Características de las Baterías de Níquel-Hidruro Metálico
Las baterías de níquel-hidruro metálico (NiMH) son una forma avanzada de baterías recargables. Con un ánodo hecho de hidruro metálico y un cátodo de hidróxido de níquel, estas baterías combinan una alta densidad de energía con una menor huella ambiental. Introducidas comercialmente en 1989, inicialmente impulsaron computadoras personales portátiles y ahora son fundamentales en vehículos híbridos eléctricos, representando el 10% del mercado total de baterías recargables.
Ventajas Comparativas
En comparación con las baterías de níquel-cadmio (NiCd), las NiMH ofrecen un 40% más de energía específica, lo que resulta en aproximadamente el doble de capacidad. Además, las NiMH tienen una menor afectación por la depresión de voltaje y la ausencia de cadmio tóxico. Su efecto de memoria es mucho menor que en las baterías de NiCd. Frente a las baterías alcalinas, las NiMH presentan una resistencia interna mucho menor, permitiendo mantener un voltaje más alto bajo cargas elevadas.
Aplicaciones y Rendimiento
Con una energía específica de hasta 100Wh/kg y una densidad de energía que duplica la de las baterías de plomo-ácido y supera en un 40% a las NiCd, estas baterías son ampliamente utilizadas. Sus aplicaciones varían desde células de batería AA o AAA hasta teléfonos móviles antiguos, afeitadoras eléctricas, instrumentos médicos y aplicaciones estáticas de alta potencia. Aunque son más costosas que las baterías de plomo-ácido por kWh, su reciclabilidad y menor impacto ambiental las hacen preferibles en muchas situaciones.
Carga y Autodescarga
Las baterías NiMH se recargan aplicando corriente eléctrica, invirtiendo las reacciones químicas que ocurren durante su uso. Los sistemas de carga para estas baterías son sencillos y económicos, y se consideran seguras. Sin embargo, tienen una alta autodescarga, perdiendo hasta un 20% de su carga en las primeras 24 horas y luego un 10% por mes.
Parámetros Técnicos Clave
Al comparar y entender la capacidad de cada batería, es esencial considerar ciertos parámetros:
- Voltaje de Celda: El voltaje de las baterías NiMH, como las AAA y AA, es comúnmente de 1.2V en circuito abierto.
- Voltaje de Corte: El voltaje de corte, que define el estado «vacío» de la batería, suele ser de 1.0 V por celda para las NiMH.
- Capacidad: Las baterías AA NiMH tienen un voltaje nominal de 1.2 voltios y una capacidad promedio de 2000-2700 mAh.
- Tasa de C: Se utiliza para expresar la velocidad de descarga o carga relativa a su capacidad máxima. Las baterías NiMH de alta tasa de C pueden cargarse a 1C, cargándose completamente en poco más de una hora.
- Autodescarga: Las baterías NiMH tienen una alta autodescarga, perdiendo hasta un 20% de su carga inicial y luego un 10% por mes.
- Degradación: La vida útil de las baterías NiMH es típicamente de 700-1,000 ciclos de carga-descarga.
- Profundidad de Descarga: Indica cuánta energía se ha extraído de la batería, expresada en porcentaje de su capacidad total.
Conclusiones
Las baterías de níquel-hidruro metálico representan una opción eficiente y ecológica en el mundo de las baterías recargables. Aunque presentan desafíos como la alta autodescarga y un costo más elevado en comparación con las baterías de plomo-ácido, sus ventajas en términos de capacidad, vida útil y menor impacto ambiental las convierten en una elección popular en una amplia gama de aplicaciones.
