baterias unmsm

7/24/2019 baterias unmsm

1/27

Bateras de ordenadoresporttiles.

Hctor Santamara Claro


2/27

Como ejemplo tomaremos esta batera de un HP Compaq Presario CQ61

Las caractersticas de esta batera en concreto son:* Tecnologa !"i#$on%

* Tensi&n 1'.(' )

* Capacidad ''m+, ! celdas%

* Peso -1 g* /imensiones 0'.(' 2.' 01.03 mm

4isten otros modelos de

bateras5 con mas m+,

30'' m+,

(('' m+,

1''' m+,

"a cantidad de miliamperios,ora determinarn la

duraci&n de la batera.
http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=nsZ9Z_xTQutcGM&tbnid=qZT6SvEJW8P4FM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.ebay.es%2Fitm%2FBATERIA-5200-mAh-HP-COMPAQ-PRESARIO-CQ40-CQ45-CQ50-CQ60-CQ61-CQ70-CQ71-%2F160985611514&ei=auZnUo2OPJTw0gW_n4DICw&bvm=bv.55123115,d.Yms&psig=AFQjCNGIFV8e0bGixSEZbcx3c1OA3LGSyg&ust=1382627302853745http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=Ft30dsfUtpaS6M&tbnid=fgaq-S0VRdu9MM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.accessory-hp-compaq-laptop.com%2Fpresario-cq61.htm&ei=qeZnUsqBGoeu0QX43YDICA&bvm=bv.55123115,d.Yms&psig=AFQjCNGIFV8e0bGixSEZbcx3c1OA3LGSyg&ust=1382627302853745


3/27

Los miliamperios hora:4n las bateras es recuente el uso del miliamperio ,ora !m+,%5 que es la mil7sima parte

del +,5 o lo que es lo mismo -56 C. 4sto indica la mima carga el7ctrica que escapa8 de almacenar la batera. + ms carga el7ctrica almacenada5 ms tiempotardar en descargarse. 4l tiempo de descarga 9iene dado por la epresi&n

/e la misma orma5 se puede ,allar el consumo el7ctrico de un dispositi9o

:ecordemos que. "La

capacidad, vara segn la

forma en que se extraiga

la energa. Si la corriente

es muy alta, la capacidad

disminuye. Si la corriente

es pequea, la capacidad

crece".


4/27

El Nmero de Celdas:4s mu; com


5/27

El voltaje (Tensin):"a tensi&n total de una batera es el producto de la tensi&n de un elemento por el n


6/27

La tecnologa (Li-Ion)

="a batera de "itio $on es de bajo mantenimiento5 una 9entaja que ning


7/27

Cobalto y manganeso como electrodo positivo

/os qumicos dierentes ,an surgido para elelectrodo positi9o. 4stos son el cobalto ; elmanganeso.

+unque el cobalto ,a sido mu; usado5 elmanganeso es in,erentemente ms seguro ; seresiente menos ante el abuso.

Como des9entajas5 el manganeso orece unadensidad de energa le9emente menor5 surep7rdida de capacidad a temperaturas superioresa los 'EC ; en9ejece ms rpido que el cobalto.

+ pesar de que las celdas de "i#$on tienen alg


8/27

Resumen de ventaas y desventaas

!entaas:

=4le9ada densidad de energa5 acumulan grandes cantidades de energa por tamao ; peso.

="igeras=+lto 9oltaje por celda5 cada celda tiene un 9oltaje de -. 9oltios5 que es igual al 9oltaje de -

bateras juntas de ni#m, o ni#cd.

=o tienen eecto memoria5 por lo tanto5 la primera carga no tiene nada que 9er con su duraci&n.

=>e puede dejar la batera conectada al cargador aunque ;a est7 completamente cargada5 no se

9a incendiar.

=/escarga lineal5 mientras la batera se est descargando su 9oltaje 9ara mu; poco5 es por eso

que no necesitan de un regulador de 9oltaje.=:educida auto descarga. +l guardar una batera que no estamos usando esta siempre se 9a

descargar lentamente5 lo normal en las bateras ni#m, ; ni#cd es de 0'A mensual ; en las de litio

es de 6A.

=Tamao reducido5 por lo que pueden ser usadas para aparatos pequeos como tel7onos

m&9iles.

"esventaas:=$ndependientemente de su uso tienen una 9ida oportan un numero limitado de cargas de entre -'' ; 1'''.

=>on ms costosas que las bateras ni#m, ; ni#cd.

=:educen su rendimiento a bajas temperaturas5 su duraci&n disminu;e ,asta un 03.


9/27

tros tipos de !ateras de litio

#ateras de Ion de litio en polmero4n las que la principal dierencia con las bateras de $on de litio ordinarias es que el

electrolito litio#sal no est contenido en un sol9ente orgnico5 sino en un compuestopolim7rico s&lido como el &ido de polietileno o poliacrilonitrilo. "as 9entajas del litio

polmero sobre el litio#$on son los menores costes de abricaci&n5 adaptabilidad a unaamplia 9ariedad de ormas de empaquetado5 coniabilidad ; resistencia.

#ateras de litio $ierro fosfato %Li&e'()*Tambi7n conocidas como "FP. Comparadas con las bateras tradicionales de ion de litio5 en

las que el "iCoG0 es uno de sus componentes ms caros5 las de litio ,ierro osato sonsigniicati9amente ms baratas de producir.

#ateras de tipo olivino de litio $ierro fosfato+Tienen la caracterstica de que pueden durar unos 1' aos si se cargan una 9e8 al da.

+dems de tener una larga 9ida5 se pueden cargar mu; rpidamente5 ;a que emplean s&lodos ,oras para el 23A de su capacidad. 4ntre otros est comerciali8ada por >on; Business

>olutions !4>>P#0'''%


10/27

"ateras de litio hierro #os#ato (Li$e%&)"ateras de litio hierro #os#ato (Li$e%&)

4l osato de ,ierro litio !"iFePG% de la batera5 tambi7n llamado batera "FP5 es un

tipo de batera recargable5 especicamente una batera de litio#ion5 que utili8a

"iFePG como material cat&dico.

4sta batera tiene una ma;or corriente de descarga con menor 9oltaje. 4s la batera

ms segura ; ms con9eniente para eigencias de alto rendimiento. Tambi7n es

mejor para su almacenamiento. o es necesario el uso de un ecuali8ador entre las

bateras ni m&dulo de conei&n Placa de protecci&n !BD> >istema de Iesti&n de

la batera%.

@na 9entaja importante

sobre otras qumicas deiones de litio es la

estabilidad t7rmica ;

qumica5 lo que mejora la

seguridad de la batera.


11/27

,+ .s seguras y m.s respetuosas con el medio ambiente"a batera de "itio Fosato de Hierro ,a demostrado ser la batera ms respetuosa con el medio ambiente. 4l principalproblema con bateras de iones de "itio es la seguridad. "a sobrecarga ; el recalentamiento pueden causar incendios ;eplosiones a ecepci&n de la batera "iFePG.

#+ !elocidad /for0ada1 de carga4s posible aplicar sobretensi&n a la batera "iFePG5 puede ser cargada en un solo paso en corriente continua para alcan8ar.>u comportamiento es similar al de las bateras de cido de plomo en cuanto a la seguridad de carga or8ada."a cur9a de descarga es muc,o ms plana que la de i#DH ; "i#Po es decir5 el 9oltaje apenas decrece durante la descarga.

C+ 2olerancia a la sobrecarga y seguridad de rendimiento@na batera "iFePG puede ser recargada de manera segura ,asta -') sin placa de circuito de protecci&n. Por lo tanto5adecuado para una gran capacidad ; alta potencia. /esde el punto de 9ista de la tolerancia a la sobrecarga ; de seguridad5una batera "iFePG es similar a una batera de plomo#cido."a carga nominal por elemento !o celda% es de -.- ) rente a los -. ) de las "i#Po. 4n estado de mima carga alcan8an .0)5 ; se pueden descargar de orma segura ,asta 0 ) ; 1 )5 recuperando toda su capacidad durante el proceso de carga5 enuna situaci&n que sera irre9ersible para las "i#Po.

"+ 3na mayor densidad de energa"a batera "iFePG es un sistema no acuoso5 con -50 ) de tensi&n nominal durante la descarga. >u capacidad especica es

de 13+,JKg. Por lo tanto5 la densidad de energa gra9im7trica de las batera "iFePG es de 1-'?,JKg.

4+ Sistema de 5estin y cargador de batera simplificado"a gran tolerancia a la sobrecarga ; el auto#equilibrio caracterstico de las bateras "iFePG ,acen innecesarias introducirplacas de protecci&n ni ecuali8ador lo que redunda en la reducci&n de costos.Permiten una carga muc,o ms rpida a C5 tpicamente en 13 minutos !rente a 1 ,ora las "i#Po a 1C%5 ; son menosdelicadas de uso que las "i#Po.

&+ Ciclo de vida 6til m.s larga4n comparaci&n con batera "iCoG0 que tiene un ciclo de 9ida de '' ciclos5 la batera "iFePG etiende su ciclo de 9ida de,asta 0''' ciclos.

5+ Rendimiento a altas temperaturas"as bateras de "iCoG0 no pueden trabajar a temperaturas ele9adas !ms de 33 E C%. >in embargo5 las bateras "iFePGuncionan mejor a temperatura ele9ada5 oreciendo un rendimiento de un 1'A ms5 debido a la ma;or conducti9idad i&nica delitio.

H+ 7Cu.les son las principales aplicaciones de la bateras de Li&e'()8/ebido a sus caractersticas estas bateras son mu; adecuadas para cargas rpidas de bicicletas el7ctricas5 scooter el7ctrico ;coc,e el7ctrico5 para ,erramientas el7ctricas !por ejemplo taladro5 motor el7ctrico5 etc.%5 @P>5 alumbrado de emergencia ;sistemas de energa solar.


12/27

"ateras de tipo olivino de litio hierro #os#ato'

Cada m&dulo tiene una 9ida


13/27

Caractersticas generales de otrasCaractersticas generales de otras!ateras!ateras
http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=SXxIZtd7XHSLFM&tbnid=4BWIYZRLPcnA9M:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fpl.freepik.com%2Fdarmowe-zdjecie%2Fakumulator-dla-dziecka-op%25C5%2582at-bia%25C5%2582e-t%25C5%2582o-elektryczne_447531.htm&ei=lM1rUunXFdSR7Aa-zYGABQ&psig=AFQjCNGkJt5ckeWZKIYLiUO9ediKwtofBQ&ust=1382882974323831


14/27

+unque no anali8aremos

todos los tipos5 s los mas

importantes.


15/27

"(" - "ept$ (f "isc$arge - 'rofundidad de descarga

"a proundidad de descarga de una batera es el ratio de energa descargada en relaci&n a la cantidad de

energa que puede almacenar. 4l /G/ se epresa en porcentaje ; es el contrario del >GC Por ejemplo si

una instalaci&n con una batera de 1''+, ,a consumido ' +,5 entonces su >GC es del 6'A ; su /G/

del 'A.

Cycles - Ciclos - Longevidad

@n periodo de carga ; descarga se denomina ciclo. 4s un parmetro importante de una batera ; los

ciclos reales dependen en buena medida de la proundidad de descarga que se utili8a en la instalaci&n.

Por ejemplo para una proundidad de descarga del (' A el n


16/27

Caracterstica de carga y descarga4l graico de carga muestra la cur9a de carga de una batera de plomo en relaci&n a distintas temperaturas. Gbs7r9esecomo la tensi&n aumenta rpidamente cuando la batera se acerca de su plena capacidad de acumulaci&n de energa. >epuede tambi7n obser9ar la dierencia de potencial sege obtiene la tensi&n mnima cuando la batera ,a subministrado la casi totalidad de energa que

tenia acumulada.

Caracterstica de carga de

una clula de batera 100Ah (C10)

Caracterstica de descarga de

una clula de batera 100 Ah(C10)


17/27

4fecto emoria

4l eecto memoria era un en&meno que ocurra

con las pilas recargables al no reali8ar cargas

completas. Cuando utili8bamos nuestras pilas

recargables5 debamos esperar a que se

descargaran totalmente para 9ol9erlas a recargar

!de una sola ve, sin interrupciones%.>e nos deca que si se interrumpan las cargas o

se reali8aban cargas incompletas !cargar sin

estar completamente vaca o parar carga antes

de terminar% se nos reducira la capacidad de la

batera. o era mentira5 si ocurra esto5 se

creaban unos cristales en su interior que

modiicaban el 9oltaje5 perdiendo capacidad de

carga.

Ciclos de carga

"os ciclos de carga son las 9eces que una batera se carga ; descarga. ormalmente todas las bateras

suelen tener un lmite5 ; llegado ese lmite5 empie8an a uncionar con menos rendimiento.


18/27

"a pila de nquel#cadmio puede soportar sobrecargas tanto en su r7gimen de descarga o carga5 permanecerdescargada durante muc,o tiempo.

4sta pila puede ser recargada.

4l electrolito positi9o de este tipo de pila es ,idr&ido de nquel5 mientras que el negati9o es ,idr&ido de potasio.

4l 9oltaje medio de trabajo bajo condiciones normales es de 150)

@n ,ec,o interesante acerca

de la uer8a electromotri8

generada por las pilas5 es

que el 9oltaje de salida de

una pila depende del tipo de

materiales utili8ados en ella ;no de sus dimensiones

ventaas frente a las bateras normales:

=Pueden recargarse=>on muc,o mas robustas en construcci&n ; por tanto menos propensas que las pilas normales a perder el electrolito.=Tienen una resistencia interna etremadamente baja=Dantienen l tensi&n prcticamente constante durante casi el 2'A del ciclo de descarga.

"as dos


19/27

Ciclo de carga:

4n principio sera suiciente cargar la batera a '51C durante 10 ,oras5 pero en el momento inicial de la carga5 labatera no almacena la energa que se le suministra. "a energa inicial se utili8a para reconstruir los electrodos ;producir gas.

>i se ecede el tiempo de carga la batera aguanta la sobrecarga !a '51C%. >i se intenta cargar una bateraparcialmente llena llega un momento en el que la batera deja de almacenar carga ; con9ierte toda la energa en calor.

"a temperatura ambiente mnima para reali8ar la carga oscila entre 'L ; 1'LC5 la mima entre 'L ; 6'LC. "osabricantes aconsejan siempre reali8ar la carga entre 0'L ; 03LC. + temperaturas ineriores la carga de la batera sereduce ;5 por tanto5 ,a; que reducir la corriente de carga. + temperaturas superiores la capacidad se reduce aun mas.

4s posible cargar la nicad a corrientes ineriores a '51C pero entonces desconocemos cual ser su tiempo e carga ;aque la 9ariaci&n no es proporcional. 4l ma;or incon9eniente es que cargar una nicad a corrientes ineriores a '51Creduce su capacidad eecti9a5 esto se denomina Meecto memoriaM ; consiste en que N"a nicad se da cuenta de queesta siendo cargada a una corriente inerior ; diceMOa, luego mi capacidad es ineriorM ; ajusta su capacidad a ese9alor. Como la batera no queda totalmente llena5 al intentar cargarla de nue9o reduce aun mas su capacidad5despu7s de unos ciclos de carga no completa una nicad puede quedar inser9ible.

Por tanto5 nunca se debe cargar una nicad parcialmente o cargarla estando parcialmente cargada ;a que el MeectomemoriaM se desencadena.

Carga r.pida:Todas las nicad admiten la carga rpida5 es decir5 a corrientes superiores a '51C pero deben seguirse lasprecauciones indicadas por el abricante. 4n general5 se pueden cargar icads a un ritmo entre 0 ; 3 9eces masrpido que el normal siempre ; cuando la temperatura sea ma;or que 0'LC e inerior a 3LC. "a carga rpida debe,acerse con un tempori8ador ; un sensor de temperatura que detengan la carga rpida de orma automtica o laredu8can a 9alores seguros.

>i se quiere mantener una nicad siempre en su carga

mima ; se descarga McompletamenteM con

regularidad es posible dejarla en carga continua a una

corriente inerior a '51C. 4n cambio5 si la batera 9a a

descargarse solo mu; rara 9e8 se recomienda que

una 9e8 cargada se redu8ca la corriente de carga a un9alor mu; pequeo denominado Mcorriente de goteoM
http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=FrA75Fg2U1UnNM&tbnid=Cs6PoQa-421hvM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fes.wikipedia.org%2Fwiki%2FBater%25C3%25ADa_de_n%25C3%25ADquel_cadmio&ei=YPxwUqehIYaU0QWi9YHIDQ&bvm=bv.55617003,d.ZG4&psig=AFQjCNEiKKTPXgnNmt-S_8wB0ZiwE6KdjQ&ust=1383222421545981


20/27

Parecidas a las de $#C/5 comparten muc,as de sus caractersticas5 ecepto por que son superiores aestas.

4s un tipo de batera recargable que utili8a un nodo de oidr&ido de nquel !iGGH%5 como la batera denquel cadmio5 pero su ctodo es de una aleaci&n de ,idruro metlico. 4sto permite eliminar el cadmio5 quees mu; caro ;5 adems5 representa un peligro para el medio ambiente.

>ustitu;en 9entajosamente al nquel cadmio5 ;a que adems de orecer una ma;or capacidad en el mismotamao ; peso5 son respetuosas con el medio ambiente.

4l 9oltaje nominal es de 1.0). "a capacidad mima se alcan8a despu7s de reali8ar5 entre 1' ; 0' ciclos.

Ha; que cargarlas antes de usarlas. Con9iene ,acerlo

con cargadores especicos5 ; no con los de nquel

cadmio5 mu; especialmente en el caso de cargasrpidas. Hasta 3 +,. pueden recargarse en 1.0, con

intensidad igual a su capacidad C en 3,. empleando

#/)R1'm). "a carga estndar es de ,. a CJ3

amperios.

"a mima corriente de carga ; de descarga es -C. "a

temperatura id&nea es de 00LC ; las etremas para

descarga estn entre #00LC ; S3LC.

>in eecto memoria. o es necesario descargarlas del

todo antes de 9ol9er a cargarlas.

+l contrario que las bateras de nquel cadmio5 no

con9iene reali8ar descargas proundas.

Ha; que e9itar que el 9oltaje de la batera descienda

de 1 9oltio5 ;a que la potencia remanente esdespreciable ; la batera se daa.

"ateras NI-,
http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=zW8n-DCNsgZpHM&tbnid=YI6NjgtFv3pYPM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fes.dhgate.com%2Fproduct%2Fs5q-3-6v-800mah-home-cordless-phone-nimh%2F150724071.html&ei=odprUpnBLZHH7AaWr4HYCQ&bvm=bv.55123115,d.ZGU&psig=AFQjCNG0zuDnV7Qt1hOk-G9oeEUlWDbUHg&ust=1382886384801630


21/27

4s un tipo de pila primaria in9entada a mediados del siglo . "a pila consiste en un electrodo negati9o de 8inc

amalgamado. 4l electrodo positi9o es una me8cla de &ido de mercurio ; graito5 moldeado a presi&n5

contenidos en un en9ase de acero. 4l electrolito es una soluci&n de ,idr&ido de potasio ; &ido de 8inc. >e

utili8a material celul&sico como separador ; para empastar el electrolito.

4l 9oltaje de esta pila cuando no se usa es de 15- )5 pero con un drenaje normal de corriente5 esta tensi&n cae

entre 15-1 ; 150 9oltios. Comparadas con la ma;ora de los otros tipos de pilas primarias5 las de 8inc#&ido de

mercurio poseen 9entajas.

4l 9oltaje durante su 9ida


22/27

"as pilas alcalinas5 o tambi7n llamadas de tipo Dallor;5 son probablemente las ms utili8adas en la actualidad5 a pesar de queestn siendo despla8adas en muc,os aparatos electr&nicos !tel7onos m&9iles5 cmaras5 reproductores de m


23/27

4s la pila ms corriente ; de ma;or consumo. 4n realidad no est seca contienen en su interior una disoluci&n acuosa de unelectrolito.

Tambi7n se llama pila "eclanc,75 en ,onor a su in9entor !1(66%.

4st constituida por una barrita de graito5 que ,ace de polo positi9o5 ; un recipiente de cinc5 que es el polo negati9o.

Como electrolito act


24/27


25/27

E/periencia personal

Como eperiencia personal decir que en el uso de bateras de litio5 el paso del tiempo se 9a notando en cuanto a la

duraci&n de la batera5 probablemente por la degradaci&n que suren con los aos5 el calentamiento ecesi9o5 o un

uso inadecuado !descargarlas completamente con recuencia o dejarlas sin energa ; uso durante muc,o tiempo5etc.%

+lgo curioso que me ocurri& ue que teniendo dos tipos de pilas de $#DH una con mas miliamperios pero mas

barata ; otra con menos pero mas cara5 la que tenia menos miliamperios duraba mas que las otras. +un

cargndolas el mismo tiempo ; con el mismo cargador

$n9estigando llegu7 a la conclusi&n de que las causas podran ser las siguientes

^ Hice un uso inadecuado de las bateras con mas miliamperios ; surieron un deterioro.

^ +l ser mas baratas la calidad de los materiales era distinta ; las que tenan mas miliamperios suran Vauto

descargaW con mas 9elocidad que las otras.

$ndagando un poco mas sobre la calidad de los materiales de las pilas5 que e9identemente inlu;& en el

uncionamiento de mis bateras5 le que ,aba que tener cuidado con la comerciali8aci&n de pilas recargables

alsas5 que orecen muc,os miliamperiosJ,ora5 ; un precio mu; bajo.

Por lo que tampoco descarto que teniendo en cuenta el lugar ; el precio donde adquir esas pilas recargables5

pudieran ser alsas.


26/27

0*e hacer si nos *edamos sin !atera

>i nos quedamos sin batera5 a lo


27/27

/e cualquier modo5 a las bateras eternas ,a; que recargarlas. Por eso5 eisten otras solucionesmas ingeniosas

Batera eterna solar con 9arios

conectoresDoc,ila solar

+unque puede que el uturo sea la carga de bateras a distancia por :esonancia Dagn7tica5 tal ; como ,e

encontrado en este artculo de V4l +ndroide "ibreW

Carga por :esonancia Dagn7tica
http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=OcSDtBenklA-hM&tbnid=ertMUu9wEcDJWM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fciudadbarcelona.olx.es%2Fcargadores-solares-y-baterias-externas-para-cargar-dispositivos-electronicos-iid-446086708&ei=wLFzUrfSEYSJ0AXY5IDoBg&psig=AFQjCNEoTJjAJMqMzwBgKdrNuWNemu4Aqw&ust=1383400145990888

Documents

baterias unmsm