La Tasa C de las Baterías: Un Análisis Detallado
Una batería eléctrica es esencialmente una fuente de energía eléctrica de corriente continua. Convierte la energía química almacenada en energía eléctrica a través de un proceso electroquímico. Esto proporciona una fuerza electromotriz que permite que las corrientes fluyan en circuitos eléctricos y electrónicos. Una batería típica consta de una o más células voltaicas. El principio fundamental en una célula electroquímica son las reacciones redox espontáneas en dos electrodos separados por un electrolito, que es una sustancia conductora iónica y eléctricamente aislante.
Tasa C de las Baterías
La tasa C se utiliza para expresar la rapidez con la que una batería se descarga o carga en relación con su capacidad máxima. Se mide en unidades de h-1. La energía contenida en una batería se puede descargar a diferentes tasas, lo que significa que cuanto mayor sea la corriente de descarga, menor será el tiempo de funcionamiento de la batería. De manera similar, cuanto menor sea la corriente de descarga, más tiempo se necesitará para descargarla completamente. Las tasas C altas generan más calor y provocan un aumento en la temperatura de la celda, lo que desencadena mecanismos de degradación a altas temperaturas. La tasa C reduce la vida útil y la capacidad usable de una batería. Los fabricantes a menudo publican hojas de datos con gráficos que muestran las curvas de capacidad versus tasa C. Una tasa de 1C significa que la corriente de descarga descargará toda la batería en 1 hora. Para una batería con una capacidad de 100 Amperios-hora, esto equivale a una corriente de descarga de 100 Amperios.
Estándares para Baterías Recargables
Los estándares para baterías recargables generalmente califican la capacidad y los ciclos de carga durante un tiempo de descarga de 4 horas (0.25C), 8 horas (0.125C) o más. Para obtener una buena lectura de capacidad, los fabricantes comúnmente califican las baterías alcalinas y de ácido plomo a una tasa muy baja de 0.05C, o una descarga de 20 horas. Según Energizer, para las baterías NiMH, la tasa normal de descarga es 0.2C. La capacidad nominal de la batería se mide a esta tasa. A una tasa de descarga mayor, la capacidad real de la batería será mucho menor que la nominal. La batería NiMH podría descargarse a una tasa máxima de 3C. La mayoría de las baterías de iones de litio solo pueden soportar una temperatura máxima de 60°C y se recomienda cargarlas a un máximo de 45°C bajo una tasa de carga de 0.5C. La tasa C para una batería 18650 suele ser de 1C, lo que significa que podemos consumir un máximo de 2.85A de la batería. Para evitar peligros o degradación prematura de la capacidad, es necesario seguir las recomendaciones del fabricante.
Otras Características de las Baterías
Para comparar y comprender la capacidad de cada batería, algunos parámetros importantes son característicos de cada batería, incluso dentro de un tipo de batería. Estos parámetros son una referencia cuando se necesita una batería y se requieren cualidades específicas, ya que las baterías se utilizan en todo tipo de dispositivos y para infinitos propósitos.
Voltaje de la Celda
El voltaje de las baterías eléctricas se crea por la diferencia de potencial de los materiales que componen los electrodos positivo y negativo en la reacción electroquímica.
Voltaje de Corte
El voltaje de corte es el voltaje mínimo permitido. Este voltaje generalmente define el estado “vacío” de la batería.
Capacidad
La capacidad culométrica es el total de Amperios-hora disponibles cuando la batería se descarga a una cierta corriente de descarga desde un 100% SOC hasta el voltaje de corte.
Autodescarga
Las baterías se autodescargan gradualmente incluso si no están conectadas y suministrando corriente. Esto se debe a reacciones químicas «laterales» que no producen corriente y que ocurren dentro de la celda incluso cuando no se aplica carga.
Degradación
Se produce cierta degradación en las baterías recargables en cada ciclo de carga y descarga. La degradación ocurre generalmente porque el electrolito migra lejos de los electrodos o porque el material activo se desprende de los electrodos.
Profundidad de Descarga
La profundidad de descarga es una medida de cuánta energía se ha retirado de una batería y se expresa como un porcentaje de la capacidad total. Por ejemplo, una batería de 100 Ah de la cual se han retirado 40 Ah ha experimentado una profundidad de descarga del 40%.
Estado de Carga
El estado de carga se refiere a la cantidad de carga en una batería en relación con sus estados “lleno” y “vacío” predefinidos, es decir, la cantidad de carga en Amperios-hora que queda en la batería.
