Ventajas y Desventajas de las Baterías Alcalinas
Las baterías alcalinas (código IEC: L) son un tipo de batería primaria que genera corriente eléctrica directa a partir de la reacción electroquímica entre el zinc y el dióxido de manganeso (MnO2) en presencia de un electrolito alcalino. Estas baterías reciben su nombre debido al uso del hidróxido de potasio (KOH) como electrolito alcalino, en lugar del cloruro de amonio (NH4Cl) o cloruro de zinc (ZnCl2) utilizado en las baterías de zinc-carbón. Aunque otros sistemas de baterías también emplean electrolitos alcalinos, utilizan distintos materiales activos para los electrodos. La batería alcalina primaria es ampliamente utilizada en dispositivos portátiles como herramientas eléctricas, radios, juguetes y controles remotos, siendo el tamaño AA el más común.
Aplicaciones y Uso
Las baterías alcalinas se emplean habitualmente en dispositivos portátiles con bajo consumo de corriente, uso intermitente o que están lejos de una fuente de energía alternativa. Son ideales para circuitos de alarma y comunicación donde la energía eléctrica está disponible solo de manera intermitente.
Ventajas de las Baterías Alcalinas
- Mayor densidad energética en comparación con las células secundarias recargables.
- Alta energía específica, largos tiempos de almacenamiento (baja autodescarga) y disponibilidad inmediata.
- Ideales para aplicaciones de bajo consumo.
- Portabilidad y uso inmediato incluso después de un almacenamiento prolongado.
- Amplia disponibilidad y amigabilidad ambiental al desecharlas.
Desventajas de las Baterías Alcalinas
- No son recargables.
- Bajo C-rate, incluso los tipos de alta corriente son bajos en comparación con las baterías recargables.
- Menos amigables con el medio ambiente en comparación con las baterías recargables.
- Generación de una gran cantidad de residuos de baterías para reciclar.
- Para baterías grandes, no son económicamente efectivas.
Características de las Baterías Alcalinas
Para comparar y entender la capacidad de cada batería, se consideran parámetros importantes característicos de cada tipo.
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. El voltaje producido por cada celda de ion-litio es de aproximadamente 3.6 voltios, superior al de las celdas alcalinas estándar de alrededor de 1.5 voltios.
Voltaje de Corte
El voltaje de corte es el voltaje mínimo permitido y generalmente define el estado «vacío» de la batería. Para las baterías NiMH o NiCd, se utiliza un voltaje de corte de 1.0 V por celda, mientras que para las alcalinas se usa un voltaje de corte de 0.9 V.
Capacidad
La capacidad coulométrica es el total de amperios-hora disponibles cuando la batería se descarga a una corriente de descarga específica del 100% SOC al voltaje de corte. Una batería alcalina o NiMH típica en tamaño “AA” tiene aproximadamente 2000 a 3000 mAh (o 2 a 3 Ah).
C-rate de la Batería
Para obtener una lectura de capacidad razonablemente buena, los fabricantes suelen calificar las baterías alcalinas y de ácido plomo a un muy bajo 0.05C, o una descarga de 20 horas.
Autodescarga
Las baterías se autodescargan gradualmente incluso si no están conectadas ni entregan corriente. Esto se debe a reacciones químicas «laterales» que ocurren dentro de la celda incluso cuando no hay carga aplicada. Las baterías alcalinas tienen una tasa de autodescarga muy baja, típicamente declarada por los fabricantes de 2–3% por año.
