La Batería de 1.2V: Comprendiendo su Funcionamiento y Aplicaciones
La batería eléctrica es un componente esencial en muchos dispositivos y sistemas electrónicos. Su voltaje, determinado por factores como la química y el número de celdas, es crucial para su adecuado funcionamiento. En este artículo, exploraremos las características y aplicaciones de la batería de 1.2V, centrándonos en las baterías de níquel-metal hidruro (NiMH) y níquel-cadmio (NiCd).
Química y Voltaje en las Baterías
La química detrás del voltaje de las baterías implica la diferencia de potencial entre los materiales de los electrodos positivo y negativo en la reacción electroquímica. Las baterías conectadas en serie producen un voltaje igual al número de baterías multiplicado por el voltaje de cada batería individual. Este principio es válido independientemente del formato de la batería, por ejemplo, una batería AA tiene el mismo voltaje que una batería AAA.
Baterías NiMH y NiCd de 1.2V
Las baterías NiMH y NiCd son conocidas por su voltaje nominal de 1.2V por celda, con un voltaje típico al final de la descarga de 1V. La reacción redox total en estas baterías es E0 = 0.49V – ( – 0.83V) = 1.32V.
Aplicaciones y Ventajas de las Baterías NiMH
Introducidas comercialmente en 1989, las baterías NiMH se han popularizado en vehículos híbridos eléctricos y representan el 10% del mercado total de baterías recargables. Comparadas con las baterías NiCd, las NiMH ofrecen un 40% más de energía específica y aproximadamente el doble de capacidad. Además, son menos afectadas por la depresión de voltaje y no contienen cadmio tóxico. La memoria de estas baterías es mucho menor que en las baterías de níquel-cadmio. Durante la descarga, su reacción global es: NiO(OH) + MH → Ni(OH)2 + M.
Características de las Baterías Ni-Cd
Las baterías Ni-Cd utilizan hidróxido de níquel como cátodo y cadmio metálico como ánodo. Aunque tienen una baja impedancia interna y una alta capacidad de potencia, su capacidad de almacenamiento de energía es menor en comparación con otros sistemas de baterías. Son conocidas por su largo ciclo de vida y la capacidad de recarga rápida, pero pueden sufrir de depresión de voltaje o efecto memoria. La reacción durante la descarga es: 2NiOOH + Cd + 2H2O → 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2.
Otros Tipos de Baterías y sus Voltajes
Las baterías de iones de litio producen alrededor de 3.6 voltios por celda, lo que es beneficioso para muchas aplicaciones, ya que requieren menos celdas. Las baterías con voltajes superiores a 1.5 voltios generalmente están compuestas de celdas conectadas en serie. Por ejemplo, una batería de 9 voltios tiene seis celdas en serie. Es importante conocer el voltaje nominal de una batería, que es el voltaje medio que una celda produce cuando está completamente cargada.
Comparación entre Baterías Alcalinas y Recargables
Las baterías primarias (alcalinas) y secundarias (recargables) tienen diferentes voltajes debido a su química. Las baterías alcalinas comienzan con 1.5 voltios y disminuyen gradualmente a 1.2 y luego a 1.0 voltios, mientras que las baterías recargables operan más uniformemente, manteniéndose en 1.2 voltios hasta agotarse. Este comportamiento permite que ambos tipos sean intercambiables en muchos dispositivos.
Conclusión
Comprender el funcionamiento de las baterías de 1.2V es esencial para su correcta aplicación en dispositivos electrónicos. Las baterías NiMH y NiCd, a pesar de tener el mismo voltaje nominal, presentan diferencias significativas en términos de capacidad, efectos de memoria y toxicidad. Estas características deben ser consideradas al seleccionar una batería para una aplicación específica.
