Tipos de baterías, pros y contras de los distintos tipos de baterías

Hoy en día, hay varios tipos de baterías disponibles en el mercado. La capacidad, el número de ciclos de carga-descarga y los componentes internos son los factores clave que determinan el rendimiento de una batería.

Tipos de baterías

La composición de las pilas recargables fabricadas determina sus respectivos tipos.

Pilas de plomo

La carcasa de este tipo de baterías está herméticamente cerrada, a veces con gel en lugar de líquido. Estas baterías tienen válvulas para liberar gases. Aunque no son tan comunes como antes, se siguen fabricando.

• Tienen un coste reducido.
• Soportan bastante bien las bajas temperaturas.
• A pesar de su nombre, no están completamente selladas y a menudo necesitan funcionar en posición estrictamente vertical.
• Emiten vapores alcalinos o ácidos y no deben utilizarse en zonas mal ventiladas.
• Si se sobrecargan hasta el límite, el líquido que contienen puede hervir y averiarse.
• Su capacidad se reduce considerablemente si no se cargan lo suficiente.

Baterías de níquel

Las baterías de iones de litio no tienen "efecto memoria" como las baterías de Ni-Cd. Esto significa que no es necesario descargarlas completamente antes de cargarlas para que alcancen su capacidad máxima. De hecho, es mejor evitar la descarga completa de las baterías de iones de litio, ya que puede reducir su vida útil.

Cuando se trata de almacenamiento, las baterías de iones de litio también son más indulgentes. Pueden almacenarse con distintos niveles de carga sin que ello afecte significativamente a su rendimiento. Sin embargo, en general se recomienda almacenarlas con un 50% de carga para un almacenamiento a largo plazo.

• Precio más elevado en comparación con las baterías de Ni-Cd.
• Tiempo de carga más lento.
• Pueden experimentar una reducción de la capacidad en temperaturas extremadamente frías.
• Número de ciclos de carga – normalmente alrededor de 300-500.
• No necesitan un sistema de carga especial.
• No contienen cadmio tóxico.
• Es posible que la batería pierda un 10% de su carga en las 24 horas iniciales.
• La capacidad de la batería puede reducirse hasta un 20% en los primeros 30 días.

Las pilas que han estado almacenadas durante mucho tiempo deben recargarse con 5 ciclos para que vuelvan a su estado normal.

También hay otro tipo de batería conocida como baterías basadas en níquel e hidruro metálico.

• En comparación con las pilas que contienen cadmio, las pilas de Ni-Mh son menos tóxicas.
• Las baterías de Ni-Mh no sufren el "efecto memoria" o tienen muy poco.
• Es aconsejable guardar las pilas Ni-Mh con carga completa, y si se almacenan durante mucho tiempo, se recomienda cargarlas una vez al mes.
• La capacidad de las pilas de Ni-Mh es un 50% superior a la de las pilas de cadmio.
• Algunas pilas de Ni-Mh están marcadas como LSD (baja autodescarga), lo que significa que se descargan a un ritmo muy lento.
• En comparación con las pilas que contienen cadmio, las de Ni-Mh tienen un coste más elevado.
• Las pilas de Ni-Mh tienen un índice de autodescarga mayor que las pilas que contienen cadmio y pueden descargarse a los pocos meses de estar almacenadas.
• Tras 200-300 ciclos de descarga, la capacidad de las pilas de Ni-Mh empieza a disminuir.
• La vida útil de las baterías de Ni-Mh es más corta que la de las que contienen cadmio.

Se recomienda cargar y descargar completamente las baterías nuevas de 3 a 5 veces antes de su uso inicial para restaurar sus condiciones de funcionamiento.

Baterías basadas en litio

Existen diversas variantes de baterías de litio producidas.

Baterías de iones de litio (li ion)

Tiene una batería cada vez más popular. NO permite la descarga completa, por lo que hay ciertos modelos que vienen equipados con protección contra descarga completa.

Baterías de iones de litio con y sin protección

• Sin "efecto memoria – Puede cargarse en cualquier estado.
• Alta capacidad y ligereza, lo que las hace populares en la industria del automóvil, donde la relación peso-capacidad influye significativamente en el kilometraje diario.
• Descarga lenta: suele rondar el 3% el primer mes y el 1% en los siguientes.
• La carga rápida es casi inocua para el uso futuro.
• Los precios bajan gradualmente.
• Todos los tipos de baterías de iones de litio disponibles actualmente no funcionan bien a bajas temperaturas. Su capacidad disminuye significativamente por debajo de 0 grados.
• Más caras que las baterías de Ni htm y ni-cd.
• Existe riesgo de explosión si no se cargan correctamente.

Para una duración óptima de las baterías, es mejor empezar a cargarlas cuando alcancen aproximadamente el 50% de su capacidad. Cuantas más veces pases por el ciclo de carga y descarga, menor será la vida útil de la batería. Por lo tanto, es aconsejable evitar agotar completamente la batería. En su lugar, intente mantener la batería lo más cargada posible para maximizar su longevidad. Por ejemplo, si utilizas un portátil, mantenlo enchufado siempre que sea posible. De este modo, el portátil se alimentará de la red eléctrica, y la batería se utilizará con menos frecuencia, como cuando se está de viaje o en situaciones en las que realmente se necesita depender de la energía de una red aislada.

Con el fin de maximizar la vida de la batería, algunas personas llegan a quitar las baterías de sus ordenadores portátiles después de que hayan terminado de cargar y almacenarlos por separado. Sin embargo, este enfoque tiene sus inconvenientes: si se produce un apagón o si el propietario olvida apagar correctamente el sistema operativo, el portátil puede no conservar los datos importantes. Además, esta práctica puede tener un impacto perjudicial en el rendimiento general del sistema operativo. En cualquier caso, sigue siendo necesario recargar periódicamente la batería para garantizar que su nivel de carga se mantiene por encima del 50%.

Variedades de pilas de litio

Baterías de polímero de litio

Ciertos tipos carecen por completo de humedad, por lo que poseen una mayor durabilidad y un menor riesgo de incendio. Presentan un rendimiento superior especialmente en entornos caracterizados por altas temperaturas. Por ello, suelen ser preferidas para su implantación en regiones con climas cálidos.

Polímero de iones de litio

Baterías de polímero de iones de litio

En la mayoría de los casos, los fabricantes siguen incluyendo gel en el interior de la batería. A pesar de ello, el nombre de la batería suele seguir siendo el mismo que el de las completamente secas – Li-Polímero, aunque el nombre exacto debería ser baterías de polímero de iones de litio. Estas baterías se utilizan habitualmente en teléfonos y ordenadores portátiles.

Las diferencias en estas baterías vienen determinadas principalmente por el material del cátodo. La segunda letra del nombre de la batería indica el material del cátodo. Por ejemplo:

• C – cobalto. Estas baterías son las de mayor capacidad.
• M – manganeso. Tienen menor capacidad pero pueden ofrecer una alta corriente de descarga, lo que las hace ideales para aplicaciones que requieren una gran salida de corriente.
• F – hierro-fosfato. Estas baterías tienen menor capacidad y corriente de descarga, pero pueden recargarse más de 1.000 veces en sólo 1 hora.
• Una ventaja de este tipo de pilas es su tamaño y peso reducidos: pueden ser tan finas como un milímetro y tienen muy poco peso.
• Otra ventaja es su capacidad para doblarse, lo que las hace versátiles para diferentes aplicaciones.
• Además, tiene una capacidad suficientemente alta, lo que permite un uso más prolongado.
• Sin embargo, una desventaja es su inadmisible descarga profunda, que puede provocar daños o reducir su vida útil.
• Además, el coste de estas baterías es mayor que el de las convencionales.

Li-Fe

Las baterías de litio-hierro-sulfato ofrecen unas capacidades de recarga impresionantes, con una capacidad de hasta 2000 ciclos, lo que permite una carga rápida en sólo 15 minutos. Estas baterías también tienen una salida de corriente elevada que oscila entre 60 y 130 amperios. Aunque rinden admirablemente a temperaturas de hasta -30 °C, requieren el uso de un cargador especializado. Además, cabe destacar que estas baterías suelen ser más pesadas que sus homólogas convencionales. Como consideración final, es importante mencionar que el coste de estas baterías sigue siendo relativamente alto.

Cómo determinar el tipo de batería preferible

En primer lugar, debe identificar sus prioridades y preferencias. Si el peso y el tamaño no le preocupan pero sí el precio, considere la posibilidad de optar por baterías de plomo. A pesar de ser voluminosas, son la opción más asequible. Por otro lado, si el tamaño, el peso y el precio le importan, es aconsejable elegir baterías de níquel. En caso de que la compacidad y el alto rendimiento sean cruciales para usted, y el precio no sea un factor importante, las pilas de litio serían una opción ideal. Las baterías de Li-Fe, aunque caras, ofrecen la mayor potencia entre todas las opciones disponibles.

Tipos de pilas

El surtido de pilas recargables varía mucho en cuanto a tipos. Echemos un vistazo a las dimensiones más buscadas.

Tipo tamaño "AA

El voltaje es de 1.2V y la longitud es de 50.5 mm con un diámetro de 13.5-14.5 mm. Este tipo de pila se conoce como "dedo" batería.

Tamaño "AAA

El tamaño de esta batería es de 10.5 mm de diámetro y 44.6 mm de longitud, con una tensión de 1.2V. Se conoce comúnmente como "dedo meñique" pila.

Tamaño "16340

Las dimensiones de la pila son las siguientes: tiene un voltaje de 3.7V, una longitud de 35 mm y un diámetro de 17 mm.

Tamaño "18500

Las dimensiones de la pila son 3.7V, con una longitud de 35 mm y un diámetro de 18 mm.

Tamaño "18650

3.7V, con una longitud de 67 mm y un diámetro de 18 mm.

También conocida como 168A, la pila 18650 tiene una forma similar a las pilas AA o AAA, pero es de mayor tamaño. La capacidad de estas baterías suele estar entre 2200-4000 mAh. Para cargar la batería, se aplica un voltaje de 0.Se aplican 05 V y el proceso de carga concluye con 4.2V. Se recomienda cargar la batería con un amperaje de 0.5 A. En situaciones de urgencia, se permite una carga máxima de 1 A. El tiempo total de carga es de aproximadamente 3 horas, ya que una duración mayor puede provocar un sobrecalentamiento. Es crucial utilizar el cargador correcto para estas operaciones.

Tamaño "26650

La pila tiene un voltaje de 3.6 V y mide entre 68-72.5 mm de longitud y 26.5 mm de diámetro.

Algunos modelos de esta batería afirman tener capacidad para 1500 ciclos de carga/descarga. Sin embargo, una vez alcanzado este límite, la capacidad de la batería disminuye al 80%. Este tipo de pila se suele utilizar en dispositivos que requieren una fuente de energía de alta potencia.

Tamaño "32650"

El voltaje es de 3.7V, con una longitud de 68mm y un diámetro de 33mm.

Normalmente, ya está equipada con una placa de protección y tiene un peso de hasta 150 g.

Tamaño "R14/LR14 o "Elemento C

El voltaje es de 1.5 voltios y sus dimensiones son 50 mm de longitud y 26.2 mm de diámetro.

Su aspecto es similar al de un barril en miniatura y suele pesar unos 37 gramos.

Tamaño "R20/LR20 o "Elemento D"

El voltaje de esta pila es 1.5 V, mientras que su longitud mide 61.5 mm y su diámetro es de 34.2 mm.

Semejante a un barril grande, este tipo de pila suele pesar entre 66 y 141 gramos. Estas pilas, también conocidas como "tipo d" fueron algunas de las primeras pilas fabricadas en todo el mundo, con los primeros prototipos producidos por Energizer en 1898.

Tipo PP3 ("Krona 9v")

La pila conocida como "corona adquirió su nombre debido a su popularidad en la URSS.

Tiene un voltaje de 9V y unas dimensiones que miden 48.5 mm × 26.5 mm × 17.5 mm.

El peso de la batería es de 53 gramos y su capacidad oscila entre 120 mAh y 700 mAh.

En algunos modelos, existe la opción de cargar la batería mediante un convertidor de corriente integrado con una corriente de 4.5-5.5V.

Tipo de pilas "Sin caja o "flexible pilas

Pilas sin carcasa

Funcionan a tensiones de 4.De 5 a 6 V, el tamaño de estas pilas puede variar de 3x10x12mm a 5x120x130mm.

Estas baterías se han comparado a menudo con el desayuno de un cosmonauta envuelto en papel metálico, más que con una batería convencional. No obstante, ofrecen comodidad en situaciones en las que el dispositivo es compacto y el compartimento de la batería es estructuralmente complejo.

Cargadores

Existen diferentes tipos de cargadores:

• Cargadores diseñados para tamaños de batería específicos o diferentes tipos de batería.
• Cargadores especializados que funcionan con baterías a base de níquel o de litio, así como cargadores universales compatibles con cualquier tipo de batería.
• Cargadores para carga normal y lenta, así como para carga rápida o superrápida.
• Cargadores con varios temporizadores y sistemas de control de carga.

Un cargador estándar debe tener las siguientes capacidades

1. Cargan la batería rápidamente con un voltaje superior al que proporciona la batería.
2. Controlar eficazmente el proceso de carga reduciendo gradualmente la corriente de carga a medida que aumenta el nivel de carga de la batería.
3. Es importante tener la capacidad de cargar una batería rápidamente utilizando una corriente alta cuando hay una necesidad urgente de utilizarla. Sin embargo, también es importante tener la opción de cargar la batería lentamente utilizando una corriente baja para preservar su longevidad. Cuanto más lento sea el proceso de carga, menos calor generará la batería y más durará.
4. Otra característica importante de un cargador es la posibilidad de desactivar manualmente la carga automática.

Un cargador de alta calidad debe tener la capacidad de cargar una amplia gama de tipos de baterías, incluyendo pero no limitado a AA, AAA, 186502, Krona, y muchos otros.

1. Cuando todos los demás factores son iguales, es aconsejable elegir una pila de mayor capacidad. Esto hará que el aparato funcione durante más tiempo y experimente menos ciclos de carga, prolongando así su vida útil. Sin embargo, puede haber casos en los que la batería de mayor capacidad sea excesivamente cara, sobre todo cuando se introducen nuevos modelos. En estos casos, sería beneficioso utilizar una calculadora para determinar la relación precio-capacidad más favorable. Aunque la proporción favorezca ligeramente a una batería de menor capacidad, sigue siendo preferible optar por una batería de mayor capacidad debido al efecto compensatorio de un menor número de ciclos de carga.

Tomemos como ejemplo el dispositivo 8.

Ofrece las siguientes características

• carga de baterías con distintas capacidades;
• ajuste de la corriente para distintas baterías;
• protección contra la inserción incorrecta de las pilas, desajuste de polaridad;
• protección contra las altas temperaturas;
• desconexión automática una vez cargado por completo;
• función de encendido/apagado programable;
• recarga de baterías viejas
• capacidad de carga rápida;
• compatibilidad con las pilas de níquel-cadmio con "memoria";
• conector de alimentación adicional de la batería del coche de 12 voltios.

Invierta en cargadores de alta calidad: sin duda merece la pena. Es muy recomendable comprar tanto las baterías como los cargadores al mismo fabricante. A menudo, se venden juntos en un paquete, que es la mejor opción. Para una carga sin problemas, opta siempre por baterías con la misma compañía y estructura interna.

Puede elegir con confianza marcas americanas de renombre como Duracell, Energizer y Kodak. Las marcas japonesas como SONY, MAXELL, Sanyo, National, Panasonic, Toshiba y TDK también son opciones fiables. Además, las marcas europeas como PHILIPS y VARTA y las coreanas como Samsung, LG, TEKCELL y DAEWOO son muy recomendables. El país de origen de las baterías no juega un papel importante, ya que suelen fabricarse en China.