BU-002: Introduction (English)
Haga equipo con la Universidad de la Batería para aprender acerca de las baterías y superar sus inconvenientes
La palabra “batería” viene del francés antiguo “baterie”, que significa la “acción de golpear”, relacionado a un grupo de cañones en batalla. En el esfuerzo por encontrar un artefacto de almacenamiento de energía, los científicos del 1700 adoptaron el término “batería” para representar múltiples celdas electroquímicas conectadas juntas.
La batería consiste de dos electrodos que están aislados por un separador y bañados en electrolito para promover el movimiento de iones. Se están probando nuevos materiales activos, cada uno ofreciendo atributos únicos, pero ninguno ofreciendo una solución definitiva.
Las mejoras han sido lentas. Mientras que por la ley de Moore* se duplica el número de transistores en un circuito integrado cada dos años, el incremento de capacidad del ion de litio (Li-ion) ha sido aproximadamente 8 por ciento por año en las últimas dos décadas. Los modelos teóricos de batería revelan niveles de energía específica que son diez veces más altos que el equivalente comercial. Los modelos siguen siendo teóricos, y esas elevadas metas podrían no alcanzarse nunca en la vida real.
La batería es un débil contenedor que es lento de llenar, contiene energía limitada, funciona por un tiempo como un juguete de cuerda, se desvanece y finalmente se vuelve una molestia. Exhibe cualidades humanas en que necesita recuperación del trabajo diario mediante una larga y sosegada carga. Luego entrega carga por un tiempo y deja de hacerlo en sus propios términos. Algunas baterías necesitan tanto tiempo de carga como de entrega, asemejan la tarea de criar adolescentes (Yo crie cinco).
La familia ion de litio recibe la mayor atención y gradualmente está reemplazando a los predecesores basados en níquel que dominaron el mundo de las baterías hasta los 90’s. El plomo y ácido con sus muchas imperfecciones sostiene una posición sólida para baterías de arranque y en espera (standby). Ningún otro sistema puede alcanzar su precio y robustez por ahora.
El ion de litio es caro, pero cuando se calcula el precio por ciclo, gana sobre el plomo ácido cuando se requiere un ciclado repetitivo. Basar los cálculos sólo en el costo por kilowatt hora (kWh) no es más válido; el costo operacional debe ser considerado. Un experto en baterías dijo que el cambio de plomo ácido a ion de litio será más rápido que el avance de la Internet.
Queremos aprender tanto como sea posible sobre las baterías, pero este libro sólo se refiere a los sistemas de baterías más usados. Mis antecedentes son en electricidad, y encaro las baterías desde el lado eléctrico en vez de estudiar las reacciones químicas. Evito fórmulas, y respaldo mi material con datos de la práctica y trabajo en campo.
* En 1965, Gordon Moore dijo que el número de transistores en un circuito integrado se duplicaría cada dos años. La predicción se hizo verdad y aún sigue en el siglo 21. Si se aplicara a las baterías, la ley de More achicaría la batería de arranque de un auto al tamaño de una moneda.
Última actualización 2016-04-11
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Last Updated: 13-Oct-2018
Batteries In A Portable World