el valor de la potencia que nos entregará un sistema, en este caso una batería.
Fuentes:
[1] N/A.