Para muchos la batería es una simple caja que almacena energía. Sin embargo, estos dispositivos son verdaderos prodigios de la ingeniería moderna, capaces de almacenar y liberar energía en formas que antes parecían inimaginables.
Las baterías aprovechan reacciones químicas y flujos de electrones para generar electricidad utilizable, permitiendo que nuestras vidas avancen sin interrupciones.
¿Te imaginas una vida sin baterías? Nosotros ni por asomo.
Desde sus componentes básicos, hasta las innovaciones tecnológicas de la actualidad en la industria de la energía sostenible, saber cómo trabajan estas unidades de almacenamiento es fundamental para aprovechar al máximo su potencial en una sociedad cada vez más electrificada.
A continuación, te contamos sobre los principios de funcionamiento de una batería, qué elementos lo componen y cuáles son los diferentes tipos de baterías que existen.
¿Qué es y cómo funciona una batería?
Las baterías están presentes en una amplia gama de artefactos. Desde equipos electrónicos, como los portátiles, hasta vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía renovable.
En palabras sencillas: son dispositivos que almacenan y liberan energía en forma de corriente eléctrica mediante reacciones químicas.
Se basa en principios de electroquímica y transferencias de electrones. Cuando una batería está en uso, se inician reacciones químicas en los electrodos que liberan electrones en el ánodo. Estos elementos fluyen a través de un circuito externo y generan corriente eléctrica que puede usarse para alimentar mecanismos eléctricos.
Elementos de la batería
Una batería consta de tres componentes esenciales:
- Ánodo (terminal positivo). Es donde ocurre la reacción química de oxidación. Durante la descarga, los electrones se liberan del ánodo y se desplazan hacia el circuito externo.
- Cátodo (terminal negativo). Durante la descarga, el cátodo atrae los electrones liberados a en el ánodo a medida que fluyen a través del circuito.
- Electrolitos. Es un conductor iónico que separa el ánodo y el cátodo, permitiendo que los iones se muevan entre ellos. Esto mantiene la neutralidad de carga mientras se establece el flujo de los electrones a través del circuito externo.
Cada componente interactúa de manera precisa para habilitar la transferencia y generar energía eléctrica.
Tipos de baterías
Existen varios tipos de baterías. Cada uno con características, ventajas y limitaciones que se adaptan a diferentes aplicaciones y necesidades. Te mencionamos cuáles son las más comunes:
Baterías de Plomo-Ácido
Son comunes en automóviles y sistemas de respaldo. Destacan por su asequibilidad, pero poseen menor densidad energética y vida útil. Deben cambiarse cada cierto tiempo.
Baterías de Iones de litio
Son ampliamente utilizadas en dispositivos móviles y vehículos eléctricos. Tienen alta densidad energética y ciclos de vida prolongados.
Baterías de Níquel-Cadmio
Son menos comunes debido a su alta toxicidad. Se usaban anteriormente en equipos portátiles hasta que fueron reemplazadas por las baterías de litio.
Baterías de Níquel-Metal Hidruro (NiMH)
Reemplazaron durante un tiempo a las de níquel-cadmio. Siguen usándose en algunas industrias, como herramientas eléctricas, pero no son tan comunes como las de plomo-ácido y iones de litio.
Baterías solares
También conocidas como sistemas de energía solar, son baterías que se utilizan en instalaciones fotovoltaicas. Las baterías solares pueden capturar y almacenar la energía generada por radiación solar para administrar electricidad a los dispositivos y electrodomésticos de una propiedad o establecimiento.
Baterías de estado sólido
Es una tecnología emergente que funciona con electrolitos sólidos. Prometen mayor seguridad y densidad energética en el futuro.
Baterías de flujo
Almacenan energía en soluciones químicas externas. Se usan en el almacenamiento de energía renovable.