Cómo funciona una batería y 3 formas de arruinarla

Uno de los dispositivos electrónicos más útiles disponibles para nosotros es también uno de los más comunes. La batería moderna se presenta en tantas de nuestras tecnologías favoritas que casi podría ser perdonado por no perder el tiempo aprendiendo sobre su funcionamiento..

Pero ahora ha llegado el momento de expandir su base de conocimiento al comprender cómo se alimenta el teléfono inteligente en su bolsillo Mantenga la batería de su Android saludable con estos consejos Mantenga la batería de su Android saludable con estos consejos El software y las aplicaciones solo pueden llegar tan lejos: ¿Qué hay de cómo cargar y descargar la batería? Aprende todos los trucos aquí. , cuáles son las variedades de baterías comunes y qué puede hacer para prolongar su vida útil Cómo aumentar la vida útil de la batería de su computadora portátil Cómo aumentar la vida útil de la batería de su computadora portátil Una computadora portátil con una batería de corta duración es una molestia, especialmente cuando en el camino y en ninguna parte cerca de una toma de corriente. Para hacer que cada carga individual de su batería dure más, aprenda sobre ... .

Una breve historia de las baterías

Alessandro Volta demostró la primera batería electromagnética en funcionamiento en 1800. Su pila de placas de cobre y zinc separadas por discos de papel empapados en salmuera produjeron un voltaje constante durante un período de tiempo "razonable". Esto se conoció como una pila voltaica y fue el precursor de una generación de experimentos con baterías..

En 1836, John Frederic Daniell estandarizó el diseño de la batería. Una olla de cobre llena con una solución de sulfato de cobre sumergida en un recipiente de barro sin esmaltar lleno de ácido sulfúrico y un electrodo de zinc se convirtió en el estándar de batería de facto, que se presenta en innumerables redes de telégrafos eléctricos.

Avancemos rápidamente a la Universidad de Oxford, 1979. John Goodenough y Koichi Mizushima demostraron una celda recargable en funcionamiento con un rango de 4 voltios que utilizaba óxido de litio-cobalto como electrodo positivo y metal de litio como negativo. El precursor de la célula de litio tal como la conocemos nació, pero Sony y Asahi Kasei la comercializaron en 1991 en sus dispositivos electrónicos portátiles..

¿Qué es una batería moderna??

Usamos el termino batería moderna para describir las células electroquímicas que alimentan nuestros dispositivos de tecnología portátiles. Las baterías se dividen en dos categorías comunes:

• De un solo uso: baterías desechables con electrodos que se alteran irreversiblemente durante el uso..
• Recargable: baterías reutilizables con electrodos que se restauran mediante corriente inversa..

La electrónica portátil más moderna presenta una batería de litio, la más común de las cuales es el ion de litio (Ion de litio) célula. También puede encontrar un polímero de litio (Li-Po) célula que tiene la misma composición electroquímica y química general que su contraparte, pero su fabricación es más costosa y tiene una menor densidad de energía.

No obstante, las baterías de Li-Po siguen siendo populares debido a sus diseños livianos y flexibles y sus capacidades operativas mejoradas a temperaturas más altas y más bajas, algo con lo que Li-ion puede luchar.

Las baterías de iones de litio generalmente contienen un compuesto de litio intercalado como el óxido de litio y cobalto (LiCoO₂) como un electrodo, grafito para el segundo y un disolvente orgánico como electrolito. Este compuesto se usa debido a su alta densidad de energía y lenta pérdida de carga cuando no está en uso, además de que no requiere ciclos de memoria para prolongar la vida útil de la batería. Calibre y mantenga la batería de su MacBook para obtener el mejor rendimiento. Rendimiento Si calibra y mantiene correctamente la batería de su MacBook, es posible mejorar el rendimiento y posponer su reemplazo el mayor tiempo posible. .

Todas las baterías a base de litio contendrán un coeficiente de presión y temperatura. Este es un interruptor o sensor a prueba de fallas diseñado para evitar que la batería se sobrecaliente en condiciones extremas o uso excesivo, un proceso que generalmente hace que la batería sea inútil al dañar permanentemente los compuestos químicos que hacen posible el proceso de carga / descarga.

El proceso de carga

Las baterías a base de litio se han convertido en la batería de tecnología portátil de elección debido a su alta densidad de energía y cualidades recargables La nueva tecnología de batería se recarga en dos minutos, dura veinte años La nueva tecnología de batería se recarga en dos minutos, dura veinte años Hay una nueva tecnología de batería en el horizonte, y hay una buena posibilidad de que cambie la forma en que usas tus dispositivos .

Durante el proceso de carga, los iones de litio se mueven a través del electrolito desde el electrodo de óxido de cobalto de litio positivo hasta el electrodo de grafito negativo. Cuando se descargan o están en uso, los iones retroceden a través del electrolito, de negativo a positivo. Este proceso ocurre a un voltaje relativamente alto, 3.7 voltios en comparación con una batería alcalina AA a 1.5 voltios, razón por la cual las baterías a base de litio se han convertido en la fuente de alimentación portátil elegida por muchos productos electrónicos de consumo..

Las baterías a base de litio también se incluyen como parte de paquetes de baterías más grandes. Los 6 mejores paquetes de baterías de respaldo para extender el tiempo de actividad de su teléfono. Los 6 mejores paquetes de baterías de respaldo para extender el tiempo de funcionamiento de su teléfono. . Aquí hay algunos bancos de energía portátiles que pueden ser justo lo que necesita. , como una batería de computadora portátil. Estos paquetes de baterías presentan una cantidad de celdas de iones de litio unidas en un componente más grande y contendrán una cantidad de componentes adicionales:

• Sensor de temperatura: Sensor que controla la temperatura dentro del paquete en un intento por mantener la seguridad y la longevidad de las celdas.
• Regulador de voltaje: Sensor y circuito para monitorear y regular la salida / capacidad de cada celda dentro del paquete
• Estado de carga de la batería: Sensor que informa al sistema operativo del estado de carga actual (por ejemplo, 47% lleno)
• Conector: Conector de paquete para laptop, específico de la marca.

Las baterías a base de litio pueden realizar miles de ciclos de carga / descarga antes de que la calidad de la celda comience a degradarse realmente, pero hay varias maneras en que puede arruinar su batería, lo que podría ponerlo en peligro en el proceso..

Mantenimiento de la batería

El electrodo positivo que se encuentra en la mayoría de las baterías a base de litio, LiCoO₂, Puede presentar una serie de riesgos si la célula se daña. A diferencia de otras opciones de batería, comprometer el compuesto inflamable y presurizado puede producir resultados extremos. Para mitigar esto, las celdas de batería a base de litio están sujetas a una serie de pruebas de seguridad, muchas de las cuales son más estrictas que sus contrapartes a base de ácido.

Calor

Ha habido una serie de casos de baterías a base de litio que se encienden en condiciones de calor extremo. Las baterías bajo presión de calor combinadas con cualquier presión adicional inesperada o un cortocircuito pueden "explotar" dejando una batería destruida Apple está ofreciendo reemplazo gratuito para el iPod Nano de primera generación [Noticias] Apple está ofreciendo reemplazo gratuito para el iPod Nano de primera generación [Noticias] Tan raro como es para Apple admitir públicamente un mal funcionamiento, este es demasiado grande para pasarlo por alto. Según Apple, las baterías de algunos iPod nanos de primera generación pueden sobrecalentarse y convertirse en una ... y, en la mayoría de los casos, una pieza dañada de tecnología portátil.

Cada batería de litio tiene un separador incorporado dentro de la celda. Esto distingue entre los electrodos positivo y negativo durante el proceso de carga / descarga. Si este separador se perfora o daña, existe la posibilidad de que los electrodos puedan hacer contacto. Esto hace que la batería experimente una ganancia rápida de calor que puede provocar una explosión..

La batería tiene un mecanismo de ventilación para evitar tal ocurrencia, pero en última instancia, debido a la naturaleza del compuesto químico que se ventea, la posibilidad de una reacción explosiva aún permanece debido al calor generado por la reacción química..

Calificaciones de descarga

Las baterías a base de litio prefieren una descarga parcial Cómo hacer que la batería de su teléfono dure más y aguantar más jugo Cómo hacer que la batería de su teléfono dure más y aguantar más jugo La vida útil de la batería es una de las mayores dificultades de la electrónica moderna. Los teléfonos inteligentes, las tabletas y las computadoras portátiles se ocupan de ello, entonces, ¿qué puede hacer para maximizar la cantidad de tiempo que obtiene por carga? , en lugar de "profundo" o "completo". No tienen memoria de carga, por lo que una descarga parcial no afecta el rendimiento futuro.

Sin embargo, una descarga `` profunda '', es decir, agotar completamente la batería, hará que el voltaje de una batería a base de litio disminuya y podría ocasionar un daño permanente en la batería..

Proceso de envejecimiento

Las baterías a base de litio envejecen. Se cree que su vida útil máxima es de entre 2 y 4 años Qué hacer si la batería de su computadora portátil o tableta no se carga Qué hacer si la batería de su computadora portátil o tableta no se carga Ocasionalmente recibimos una pregunta en MakeUseOf Respuestas sobre una batería que se niega a cobrar. Esto no es sorprendente. Se sabe que las baterías solo duran tanto tiempo, y las malas condiciones pueden reducir drásticamente su vida útil. Problemas ... dependiendo de la cantidad de ciclos de carga / descarga experimentados. Eso no quiere decir que deba realizar un seguimiento de la cantidad de veces que usa la batería, ya que eso sería bastante difícil. Pero posponer el uso de una batería nueva y dejarla en el estante no prolongará la vida útil de la batería; la batería solo durará los mismos 2-4 años..

También vale la pena verificar cuándo se fabricó una batería al comprar un nuevo producto de tecnología portátil. Si se ha dejado redundante en un almacén durante un año, ese es un año de duración de la batería que ya se ha agotado. Póngase en contacto con el fabricante del producto y solicite una batería nueva siempre que sea posible.

Existen aplicaciones modernas de gestión de la batería que afirman ser capaces de revertir la degradación celular actual aceptada con el tiempo, como el batteryOS ', un producto que se lanzará en febrero de 2015.

Li-Air

La próxima generación de baterías de litio Tecnologías de baterías que van a cambiar el mundo Tecnologías de baterías que van a cambiar el mundo La tecnología de baterías ha crecido más lentamente que otras tecnologías, y ahora es el polo de la tienda en un número asombroso de industrias. ¿Cuál será el futuro de la tecnología de batería? contará con química de litio-aire, lo que permitirá una densidad de energía extremadamente alta en diseños cada vez más livianos. Las baterías de Li-Air obtienen una ventaja de densidad de energía sobre sus contrapartes tradicionales al utilizar abundante oxígeno para inducir el flujo de corriente, en lugar de almacenar internamente el oxidante químico requerido.

Desafortunadamente, todavía se requiere investigación en una serie de áreas clave antes de que un producto de Li-Air comercialmente viable aparezca en nuestros dispositivos portátiles..

¿Le ha ayudado esto a comprender las baterías de sus dispositivos portátiles? Déjanos saber que piensas abajo!

Créditos de imagen: Baterías a través de Wikimedia Commons, Pila voltaica a través de Wikimedia Commons, Batería de iones de litio a través de Wikimedia Commons, Batería de polímero de litio a través de Wikimedia Commons, 3GS con batería rota a través de Wikimedia Commons, Batería vacía a través de Pixabay, Densidad de energía de la batería a través de Wikimedia Commons