Los 9 tipos de baterías y sus usos [PDF]

En este artículo, aprenderá sobre: Diferentes tipos de baterías con funcionamiento y aplicación Explicado en fotografía.

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¿Qué es una batería?

Una batería es un dispositivo que contiene energía eléctrica en forma de productos químicos. Con la ayuda de Reacciones electroquímicas, convierte la energía química almacenada en energía eléctrica de corriente continua (CC).

Las reacciones electroquímicas en las baterías se llevan a cabo mediante el uso de corriente eléctrica para mover electrones de un material a otro (llamados electrodos). La primera batería fue inventada por el físico italiano Alessandro Volta en 1800.

Tanto si eres ingeniero como si no, debes haber visto al menos dos tipos diferentes de baterías, a saber, las baterías pequeñas y las grandes. Los dispositivos como relojes, alarmas y detectores de humo utilizan baterías más pequeñas, mientras que las aplicaciones como automóviles, camiones y motocicletas utilizan baterías recargables relativamente grandes.

Las baterías se han convertido en una importante fuente de energía en la última década. Además, las baterías están disponibles en diferentes tipos y tamaños según la aplicación. Entonces, comencemos con los diferentes tipos de baterías y sus usos.

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¿Cómo funciona la batería?

Las baterías utilizan los terminales o electrodos de la batería para generar energía eléctrica bajo demanda. El terminal positivo se encuentra en la parte superior de la batería y se utiliza para los intereses del cliente, como linternas y dispositivos electrónicos.

La carcasa exterior o parte inferior de la batería se conoce comúnmente como terminal negativo. Ambos terminales son muy comunes en todo tipo de baterías. Estos terminales y los productos químicos que rodean la batería juntos forman una celda de energía.

La celda de energía genera energía cada vez que los terminales positivo y negativo se conectan a un circuito eléctrico. Por ejemplo, si la carcasa de la linterna y la parte metálica del dispositivo están encendidas. Los productos químicos en la celda (alcalinos o de litio) inician la reacción, produciendo iones y electrones que alimentan lo que está conectado a la batería.

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Clasificación de la batería

1. Batería primaria
2. Batería secundaria

#1プライマリバッテリー

Las baterías primarias son fuentes de energía simples y convenientes para muchos dispositivos electrónicos portátiles como luces, cámaras, relojes, juguetes, radios, etc. Este tipo de baterías no se pueden recargar una vez que se agotan. Consisten en celdas electroquímicas que no son capaces de revertir las reacciones electroquímicas.

En general, las baterías primarias son relativamente baratas, livianas, fáciles de usar y requieren poco o ningún mantenimiento. Las pilas primarias existen en una variedad de tamaños y formas, desde pilas de botón hasta pilas AA. Se encuentran comúnmente en aplicaciones como marcapasos, rastreadores de animales, relojes de pulsera, controles remotos y juguetes para niños.

#2二次電池

Las baterías secundarias utilizan celdas electroquímicas que pueden revertir las reacciones químicas aplicando un cierto voltaje a las baterías. También se le llama batería recargable porque se puede recargar después de que se agote la energía de la batería. Se utilizan como inversores para fuentes de alimentación, así como fuentes de alimentación independientes.

También se utiliza cuando el uso de una sola batería cargada es demasiado caro o poco práctico. Las baterías secundarias de pequeña capacidad se utilizan en dispositivos portátiles como teléfonos móviles, y las baterías de alta resistencia se utilizan en dispositivos portátiles como teléfonos móviles. coche eléctrico y otras aplicaciones de alto drenaje.

Tipo de batería

A continuación se muestra Tipo de batería Se describe en su uso:

1. Batería de plomo-ácido
2. Batería de níquel-cadmio (batería de níquel-cadmio)
3. Batería híbrida de níquel metálico (hidruro metálico de níquel)
4. Batería de iones de litio (iones de litio)
5. Pilas alcalinas
6. Batería de zinc-carbono
7. Batería de botón
8. Batería de zinc-aire
9. Batería de plomo-ácido sellada

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#1鉛蓄電池

Las baterías de plomo-ácido NG son un tipo de batería recargable que son mucho más baratas y se encuentran en la mayoría de los automóviles y vehículos que alimentan los sistemas de iluminación. Las baterías de plomo-ácido tienen una densidad de energía relativamente baja en comparación con las baterías recargables modernas.

Sin embargo, la capacidad de suministrar grandes corrientes significa que la relación potencia-peso de la célula es relativamente grande. Las baterías de plomo-ácido tienen una capacidad de 2 V a 24 V y generalmente se consideran baterías de 2 V, 6 V, 12 V y 24 V. Su densidad de potencia es de 7Wh/kg.

Proporciona la alta corriente requerida para los motores de arranque, lo que lo hace ideal para uso automotriz, ya que está disponible a bajo costo.

#2ニッケルカドミウム電池 (Níquel-cadmio)

Las baterías de níquel-cadmio también son un tipo de batería recargable que utiliza hidróxido de níquel y cadmio metálico como electrodos. Una de las principales ventajas de las baterías NI-Cd es que pueden mantener el voltaje y retener la carga cuando no están en uso.

Este tipo de baterías tienen un voltaje terminal que cae casi hasta el final de la descarga durante una descarga de aproximadamente 1,2 voltios. Aunque rara vez se usan, son más baratas y tienen una tasa de descarga mucho más baja que las baterías de NiMH.

Se fabrican en una variedad de tamaños y capacidades, desde celdas selladas portátiles hasta celdas con ventilador grandes que se utilizan para energía de reserva y potencia de motor. Los paquetes más pequeños se utilizan para dispositivos portátiles, dispositivos electrónicos y juguetes, mientras que los paquetes más grandes se utilizan para baterías de arranque de aviones. coche eléctrico.

#3ニッケル金属ハイブリッド電池 (NiMH)

Es una batería recargable que se utiliza en dispositivos electrónicos cotidianos como teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y herramientas eléctricas portátiles. En este tipo, la reacción química en el electrodo positivo es similar a la de las baterías de níquel-cadmio, ambas con hidróxido de níquel.

Sin embargo, el electrodo negativo utiliza una aleación de almacenamiento de hidrógeno en lugar del cadmio utilizado en las baterías de NiCd. Debido a su gran capacidad y densidad de energía, esta batería ha encontrado aplicación en dispositivos de alto consumo. Se usan comúnmente como alternativas porque tienen voltajes de celda ligeramente más bajos pero generalmente compatibles.

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#4リチウムイオン電池 (iones de litio)

Este tipo de baterías consisten en celdas en las que los iones de litio se mueven desde el electrodo negativo a través del electrolito hasta el electrodo positivo cuando se descargan y regresan cuando se cargan. Las baterías de iones de litio se utilizan en dispositivos que utilizan alta corriente, como los mandos remotos de los coches.

Estas son baterías ampliamente utilizadas que se encuentran comúnmente en computadoras portátiles, teléfonos móviles, cámaras, etc. Las baterías de iones de litio suelen tener una mayor densidad de energía que otros tipos de baterías, tienen poco o ningún efecto memoria y tienen una menor autodescarga. La vida útil es de 300-500 ciclos de carga o unos 2-3 años.

#5アルカリ電池

Las pilas alcalinas convierten la energía química en energía eléctrica alimentando un circuito externo con dióxido de manganeso como electrodo positivo y el cilindro de zinc como electrodo negativo. Las pilas alcalinas recargables están diseñadas para cargarse completamente con el uso repetido.

Se puede utilizar para dispositivos de alto y bajo consumo, pero puede desgastarse rápidamente en dispositivos de alto consumo, como cámaras digitales. Estas baterías tienen una mayor densidad de energía y una vida útil más larga, pero ofrecen un voltaje similar al de las baterías de zinc-carbono. Cargar pilas alcalinas desechables puede ser peligroso, por lo que los usuarios deben fijarse bien en su etiqueta.

#6亜鉛炭素電池

Las baterías de zinc-carbono suministran corriente directamente desde la reacción electroquímica entre el dióxido de zinc y el dióxido de manganeso en presencia de electrolito. Estos se pueden encontrar en los electrodomésticos de toda la casa, como los controles remotos que funcionan con termostatos.

Por lo general, ofrecen una mayor capacidad y una menor resistencia interna que las pilas alcalinas. Además, tiene un mejor rendimiento a baja temperatura, mejor resistencia a las fugas y menos autodescarga. Las baterías de zinc-carbono tienen un ciclo de vida corto y son ideales para dispositivos de bajo consumo.

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#7コイン電池

Una pila de botón es una pila pequeña de una sola celda que suele tener una forma cilíndrica achaparrada con un diámetro similar al de un botón. Este tipo de baterías cuentan con separadores en los que los técnicos ponen en contacto el electrolito y controlan el flujo de iones que generan electricidad.

Tienen una larga vida útil y se encuentran en pequeños dispositivos portátiles como relojes y calculadoras de bolsillo. Está hecho de acero inoxidable, que forma la parte inferior de la celda y el terminal positivo, y la tapa superior de metal forma el terminal negativo. Su alta consistencia y confiabilidad lo hacen ideal para su uso en productos que requieren un servicio continuo a largo plazo.

#8亜鉛空気電池

Las baterías de zinc-aire generalmente funcionan oxidando el zinc con oxígeno en el aire. Se activan con el aire, por lo que cuando el oxígeno interactúa con el zinc de la batería, están listos para su uso. Tienen una alta densidad energética y son relativamente baratos de fabricar.

Vienen en una variedad de tamaños, desde pilas de botón muy pequeñas para audífonos hasta pilas grandes que se utilizan en las cámaras de cine. Este tipo de baterías suelen permanecer activas durante unos 3 años hasta que se apagan. Las ventajas de esta batería incluyen un voltaje de descarga plano, beneficios de seguridad ambiental y bajo costo.

#9密閉型鉛蓄電池

Es un tipo de batería de plomo-ácido que no se puede descargar porque el electrolito de ácido sulfúrico está condensado (espesado). Están algo sellados, pero hay rejillas de ventilación en caso de que el gas se libere accidentalmente debido a la sobrecarga. Esta batería está diseñada para durar hasta 12 años.

Se puede montar en cualquier posición y no requiere mantenimiento regular. Tiene una válvula de alivio que se activa cuando la batería produce gas hidrógeno. Este tipo de baterías funcionan bien a altas corrientes de carga. Se encuentran en motocicletas y vehículos todo terreno, sillas de ruedas, scooters, embarcaciones.

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¿Cómo elegir una batería?

Solo hay dos características a tener en cuenta a la hora de seleccionar una batería para su aplicación: rendimiento y coste. Pero si miramos un poco más a fondo, hay varios factores que te hacen elegir la batería adecuada para tu aplicación.

A continuación se presentan algunos factores a tener en cuenta al elegir el tipo de batería adecuado para su uso.

#1エネルギー密度

La densidad de energía se refiere a la cantidad total de energía que se puede almacenar por unidad de masa o volumen. Esto determina cuánto tiempo permanece encendido el dispositivo antes de que sea necesario recargarlo.

#2電力密度

La densidad de potencia se refiere a la tasa máxima de descarga de energía por unidad de masa o volumen. Por ejemplo, la baja potencia es ideal para computadoras portátiles y i-pods. Por otro lado, la alta potencia es adecuada para herramientas eléctricas.

#3安全性

Es importante asegurarse de que la temperatura a la que crea el dispositivo funcione. En caso de altas temperaturas, algunos componentes de la batería pueden fallar y provocar una reacción exotérmica.

#4ライフサイクルの耐久性

La larga duración de la batería requerida para la mayoría de las aplicaciones requiere estabilidad en la densidad de energía y potencia de la batería a través de ciclos frecuentes (carga y descarga).

#5コスト

El costo de elegir una batería es proporcional a su rendimiento, y es importante no aumentar anormalmente el costo total del proyecto.

#6充電電流

Se define como la corriente máxima que se puede aplicar para cargar la batería. Esto es efectivamente hasta 1A / 2A y es aplicable cuando los circuitos de protección de la batería están integrados, pero 500 mA sigue siendo el mejor rango para cargar la batería.

#7充電電圧

El voltaje de carga se refiere al voltaje máximo que se debe aplicar a la batería para cargarla de manera eficiente. Básicamente, 4,2 V considera el voltaje de carga óptimo.

Resumen

Como ya se ha mencionado, una batería es un dispositivo que recibe, almacena y emite electricidad bajo demanda. Hay muchos tipos de baterías que los consumidores pueden usar, cada una con un uso diferente. Continuaremos construyendo nuestra forma de vida a medida que desempeñamos un papel central en la habilitación de la energía limpia y renovable.

Así que, por ahora, me temo que verás”Tipos de transmisionesSi tienes alguna pregunta o duda sobre este artículo, no dudes en preguntarnos en los comentarios. Si este artículo te resulta útil, compártelo con tus amigos.

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