Una batería eléctrica, mejor conocida como un acumulador eléctrico o simplemente pila, batería o acumulador; es un dispositivo que consiste en una o más celdas electroquímicas que pueden convertir la energía química almacenada, en corriente eléctrica.
Cada celda, consta de un electrodo positivo, o cátodo, un electrodo negativo, o ánodo y electrolitos, contribuyendo en que los iones se muevan entre los electrodos, permitiendo que la corriente fluya fuera de la batería, para llevar a cabo su función, la cual se basa en alimentar un circuito eléctrico.
Como aspecto de gran importancia, para nuestro día a día, las baterías se identifican en muchas formas y tamaños, desde las celdas en miniatura que se utilizan en audífonos y relojes de pulsera, hasta los bancos de baterías del tamaño de las habitaciones que proporcionan energía de reserva a las centrales telefónicas y ordenadores de centros de datos. Estas se dividen en:
- Baterías de plomo-ácido
- Baterías de níquel-hierro (Ni-Fe)
- Baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd)
- Baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH)
- Baterías de iones de litio (Li-ion)
Al ser un elemento químico, las baterías tienen un desgaste natural y una proyección de vida útil determinada, esto se asocia a factores relevantes, como tiempo de almacenamiento, duración de operación, temperatura, carga crítica conectada, descargas profundas, ciclos de operación; a partir de esta dinámica, un ciclo es equivalente a una descarga y recarga, sin importar el periodo que cumplan estas, de tal manera, que como también se enlaza con el secado natural de su componente químico.
De acuerdo con lo anterior, se recomienda dependiendo de su funcionamiento entre las UPS, el cambio de las baterías después de los 3 años, así se encuentren operando sin novedad, puesto que, pasado este tiempo, en cualquier momento estas pueden generar fallas; ya que el hecho de encontrarse aquellas baterías conectadas en serie, hace factible que exista una cadena que ocasione fallas, en donde unas tras otras no funcionen hasta llegar a la falla total.
Uno de los factores claves, que determina la vida útil de una batería, es el número de ciclos de carga; normalmente, las baterías tienen un promedio de operación ideal entre 100-185-225 ciclos, con descargas entre el 100%, 50% y 30%, según el tipo de batería y el fabricante. Cuando se llega a este límite, las baterías pueden perder entre un 20% y 40% de su capacidad, dependiendo de los factores. Lo cual significa, que su carga durará menos tiempo y eventualmente, se tendrán que reemplazar.
Por lo tanto, las baterías de las UPS, son elementos que se encuentran en operación las 24 horas del día, los 365 días del año; debido a que estas reciben una carga constante por parte de la UPS, para poder estar en su máximo nivel de carga y así, lograr suministrar energía de respaldo en un momento determinado. Adicionalmente, proveen energía a la carga crítica, durante pequeños cortes o fluctuaciones en la red, que en muchas ocasiones son mínimos y no se ven reflejados o no son detectados por el usuario.
Las celdas primarias, es lo que antes se han llamado pilas no-recargables, que transforman la energía química en energía eléctrica, de manera irreversible (dentro de los límites de la práctica). Cuando se agota la cantidad inicial de reactivos presentes en la pila, la energía no puede ser fácilmente restaurada o devuelta a la celda electroquímica por medios eléctricos.
Por otro lado, las celdas primarias (de un sólo uso de "usar y tirar"), se usan una vez y se desechan; los materiales de los electrodos, se cambian irreversiblemente durante la descarga. Los ejemplos más comunes, son la pila alcalina no recargable utilizada normalmente para linternas y una multitud de dispositivos portátiles.
Las celdas secundarias, lo que antes se han llamado baterías o pilas recargables, que pueden ser recargadas sin más que revertir las reacciones químicas en su interior, mediante el suministro de energía eléctrica de la celda, hasta el restablecimiento de su composición original.
No obstante, las celdas secundarias (recargables) se pueden descargar y recargar varias veces, debido a que la composición original de los electrodos, puede ser restaurado por la corriente inversa. Los ejemplos, incluyen las baterías de ácido-plomo usadas en los vehículos, las baterías de iones de litio utilizadas en dispositivos electrónicos portátiles; como móviles, tabletas y ordenadores, y las baterías recargables de Ni-HM, utilizadas como alternativa o reemplazo de las pilas alcalinas en dispositivos electrónicos portátiles que las emplean, por ejemplo, en las cámaras fotográficas digitales, juguetes, radios portátiles, radiograbadores, linternas, reproductores de MP3 y Minidisc, entre otros.
Baterías para negocios que nunca paran
Las Baterías de Ácido de Plomo, son los acumuladores más comunes, hasta ahora utilizadas en carros, motos o barcos, entre muchos otros usos. Estas baterías son formadas por dos electrodos de plomo, ya que durante el proceso de carga, el sulfato de plomo del interior pierde electrones y se reduce así, en plomo metal en su polo negativo mientras que en el polo positivo se forma el óxido de plomo. Del mismo modo, durante el proceso de descarga, se invierte el proceso y será el momento en el que el óxido de plomo, formado en el polo positivo se transforme otra vez en sulfato de plomo, de tal forma como el plomo elemental del polo negativo, se oxidará para convertirse igualmente en sulfato de plomo.
Una batería tipo VRLA, más comúnmente conocida como batería sellada o batería libre de mantenimiento, es un tipo de batería de ácido-plomo y, por lo tanto, recargable. Debido a su fabricación, no requiere ventilación, se pueden montar en cualquier orientación (excepto con los bornes hacia abajo), y no precisa un mantenimiento constante. La ventilación reducida es una ventaja, ya que se pueden manipular en espacios reducidos o con poca ventilación. Se utilizan ampliamente para grandes aparatos eléctricos portátiles, sistemas eléctricos, fuera de la red y funciones similares, en los que se necesitan grandes cantidades de almacenamiento a un costo menor que otras tecnologías de bajo mantenimiento, como li-ion.
La batería de Níquel-Hierro (o Ni-Fe), se trata de una batería cuyas funciones son recargables, contando con Óxido de níquel que por lo normal, garantiza una vida útil de por lo menos 20 años. Una de las características de estas baterías, es su resistencia frente a condiciones que las hagan requerir mayor robustez (como sobrecarga, descarga profunda y cortocircuitos), pero frente a la vida útil, esta tiene como ventaja su larga duración.
Las baterías de Níquel-Cadmio (o Ni-Cd), están diseñadas para ofrecer una vida útil, excepcionalmente larga y con temperaturas extremas con un bajo mantenimiento, lo que las convierte en una solución ideal para conexión a la red, telecomunicaciones y aplicaciones cíclicas complejas.
La batería de Níquel-Hidruro Metálico (o Ni-MH), es una batería de tipo recargable que tiene un principio de ánodo de oxihidróxido de níquel, cuyas funciones son parecidas a las anteriores baterías, la única diferencia es su caracterización química de Metal hidruro.
Las soluciones avanzadas de iones de litio (Li-ion) y placas delgadas de plomo puro (TPPL), están diseñadas para ofrecer una potencia simplemente superior entre una amplia gama de aplicaciones de manipulación de materiales. NexSys iON, se fabrican con los estándares exigentes de seguridad, diseño y fabricación con el propósito de alimentar vehículos de manutención de materiales. Se ofrecen en múltiples tamaños y configuraciones, y se integra a un innovador sistema de gestión de baterías para suministrar una energía que no solo es fiable, sino que también mejora la productividad y la rentabilidad de todas las operaciones con carretillas elevadoras.