Las baterías eléctricas, también llamadas pilas o acumuladores eléctricos, son dispositivos utilizados para el almacenamiento de energía eléctrica, para después devolverla casi en su totalidad mediante procesos electroquímicos. El proceso de carga es fundamental debido a que es necesario el suministro de electricidad para su posterior funcionamiento.
La primera pila fue construida en 1799 por Alessandro Volta, que recibió el nombre de pila voltaica, y se dio a conocer al presidente de la Royal Society londinense mediante una carta. El nombre de la unidad que se utiliza para medir la diferencia de potencial es el voltio (en honor a Volta).
Los primeros acumuladores consistían en agrupaciones de celdas o discos de un material metálico, que aumentaban la corriente suministrada inicialmente. Se podían disponer de dos formas distintas, al colocarse uno sobre el otro, que tomaban la función de una pila, o una junto al otro, que formaban un batería.
Presentan tres características principales que las definen. Una es, la cantidad de energía que pueden almacenar (Wh). Otra es, la capacidad de carga determinada debido a la naturaleza de su composición. Se mide en amperios/hora (Ah) y capacidad (C). La tercera es, la profundidad de descarga que puede sostener (%).
Su funcionamiento se basa en un proceso llamado reducción-oxidación (o redox). Este principio consiste en una reacción entre distintas sustancias químicas. En ella, uno de los reactivos pierde electrones (oxidación) y el otro gana electrones (reducción). Este movimiento genera la corriente eléctrica.
La batería está constituida por una serie de celdas químicas con un electrodo positivo (ánodo), un electrodo negativo (cátodo) y un electrolito que permite que la corriente fluya entre los electrodos. La energía química se convierte en energía eléctrica mediante un proceso reversible o irreversible, dependiendo del tipo de batería. Se pueden distinguir dos tipos de celdas en este caso:
- Primarias: son las que conocemos como pilas no recargables, ya que, en el momento en el que se produce la reacción, no puede volver a su estado original, lo que significa que van agotando su capacidad de almacenar energía eléctrica.
- Secundarias: en este caso sí pueden ser recargadas mediante aplicación de energía eléctrica, con lo que se consigue restaurar su composición química original. Esto supone una gran ventaja puesto que pueden ser utilizadas en numerosas ocasiones. También reciben el nombre de pilas recargables.
Existen diferentes tipos de baterías, dependiendo de los elementos empleados para su fabricación. En términos generales. Son los siguientes:
- Baterías de arranque o baterías SLI: que se utilizan para fuentes de ignición, iluminación de vehículos como motor a explosión.
- Baterías Industriales: son utilizadas en el sector de las telecomunicaciones, servicios auxiliares, transformadoras de energía (solar y eólica), UPS, iluminación de emergencia y vehículos eléctricos. A su vez estas baterías pueden clasificarse en:
- Baterías GEL: son unas de las más utilizadas. Se caracterizan por estar construidas con un electrolito gelificado y totalmente selladas. Destinadas en su mayor parte a instalaciones solares de mediano y pequeño tamaño. Tienen ciclos de descarga profundos llegando a los 800 ciclos de vida.
- Baterías de Plomo Abierto: son baterías manejables y con unas dimensiones reducidas. Se trata de un tipo de baterías con una competitiva relación calidad-precio, utilizadas en la mayor parte de los casos para uno doméstico o particular.
- Baterías AGM: sus siglas significan “Absorbed Glass Mat”. Son un tipo de baterías que no necesitan mantenimiento, recargable y muy eficaz en sistemas solares, motos de agua, transpaletas, carritos de golf, caravanas, sillas de ruedas, alarmas, telecomunicaciones, equipos médicos, sistemas auxiliares en embarcaciones… Se caracterizan por la baja resistencia interna que acepta corrientes de carga y descarga muy elevadas, por lo que ofrecerá un gran número de ciclos.
- Baterías de Litio: emplean unas sales de Litio como electrolito y que para la liberación de los electrones lleva a cabo una reacción química. Este tipo de batería tiene inconvenientes y deterioros por el calor, por lo que le deben de añadir costosos sistemas de protección y seguridad. Estas baterías han sido utilizadas en ordenadores, smartphones, Tablet, cualquier dispositivo electrónico portátil actual. Últimamente se esta integrando en el ámbito industrial como domestica como acumuladores de litio.
- Baterías Estacionarias: son baterías que se mantienen permanentemente cargadas mediante un regulador, de electrolito absorbido, lo que las hacen libres de mantenimiento. Son ideales para consumos diarios caracterizadas por una larga vida útil, además de que tienen una elevada capacidad de funcionamiento en régimen de carga y descarga lentas.
Independientemente del tipo de batería que usemos, es importante reciclarlas una vez ha terminado su vida útil, ya que están compuestas, en su mayoría, de sustancias químicas que son dañinas y peligrosas, que pueden contaminar el agua y la tierra.
