Características de las Baterías Tipo D
Las baterías tipo D, también conocidas como baterías R20, son elementos de gran tamaño utilizados en aplicaciones de drenaje medio a alto. Estas baterías son significativamente más grandes y tienen mayor capacidad que las baterías tipo AA y C, lo que las hace ideales para juguetes grandes, linternas e instrumentos musicales.
Tipos y Química de las Baterías Tipo D
Existen diversos tipos de baterías D, clasificadas según su química:
Baterías Primarias:
Batería alcalina
Batería de metal de litio
Batería de zinc-carbono
Batería de zinc-cloruro
Baterías Secundarias:
Batería NiMH (Níquel-metal hidruro)
Batería NiCd (Níquel-cadmio)
Cada una de estas baterías tiene un voltaje terminal, capacidad y tasas de descarga prácticas que dependen de su química.
Dimensiones y Peso
Las baterías D tienen un diámetro nominal de 33.2 milímetros (1.3 pulgadas) y una longitud total de 61.5 milímetros (2.42 pulgadas). Su peso varía entre 160 y 180 gramos.
Capacidad y Voltaje
La capacidad de una batería depende de su química y del consumo de corriente. Por ejemplo, una batería alcalina D de la marca Duracell tiene un rendimiento aproximado de 20,000 mAh a una descarga de 25 mA, pero solo alrededor de 10,000 mAh a una descarga de 500 mA. Esta variación es menos pronunciada en las baterías de química NiMH y casi inexistente en las de NiCd.
Voltaje de Celda: El voltaje de las baterías eléctricas se crea por la diferencia de potencial de los materiales que componen los electrodos positivos y negativos en la reacción electroquímica. Las baterías alcalinas tienen un voltaje de celda abierto de aproximadamente 1.5 V, mientras que un voltaje común de circuito abierto para las baterías NiMH es de 1.2V.
Voltaje de Corte: El voltaje de corte es el voltaje mínimo permitido y generalmente define el estado “vacío” de la batería. Para probar la capacidad de una batería NiMH o NiCd, se utiliza un voltaje de corte de 1.0 V por celda, mientras que para las alcalinas se usa 0.9 V.
Tasa de C y Autodescarga
Tasa de C: Esta tasa se utiliza para expresar qué tan rápido se descarga o carga una batería en relación a su capacidad máxima, con unidades h-1. Una tasa de 1C significa que la corriente de descarga vaciará la batería en 1 hora. Comúnmente, las baterías alcalinas y de ácido plomo se califican a una tasa muy baja de 0.05C, o una descarga de 20 horas.
Autodescarga: Las baterías se autodescargan gradualmente incluso si no están conectadas y suministrando corriente. Las baterías alcalinas son estables químicamente y tienen una tasa muy baja de autodescarga, perdiendo solo un 2 a 3 por ciento de su carga original por año cuando se almacenan a temperatura ambiente (20–30 °C). Las baterías NiMH tienen una alta autodescarga, pudiendo perder hasta un 20% de su carga en las primeras 24 horas y luego un 10% por mes.
Degradación y Ciclo de Vida
Las baterías recargables sufren cierta degradación en cada ciclo de carga y descarga, generalmente debido a la migración del electrolito lejos de los electrodos o al desprendimiento del material activo de los electrodos. El ciclo de vida para las baterías NiMH es típicamente de 700 a 1,000 ciclos de vida.
Otros Tipos de Baterías
Además de las baterías tipo D, existen numerosos tipos de baterías eléctricas, cada una con características y aplicaciones específicas. Estas incluyen tamaños como AA, AAA, C, y formatos especializados como CR y LR, así como químicas variadas como litio-ion, litio-polímero y ácido-plomo. Estas baterías se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde sistemas de UPS hasta baterías de automóviles eléctricos y dispositivos móviles.
