¿Qué batería es mejor? Elegir entre alcalino, zinc, iones de litio y ácido de plomo

Contenido

• ¿Qué tipo de batería?
• Glosario
• Baterías no recargables (celdas primarias)
• ¿Cómo se pueden probar las baterías?
• Baterías recargables (celdas secundarias)
• Pros y contras de las baterías recargables
• Ventajas
• Desventajas
• Uso de recargables como reemplazo de no recargables
• ¿Qué batería dura más?
• Uso de pilas AA "planas"
• Retire las baterías del equipo cuando no esté en uso.
• Referencias
• Incluya este sitio en la lista blanca en su bloqueador de anuncios.
• preguntas y respuestas

Eugene es un ingeniero calificado en control / instrumentación Bsc (Eng) y ha trabajado como desarrollador de electrónica y software para sistemas SCADA.

¿Qué tipo de batería?

Hay varios tipos de baterías en el mercado hoy en día: diferentes tamaños, diferente tecnología, diferentes voltajes, recargables y desechables de un solo uso. Entonces, ¿cómo sabes cuál usar? Este artículo brinda algunos datos básicos sobre los diferentes tipos de baterías disponibles.

Glosario

Célula. Un dispositivo que produce un voltaje a partir de una reacción química y puede generar corriente para alimentar dispositivos, aparatos o herramientas electrónicos o eléctricos. Algunos ejemplos son las células AA, AAA, C y D. Aunque técnicamente se denominan "celdas", se las denomina comúnmente "baterías".

Batería. Una sola celda solo puede producir un voltaje bajo, típicamente 1.2, 1.5 o 3.6 voltios. Las baterías constan de varias celdas conectadas en serie para que los voltajes se sumen. Entonces, por ejemplo, una batería PP3 (MN1604) de 9 voltios se compone de seis celdas planas apiladas una encima de la otra para producir 6 x 1,5 = 9 voltios. Las células están encapsuladas por una carcasa exterior. Una batería de automóvil de plomo-ácido está hecha de 6 celdas en serie para producir 12 voltios.

No recargable o primariobaterías. Estos se eliminan una vez que se vuelven "planos" y su energía almacenada se ha agotado.

Baterías secundarias recargables. Estos pueden "llenarse" con carga o energía y usarse de nuevo varias veces.

Capacidad. La cantidad de carga que tiene una batería. Se mide en miliamperios-hora (mAh) o amperios-hora (Ah).

Para obtener más información sobre voltios, corriente, amperios, vatios y electricidad, consulte mi guía fácil de entender: vatios, amperios y voltios, kilovatios hora (kWh) y electrodomésticos: explicación básica de la electricidad.

Batería de litio no recargable CRV3 de 3 voltios junto con una celda AA para comparar el tamaño.

Baterías no recargables (celdas primarias)

Las pilas primarias o no recargables están disponibles en todos los tamaños y voltajes estándar: AA, AAA, C, D y PP3 (MN1604). El voltaje nominal de la celda es de 1,5 voltios y 9 voltios para el tipo cuadrado pequeño PP3.

Hay varias tecnologías ampliamente disponibles:

• Carbón de zinc. Estas fueron las primeras pilas no recargables ampliamente disponibles. Tienen una capacidad entre un cuarto y un quinto de la de las pilas alcalinas. Tienen una resistencia interna relativamente alta, lo que los hace más adecuados para dispositivos de drenaje de baja corriente como radios, juguetes y linternas de baja potencia. No funcionan bien a bajas temperaturas y las altas temperaturas pueden secar el electrolito.

• Cloruro de zinc. Se trata de una mejora del zinc-carbono que tiene un 50% más de capacidad, una mayor capacidad de salida de corriente y una mejor resistencia a las fugas. También tienen un mejor rendimiento a baja temperatura y una vida útil más larga.

• Alcalino. Estos tienen varias ventajas sobre las baterías de zinc. La capacidad es de tres a cinco veces mayor, pueden proporcionar una salida de corriente alta, tienen un buen rendimiento a altas y bajas temperaturas y tienen una larga vida útil, perdiendo aproximadamente un 5% de capacidad por año. Sin embargo, las pilas alcalinas son las más caras en comparación con las pilas de zinc, pero la diferencia de precio se ha reducido en los últimos 20 años a medida que ha aumentado la producción. La capacidad de las pilas alcalinas depende en gran medida de la carga de corriente. A bajas corrientes, una celda AA puede tener una capacidad de 3AH, pero esto puede caer a menos de 1 AH con un consumo de corriente de aproximadamente 1 amperio (que es típico de los dispositivos de alto consumo).

• Litio. Los voltajes de las baterías de litio oscilan entre 1,8 y 3,7 voltios. Las baterías son caras en comparación con las pilas alcalinas, pero tienen una mayor densidad de almacenamiento de energía. Son adecuados para aplicaciones de alta demanda de corriente y el voltaje de salida es constante durante la descarga, a diferencia de la característica de voltaje inclinado de otras celdas primarias. Las pilas de litio tienen una vida útil muy prolongada y la pérdida de capacidad es de solo un 0,5% por año. Hay varios tipos:

• Celdas de litio de 3 voltios en el formato CRV3, que es como dos celdas AA una al lado de la otra. Esto les permite ser usados ​​como reemplazos directos en dispositivos que toman dos o cuatro pilas AA una al lado de la otra.
• CR123A de 3 voltios Las células se suelen utilizar para alimentar cámaras digitales y sensores inalámbricos en sistemas de alarma de seguridad.
• Pilas de disulfuro de hierro y litio de tamaño AA. Estos tienen un voltaje de celda de alrededor de 1.8 voltios en circuito abierto, cayendo a alrededor de 1.7 voltios cuando están casi vacíos. Tienen una vida útil de unos 20 años.
• Pilas de botón de litio de 3 voltios se utilizan comúnmente para dar energía a los relojes.

Una ventaja sobre las pilas alcalinas es que no tienden a tener fugas, lo cual es importante si se utilizan en equipos costosos. Una fuga de la batería puede provocar una corrosión grave de las conexiones metálicas y otras piezas.

¿Cómo se pueden probar las baterías?

Este es un comprobador de batería universal económico y fácil de usar adecuado para pilas AA, AAA, C y D de 1,5 voltios y también para pilas pequeñas cuadradas de 9 voltios estilo "PP3" (MN1604), que se utilizan a menudo en multímetros digitales. Es adecuado para pilas alcalinas, NiMH y NiCD pero no pilas de litio.

Indica si la batería está descargada, baja o completamente cargada en una escala analógica.

Baterías de alta potencia y alto drenaje

"Alta potencia", "Alto consumo", "Larga vida útil" son términos que se encuentran a menudo en el empaque de las baterías AA, AAA, C, D y PP3, generalmente cuando se venden en paquetes grandes en las tiendas del sótano. Es importante darse cuenta de que estos son términos de marketing y que las baterías pueden ser del tipo zinc-carbono o cloruro de zinc con una capacidad relativamente baja. Asegúrese de verificar que la palabra alcalina esté escrita en el empaque para obtener la batería de mejor rendimiento con alta capacidad y larga vida útil.

Baterías recargables (celdas secundarias)

Conocidas como células secundarias, están disponibles en todos los tamaños habituales. El voltaje nominal de la celda es de 1.2 voltios y 8.4 voltios para la celda cuadrada pequeña PP3 (MN1604).

• NiCd. Las baterías de níquel cadmio fueron las primeras pilas recargables comúnmente disponibles. Las NiCads sufren un fenómeno de efecto memoria, lo que significa que si sigue recargando la batería en lugar de descargarla por completo, la batería "recuerda" el punto desde el que se recargó y tenderá a perder capacidad y a descargarse hasta este punto. La pérdida de carga durante el almacenamiento es de aproximadamente un 20% por mes. Las baterías tienen una resistencia interna baja y pueden generar una corriente alta a pedido cuando se utilizan en dispositivos de potencia moderada. El voltaje se mantiene relativamente constante durante la descarga.

• NiMH. Las baterías de hidruro metálico de níquel son una mejora con respecto a las de NiCd. Tienen una mayor capacidad para un tamaño de batería dado, pero sin exhibir un fenómeno de efecto memoria. También pueden proporcionar una mayor salida para dispositivos con una alta demanda de corriente. El voltaje es relativamente estable durante la descarga. La desventaja de las baterías de NiMH es que pierden carga con relativa rapidez, alrededor del 30% por mes. Sin embargo, se encuentran disponibles celdas de NiMH de baja autodescarga o LSD.

• Iones de litio recargables (Li-ion). Estas celdas se utilizan para componer las baterías de herramientas inalámbricas, computadoras portátiles, videocámaras, etc. El voltaje de la celda es normalmente de 3.2v a 3.7v dependiendo de la química. Estas células tienen la densidad de energía más alta en comparación con otros tipos. Su tamaño es algo diferente al de las celdas AA o AAA y también su voltaje es diferente, por lo que no son reemplazos para estos tipos (sin embargo, algunos fabricantes ahora están produciendo iones de litio con el mismo formato de tamaño que las celdas AA y AAA con voltaje bajo -regulado a 1,5 voltios). Algunas linternas LED tácticas están diseñadas para usar celdas de iones de litio CR123A o 181650, pero verifique las especificaciones de la antorcha antes de usarla. Las celdas de iones de litio deben cargarse con un cargador especial, diseñado para tal fin.

• Baterías de gel de plomo ácido. Estos se encuentran comúnmente como la batería de respaldo en los paneles de alarma, sin embargo, a menudo se usan en linternas de alta potencia. Son relativamente económicos en comparación con las pilas de litio. El voltaje nominal es de 6 o 12 voltios. Es importante utilizar un cargador de tres etapas adecuado con este tipo de batería para maximizar su vida útil. Además, a diferencia de otros tipos de baterías, pueden dañarse si se permite que el voltaje caiga por debajo de los 10 voltios (para una batería de 12 voltios) durante períodos prolongados. "Yuasa" es un conocido fabricante de baterías de gel.

Pros y contras de las baterías recargables

Las baterías pueden ser recargables o no recargables. Las baterías no recargables solo se pueden usar una vez y luego deben reemplazarse. Las baterías recargables se pueden recargar hasta 500 veces.

Ventajas

• Se pueden cargar varios cientos de veces antes de que no puedan mantener una carga.
• Pueden generar una salida de alta corriente debido a su baja resistencia interna. Esto significa que pueden alimentar dispositivos con una alta demanda de corriente.

Desventajas

• Más caras de comprar que las no recargables, pero no mucho más caras.
• Pierden su carga con el tiempo mediante la autodescarga incluso cuando no están en un dispositivo. Esto puede ser hasta un 30% por mes. Por lo tanto, una batería nunca está completamente cargada cuando va a usarla, a menos que la mantenga con una carga constante. Las baterías de NiMH de tipo más nuevo mantienen la carga durante más tiempo. Sin embargo, las celdas de iones de litio tienen una autodescarga muy baja, por lo que este problema es menor.
• La capacidad de las pilas recargables de NiCd o NiMH es menor que la de las pilas alcalinas.

Uso de recargables como reemplazo de no recargables

Dado que el voltaje de una celda recargable de NiMH es de aproximadamente 1,2 voltios en comparación con los 1,5 voltios de una celda no recargable, esto puede causar problemas en algunos dispositivos. Un dispositivo como una antorcha funcionará bien ya que no hay circuitos electrónicos y la antorcha funcionará hasta que la batería se descargue.

Algunos dispositivos electrónicos tienen circuitos de monitoreo de voltaje que dan una advertencia de batería baja y apagan el dispositivo cuando el voltaje cae a un cierto nivel. Dado que las baterías de NiMH tienen un voltaje más bajo, esto sucederá más rápido, lo que resultará en una menor duración efectiva de uso con una carga. Además, es posible que algunos equipos ni siquiera funcionen debido al voltaje más bajo de estas celdas. Consulte su manual para obtener consejos.

¿Qué batería dura más?

1. Litio
2. No recargables alcalinos

Las baterías de litio tienen la mayor capacidad y duran más. Las pilas alcalinas no recargables ocupan el segundo lugar, tienen una larga vida útil, baja autodescarga y son económicas.

Uso de pilas AA "planas"

Cuando un dispositivo indica que las baterías están descargadas, a menudo se debe a que la electrónica o el software detectan que el voltaje está por debajo de un nivel de umbral suficiente para hacer funcionar el dispositivo. Sin embargo, la energía restante suele ser adecuada para hacer funcionar los relojes de batería hasta por 6 meses.

Retire las baterías del equipo cuando no esté en uso.

Cuando las baterías se descargan, el electrolito se vuelve corrosivo. Con el tiempo, esto puede atravesar la carcasa de una batería y terminar en los terminales de la batería y en las placas de circuito, lo que puede causar daños importantes al equipo. Por lo tanto, si no va a utilizar sus dispositivos durante un período prolongado, es aconsejable quitar las baterías antes de que se produzca una fuga.

Referencias

Lista de tamaños de batería en Wikipedia.

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Este artículo es exacto y verdadero según el leal saber y entender del autor. El contenido es solo para fines informativos o de entretenimiento y no sustituye el asesoramiento personal o el asesoramiento profesional en asuntos comerciales, financieros, legales o técnicos.

preguntas y respuestas

Pregunta: ¿Existe un metal mejor que el Li que podamos usar para baterías?

Respuesta: Hay varias tecnologías en proceso que prometen una mayor densidad de energía, un menor costo y una mayor seguridad. Estos incluyen azufre de litio, estado sólido con ánodos de grafito, celdas de grafeno y aire de litio.

Pregunta: Soy estudiante de EET y tenemos un proyecto de clase en el que medimos la temperatura y la humedad cada hora y registramos el resultado. ¿Qué tipo de baterías elegirías?

Respuesta: Las pilas alcalinas de tamaño AA o AAA son de 1,5 voltios, por lo que puede utilizar varias pilas conectadas en serie para proporcionar, p. Ej. 3, 4.5, 6 o 9 voltios para su instrumento. Si ha construido la electrónica usted mismo, puede alimentarla con pilas AA en un soporte de batería como el que se encuentra en el enlace a continuación. Alternativamente, use el número requerido de celdas en el dispositivo de medición. Las pilas alcalinas tienen una alta capacidad, más alta que las pilas recargables de hidruro metálico de níquel, por lo que duran más sin agotarse. Además, las pilas alcalinas tienen una baja tasa de autodescarga, lo que significa que incluso si no están suministrando corriente, no pierden gran parte de su energía. Sin embargo, las celdas recargables tienen una alta tasa de autodescarga y pueden quedarse sin uso durante un período de un año más o menos (por lo que no serían de mucha utilidad para un experimento de larga duración con una duración de más de un año) .

Pregunta: ¿Qué batería es buena para un espumador de leche?

Respuesta: Depende del tamaño de las pilas que se puedan utilizar. Idealmente, litio si está diseñado para litio, de lo contrario alcalino.

Pregunta: Usamos micrófonos inalámbricos para una configuración de preguntas y respuestas, durante dos horas al día, 6 días a la semana. Micrófonos alimentados por una sola batería AA recargable. Después de cada día, los micrófonos se vuelven a colocar en la base de carga. ¿Recomendaría baterías de Ni o Li para esta situación?

Respuesta: Depende del cargador. Un cargador solo se diseñará para una tecnología de batería específica. es decir, NiCd, NiMh o litio. Por lo tanto, debe buscar un manual del cargador y ver qué recomiendan.

Pregunta: ¿Es una batería 3LR12 lo mismo que 3R12?

Respuesta: Si. Tenía un tamaño de batería de 4,5 voltios, que se utilizaba a menudo en linternas pequeñas hasta los años 80.