Profundidad de Descarga en Baterías
Las baterías eléctricas son esenciales como fuentes de energía eléctrica de corriente continua. Convierten la energía química almacenada en energía eléctrica mediante un proceso electroquímico, proporcionando así una fuerza electromotriz que permite el flujo de corriente en circuitos eléctricos y electrónicos. Una batería típica consta de una o más celdas voltaicas. El principio fundamental de una celda electroquímica es la ocurrencia espontánea de reacciones redox en dos electrodos separados por un electrolito, una sustancia conductora iónica y eléctricamente aislante.
Profundidad de Descarga (DOD)
La profundidad de descarga es una medida de cuánta energía se ha extraído de una batería, expresada como un porcentaje de su capacidad total. Por ejemplo, de una batería de 100 Ah de la cual se han retirado 40 Ah, ha experimentado una DOD del 40%. La profundidad de descarga es inversa al estado de carga (SOC). Una batería con un SOC del 60% está también a un 40% de DOD. Las baterías de ciclo profundo deben ser capaces de mantener una vida útil de varios miles de ciclos bajo altos DOD (80% o más).
Para las baterías de iones de litio, la vida útil de una celda depende fuertemente del DOD. La pérdida de iones de litio y material de electrodo activo es mayor en ciclos de DOD más grandes. A altos DOD, pueden ocurrir mecanismos adicionales de degradación, como la descomposición y disolución del material del cátodo y la pérdida de capacidad. Para evitar peligros o una degradación prematura de la capacidad, es necesario seguir las recomendaciones del fabricante.
Otras Características
Para comparar y comprender la capacidad de cada batería, es importante considerar ciertos parámetros característicos de cada tipo de batería. Estos parámetros son una referencia al necesitar una batería con cualidades específicas, ya que se utilizan en todo tipo de dispositivos y para infinitos propósitos.
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.
Voltaje de Corte
El voltaje de corte es el voltaje mínimo permitido. Generalmente define el estado «vacío» de la batería.
Capacidad
La capacidad culombimétrica es la cantidad total de Amperios-hora disponibles cuando la batería se descarga a una corriente específica desde un SOC del 100% hasta el voltaje de corte.
Tasa de Carga de la Batería (C-rate)
La tasa de carga indica la velocidad a la que una batería se descarga o se carga. Una tasa de 1C significa que la corriente de descarga o carga es igual a la capacidad total de la batería en una hora.
Autodescarga
Las baterías se autodescargan gradualmente incluso si no están conectadas y entregando corriente. Esto se debe a reacciones químicas «secundarias» que ocurren dentro de la celda incluso cuando no se aplica carga.
Degradación
Alguna degradación en las baterías recargables ocurre en cada ciclo de carga-descarga. Esto suele suceder debido a que el electrolito migra lejos de los electrodos o porque el material activo se desprende de los electrodos.
Estado de Carga (SOC)
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.
