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BATERÍAS por Mind Map: BATERÍAS

1. DEFINICIÓN: La batería es un dispositivo que almacena energía en forma electro química y es el más amplia mente usado para almacenar energía en una variedad de aplicaciones.

2. CLASIFICACIÓN:

2.1. Batería primaria: su reacción electroquímica es irreversible, es decir, después de que la batería se ha descargado no puede volver a cargarse.

2.2. •Batería secundaria: su reacción electroquímica es reversible, es decir después de que la batería se ha descargado puede ser cargada inyectándole corriente continua desde una fuente externa. Su eficiencia en un ciclo de carga y descarga está entre el 70% y 80%.

3. FUNCIONAMIENTO BÁSICO:

3.1. En general el funcionamiento de una batería, se basa en una celda electroquímica. Las celdas electroquímicas tienen dos electrodos: El Ánodo y el Cátodo

3.1.1. ANODO: El ánodo se define como el electrodo en el que se lleva a cabo la oxidación y el cátodo donde se efectúa la reducción.

3.1.2. ELECTRODOS: pueden ser de cualquier material que sea un conductor eléctrico, como metales, semiconductores.

3.2. Para completar el circuito eléctrico, las disoluciones se conectan mediante un conductor por el que pasan los cationes y aniones, conocido como puente de sal (o como puente salino). Los cationes disueltos (K+ )se mueven hacia el Cátodo y los aniones (Cl- ) hacia el Ánodo para que las disoluciones de neutralicen.

4. CARACTERÍSTICAS QUE DEFINEN UNA BATERÍA:

4.1. La cantidad de energía que puede almacenar

4.2. La máxima corriente que puede entregar (descarga)

4.3. La profundidad de descarga que puede sostener

5. TIPOS DE BATERIA

5.1.  Plomo-acido (Pb-ácido)  Nickel-cadmio (NiCd)  Nickel-hidruro metálico (NiMH)  Ion-Litio (Li-ion)  Polímero-Litio (Li-poly )  Aire-zinc  Celdas de combustible

5.1.1. Batería de plomo ácido 8 Es el tipo de batería recargable más común por su buena relación de desempeñocosto aunque es la de menor densidad de energía por peso y volumen.

5.1.1.1. La batería plomo-ácido es, en el momento actual, imprescindible e insustituible, especialmente en automoción, pero también en muchas otras aplicaciones que exigen continuidad en el suministro de energía eléctrica.

5.1.2. Batería de Nickel-hidruro metálico 12  Es una extensión de la tecnología de NiCd, ofrece una mayor densidad de energía y el ánodo es hecho de metal hidruro evitando los problemas ambientales de la NiCd.

5.1.2.1. Aplicaciones batería Nickel-cadmio 11  Unos de los usos más frecuentes es en juguetes, equipos estéreos y máquinas fotográficas.

5.1.3. Aplicaciones batería Ni-MH 13 Incluyen todos los vehículos de propulsión totalmente eléctrica

5.1.4. Batería de Ion-litio 14  Es de una nueva tecnología, la cual ofrece una densidad de energía de 3 veces la de una batería plomo-ácido. Esta gran mejora viene dada por su bajo peso atómico 6,9 vs 209 para la de plomo

5.1.4.1. Aplicaciones batería Ion-litio 15  Su uso se ha popularizado en aparatos como teléfonos móviles, agendas electrónicas, ordenadores portátiles y lectores de música.

5.1.5. Batería de Polímero-litio 16 Es una batería de litio con un polímero sólido como electrolítico.

5.1.5.1. Aplicaciones batería Polímero-litio 17  La esperada próxima generación del Hyundai Sonata que saldrá en el 2011 y estará basado en un modelo híbrido que sacará Hyundai a finales de 2010. Hyundai ha adoptado un enfoque ligeramente diferente en cuanto al almacenamiento de la energía ya que utiliza baterías de polímero de litio en lugar de usar un compuesto de níquel con iones de litio.

5.1.6. Batería de Aire-zinc 18  Con una fabricación más barata y capacidades que pueden superar en 3 veces a las populares Ion de Litio

5.1.6.1. Aplicaciones batería Aire-zinc 19  La tecnología zinc-aire respetuosa con el medio ambiente encuentra su mejor aplicación en prótesis de oído, aparatos electrónicos portátiles y en el sector automotriz.

5.1.7. Celdas de combustible 20  Una pila de combustible, también llamada célula o celda de combustible es un dispositivo electroquímico de conversión de energía similar a una batería, pero se diferencia de esta última en que está diseñada para permitir el reabastecimiento continuo de los reactivos consumidos; es decir, produce electricidad de una fuente externa de combustible y de oxígeno en contraposición a la capacidad limitada de almacenamiento de energía que posee una batería.

5.1.8. Comparación entre las baterías 21 Tipo Energía/ peso Tensión por elemento (V) Duración (número de recargas) Tiempo de carga Auto-descarga por mes (% del total) Plomo 30-50 Wh/kg 2 V 1000 8-16h 5 % Ni-Cd 48-80 Wh/kg 1,25 V 500 10-14h * 30% Ni-Mh 60-120 Wh/kg 1,25 V 1000 2h-4h * 20 % Li-ion 110-160 Wh/kg 3,16 V 4000 2h-4h 25 % Li-Po 100-130 Wh/kg 3,7 V 5000 1h-1,5h 10%

6. ALGO DE HISTORIA

6.1. 1600 Gilbert (England) Establishment electrochemistry study 1800 Volta (Italy) Invention of the voltaic cell 1859 Planté (France) Invention of the lead acid battery 1899 Jungner (Sweden) Invention of the nickel-cadmium battery 1901 Edison (USA) Invention of the nickel-iron battery 1947 Neumann (France) Successfully sealing the nickel-cadmium battery Mid 1960 Union Carbide (USA) Development of primary alkaline battery Mid 1970 Development of valve regulated lead acid battery 1990 Commercialization nickel-metal hydride battery 1992 Kordesch (Canada) Commercialization reusable alkaline battery 1999 Commercialization lithium-ion polymer 2001 Anticipated volume production of proton exchange membrane fuel cell

7. SANTIAGO GAMBOA GARCIA