Todavía no existe un batería ideal para dispositivos móviles: en diferentes áreas para cada tipo de dispositivo móvil y soluciones específicas, se ha desarrollado una cierta especificidad del uso de fuentes de alimentación, así como preferencias tecnológicas.
Clasificación de las baterías para dispositivos móviles.
Pero si conoce bien las ventajas e inconvenientes de ciertas tecnologías, no es totalmente necesario que base su elección en enfoques tradicionales.
Las ventajas de las baterías de iones de litio no son solo una mayor capacidad, sino también la capacidad de trabajar con una mayor corriente de carga. Además, a diferencia de las baterías de hidruro metálico de níquel, las baterías de iones de litio no tienen el llamado efecto memoria. Sin embargo, las baterías especializadas son bastante caras y es mucho más difícil encontrar la batería correcta en el mercado. Los elementos de níquel-cadmio supuestamente obsoletos tampoco pueden pasarse por alto. La práctica muestra que en algunos casos, cuando, por ejemplo, la carga de los dispositivos varía mucho o hay que trabajar con el dispositivo a diferentes temperaturas (incluso en el frío extremo), los elementos de níquel-cadmio son la solución más confiable.
Baterías, selección de la tecnología.
La mayoría de los usuarios asocian el término “batería” con un automóvil, aunque la batería que se utiliza en él no cumple con los requisitos para fuentes de alimentación autónomas para dispositivos móviles o para fuentes de alimentación de respaldo en sistemas de seguridad. Las baterías de los automóviles están diseñadas para suministrar una corriente muy alta en poco tiempo, mientras que las baterías que sirven a los dispositivos móviles necesitan suministrar relativamente poca corriente durante un período prolongado. Por lo tanto, para tales dispositivos, además de la capacidad, las características denominadas de carga-descarga temporal, es decir, las curvas de carga-descarga de la batería, son de gran importancia.
La principal ventaja de cualquier batería, incluidas las de automóvil, no es tanto que puedan almacenar energía eléctrica y entregarla de acuerdo con las características requeridas, sino la capacidad de recargarlas a plena potencia. En este sentido, una de las características más importantes de las baterías es la vida útil (funcionamiento). Se evalúa por el número de ciclos de carga-descarga que soporta la batería durante su funcionamiento sin un deterioro significativo de sus parámetros básicos. La vida depende de muchos factores: métodos de carga, profundidad de descarga, procedimientos de mantenimiento o falta de ellos, temperatura y la naturaleza química de la batería. Además, este período está determinado por el tiempo transcurrido desde la fecha de fabricación, que es especialmente importante para los iones de litio ( Li-Ion) dispositivos. Por lo general, se considera que la batería está averiada después de reducir su capacidad al 60-80% del valor nominal.
Se deben tomar precauciones al usar y desechar las baterías.
Términos básicos sobre baterías.
La corriente que fluye a través de la batería durante la carga y descarga se puede expresar convenientemente en múltiplos de Cn, donde Cn es la corriente numéricamente igual a la capacidad nominal (por ejemplo, Cn para una batería con una capacidad de 1.2 Ah es 1.2 A). La capacidad nominal es la capacidad de una batería completamente cargada a 20 ° C. La tasa de carga y descarga generalmente se expresa en múltiplos de una fracción de CH y, dependiendo de este valor, se construyen las curvas de carga-descarga de las baterías de almacenamiento. A continuación, consideraremos esto con más detalle, pero por ahora observamos que si la descarga de la batería está determinada por el consumo de corriente de un dispositivo móvil en particular, entonces la velocidad de carga varía según los diferentes cargadores (modos de carga). Tales modos se conocen como; carga rápida, carga de baja corriente («goteo»), estándar, acelerada, etc.
También notamos la influencia de la temperatura ambiente en la forma de las curvas de descarga y en la capacidad real de las baterías. Considere la eficiencia funcional de una batería típica de hidruro metálico de níquel ( NiMH ) frente a la temperatura. Tal batería está diseñada, por regla general, para 500-600 ciclos de carga y descarga. En este caso, el cambio en la capacidad de descarga con fluctuaciones en la temperatura ambiente es directamente proporcional al cambio en la temperatura (t) y se puede estimar como un porcentaje utilizando la siguiente fórmula: Cn = 90 + 0,77 t (%).
Con una capacidad de descarga del 80-90% de la nominal, el fabricante garantiza 500 ciclos de carga-descarga, aunque en promedio se puede obtener un mayor número de ciclos. En términos de sus características generalizadas de carga y descarga, los acumuladores de NiMH son similares al níquel-cadmio ( NiCd ), pero superan a este último en 1,5-2 veces en capacidad específica. Sin embargo, el rango de temperaturas a las que pueden funcionar las baterías de NiMH sigue siendo algo menor que el de las baterías de níquel-cadmio, así como el número garantizado de ciclos de carga-descarga. Además, a diferencia de las baterías de NiCd y NiMH , el cambio en la temperatura ambiente no tiene un efecto tan significativo en la forma de las curvas de descarga y la capacidad de las baterías modernas de iones de litio.
Clasificación de las baterías.
Las baterías recargables se utilizan en fuentes de energía autónomas en varios campos. Los requisitos para estos dispositivos también difieren significativamente. Al elegir un tipo específico de batería desde el punto de vista del consumidor, se tienen en cuenta las siguientes características:
- Tensión de funcionamiento;
- Modo de descarga planificada (descarga continua o pulsada);
- Corriente de descarga máxima;
- Régimen de temperatura durante la descarga;
- Modo de carga permitido (carga estándar, acelerada, rápida o lenta, también denominada búfer);
- Peso y dimensiones;
- Ciclo de la vida;
Además, si las baterías cargadas se almacenan sin usar durante algún tiempo, es necesario prestar atención a su tasa de autodescarga.
Dependiendo de la tecnología electroquímica, se pueden distinguir los siguientes tipos principales de fuentes de energía modernas para dispositivos móviles:
- Plomo y ácido sellado ( SLA );
- Níquel-cadmio ( NiCd );
- Hidruro metálico de níquel ( NiMH );
- Ion de litio ( Li-Ion );
- Polímero de litio ( Li-Pol ).
Los tipos menos comunes de baterías incluyen:
- Níquel-zinc;
- Plata-zinc;
- Plata-cadmio;
- Combustible.
- LiFePo4
En cuanto a esto último, no existen tecnologías bien establecidas para la fabricación de pilas de combustible en miniatura, por lo que no consideraremos dispositivos de este tipo.
Para satisfacer las diversas necesidades de los usuarios, las baterías, independientemente de la tecnología utilizada, se producen tradicionalmente en varias opciones de diseño (factores de forma), con diferentes capacidades y voltaje nominal. Además, pueden tener propiedades específicas para proporcionar el mejor rendimiento en condiciones y condiciones operativas específicas. Los parámetros indicados de las baterías cumplen con los estándares internacionales, lo que garantiza la posibilidad de reemplazar baterías de diferentes fabricantes. Los principales factores de forma de la batería son los siguientes:
- Cilíndrico;
- Disco;
- Prismático.
Conexión de las baterías.
Tenga en cuenta que las fuentes de corriente galvánica de un solo uso (pilas) suelen diferir de las baterías en apariencia, aunque hay pilas que se fabrican estructuralmente de la misma manera que las baterías. Para distinguir entre estos dispositivos, el consumidor debe prestar atención a las marcas aplicadas a la carcasa de la batería.
