La Batería AA: Un Componente Esencial en la Tecnología Portátil
Las baterías AA son uno de los tipos más comunes de baterías cilíndricas de una sola celda, presentes en una amplia gama de dispositivos electrónicos portátiles. Estas baterías se dividen en dos categorías principales: primarias y secundarias, y su construcción varía según la química empleada.
Dimensiones y Peso
Una celda AA mide entre 49.2 y 50.5 mm de largo, incluyendo el terminal de botón, y entre 13.5 y 14.5 mm de diámetro. Las baterías alcalinas AA pesan aproximadamente 23 g, mientras que las recargables NiMH pesan alrededor de 31 g.
Tipos de Baterías AA
Baterías Primarias
Las baterías primarias o células primarias son no recargables y están diseñadas para ser usadas y desechadas después de su vida útil. Estas incluyen:
Batería alcalina: Utiliza una reacción electroquímica entre el zinc y el dióxido de manganeso (MnO2) en presencia de un electrolito alcalino de hidróxido de potasio (KOH).
Batería de metal de litio: Con litio metálico como ánodo, se utiliza para baterías AA de alto rendimiento.
Batería de zinc-carbón: También conocida como celda Leclanché, proporciona corriente eléctrica directa a partir de la reacción electroquímica entre el zinc y el MnO2.
Batería de zinc-cloruro: Una mejora de la celda de zinc-carbón, con una vida útil más larga y un voltaje más constante.
Baterías Secundarias
Las baterías secundarias o células recargables pueden recargarse invirtiendo la corriente eléctrica. Incluyen:
Batería NiMH: Con un electrodo positivo de hidróxido de níquel y un electrodo negativo de una aleación que absorbe hidrógeno.
Batería NiCd: Utiliza hidróxido de níquel Ni(O)(OH) como cátodo y cadmio metálico como ánodo.
Características de las Baterías AA
Voltaje de Celda: Las baterías alcalinas tienen un voltaje abierto de aproximadamente 1.5 V, mientras que las NiMH comunes tienen 1.2V.
Voltaje de Corte: El voltaje mínimo permitido, generalmente 1.0 V para NiMH o NiCd y 0.9 V para alcalinas.
Capacidad: La capacidad coulométrica total disponible, típicamente alrededor de 2000 a 3000 mAh para baterías AA alcalinas o NiMH.
Tasa de C: Indica la velocidad de descarga en relación con su capacidad máxima.
Autodescarga: Las baterías se autodescargan gradualmente incluso cuando no están en uso. Las alcalinas pierden del 2 al 3% de su carga original por año, mientras que las NiMH pueden perder hasta el 20% en las primeras 24 horas.
Degradación: La degradación ocurre en cada ciclo de carga y descarga, especialmente en baterías recargables como las NiMH, con una vida útil típica de 700-1,000 ciclos.
Química de las Baterías Alcalinas
Las baterías alcalinas generan electricidad mediante una reacción redox entre el zinc (ánodo) y el dióxido de manganeso (MnO2, cátodo) en un electrolito alcalino de KOH. Las reacciones son:
Zn(s) + 2OH–(aq) → ZnO(s) + H2O(l) + 2e– [Eoxidación° = +1.28 V]
2MnO2(s) + H2O(l) + 2e– → Mn2O3(s) + 2OH–(aq) [Ereducción° = +0.15 V]
Otros Tipos de Baterías
Además de las AA, existen múltiples tipos de baterías con diferentes químicas y aplicaciones, desde baterías de tamaño AAA, C, D, hasta baterías especializadas como las de litio-ion, litio-polímero y plomo-ácido, cada una con sus propias características y aplicaciones específicas.
