Origen de las pilas y baterías recargables, desde su invención hasta nuestros días. Así como su aplicación en nuestro día a día.

1. Historia y Evolución
De las
Baterías recargables
Autor: Pedro Giganto Burguete
Doble grado en Derecho y Administración y Dirección de Empresas

2. 1. Introducción:
Una pila recargable (también llamada acumulador) es un grupo de una o más celdas electroquímicas
secundarias. En castellano es costumbre llamarla batería, mientras que al dispositivo no recargable,
se ha venido llamando pila. Tanto pila como batería son términos provenientes de los primeros
tiempos del estudio de la electricidad, cuando se juntaban varios elementos o celdas —en el primer
caso uno encima de otro, "apilados", y en el segundo adosados lateralmente, "en batería"— como se
sigue haciendo actualmente, para así aumentar la magnitud de los fenómenos eléctricos y poder
estudiarlos sistemáticamente. De esta explicación se desprende que cualquiera de los dos nombres
serviría para cualquier tipo, pero la costumbre ha fijado la distinción.
Desde su invento en 1800 hasta nuestros días muchos han sido los cambios en las distintas
tecnologías aplicadas en la fabricación de las mismas, así como los distintos materiales de las que
están compuestas.
Desde el níquel-cadmio de 1899 hasta los polímeros de litio de los actuales Smartphone, y el futuro
cercano de las células de combustible, nos embarcaremos en un apasionante viaje por la historia y
evolución de esta tecnología tan básica en nuestros días, que sin ella no conoceríamos las TIC como
son en la actualidad.

3. 2. Evolución tecnológica
Las baterías son el corazón y el motor de todos los dispositivos móviles, sin embargo, no todos los
usuarios les otorgan la debida importancia. El vertiginoso avance tecnológico de los dispositivos de
computación móvil (entre los que se incluyen las cámaras digitales teléfonos móviles, tabletas,
etc…), obedece, en gran medida, a la evolución de las baterías recargables. Los últimos desarrollos
ofrecen mayor densidad de energía, mayor durabilidad y un tamaño y peso reducidos, por lo que su
aplicación ha permitido mejorar radicalmente la calidad de los sistemas portátiles.
Ese bulto sin ornamentos al que llamamos batería, que pasa inadvertido al ocultarse en vistosos
armazones, es el alma de los famosos gadgets. El desarrollo de la batería está guiado por la idea de
crear una fuente poderosa e inagotable de energía que sea, además, ecológica. Aquí van algunos
detalles sobre la evolución de esta fuente de energía eléctrica.
De la primera pila de Volta a las pilas actuales existen algunas diferencias, aunque el principio es el
mismo: a partir de la reacción de oxidación-reducción de ciertas sustancias químicas se produce una
corriente eléctrica continua. La pila se conforma por dos electrodos (un ánodo unido al terminal
negativo, y un cátodo, al positivo) y un electrolito que originalmente era agua con sal y actualmente
es pasta o incluso materiales sólidos. La función de este último es facilitar y conducir el flujo de
energía entre los electrodos. La reacción electroquímica en la pila empieza cuando se conectan
externamente sus dos terminales en algún aparato.
Las pilas primarias pierden su vida útil cuando todos los electrones pasaron del ánodo al cátodo, o
sea, cuando sus materiales ya no pueden sufrir oxidación y reducción respectivamente. En cambio,
en las baterías recargables el proceso es reversible, es decir, que los electrones y positrones vuelven
al estado original al aplicarse energía eléctrica del exterior, es decir, cuando se carga la batería.
Aunque la comercialización de las baterías recargables es más o menos reciente, la primera pila

4. recargable fue inventada en 1859 por el científico francés Gastón Platé. Esta batería, aún muy
primitiva, no era ni eficiente ni ecológica, pues funcionaba con un ánodo de plomo y un cátodo de
dióxido de plomo, además de ácido sulfúrico como electrolito.
Esquema de funcionamiento de una batería.
Distribución de los componentes de una pila
Aunque la batería trae consigo una promesa ecológica, calcular la contaminación real de esta fuente
de energía es bastante complicado. La creencia general es que, comparada con los combustibles
fósiles que generan gases de efecto invernadero, la pila contamina mucho menos. Sin embargo, al
terminar su vida útil la pila puede convertirse en una fuente de contaminación, siendo uno de los
retos, fabricar pilas que no deban desecharse tan pronto.
Pero ¿cuánto contamina una pila en sí? El centro de EMPA (siglas en alemán de los Laboratorios
Federales Suizos para la Ciencia de los Materiales y la Tecnología), realizó recientemente un
estudio para responder a esta pregunta. Concluye que a la pila de iones de litio solo se le puede
achacar un 15% del impacto ambiental total que un automóvil eléctrico ocasiona, y esta cifra
incluye la fabricación, mantenimiento y desecho de la pila. El estudio también infiere que los ciclos
de recarga durante toda la vida de una batería de iones de litio para vehículo conllevan un impacto
ecológico tres veces mayor que el de la batería en sí misma.
Como vemos, el gran reto tecnológico no consiste únicamente en lograr baterías cuyos residuos
sean más limpios, también es necesario idear procesos industriales globales cuyos costos no rebajen
las ventajas ahorrativas y ecológicas de la pila.
Como hacíamos referencia anteriormente, las baterías de litio, o propiamente dicho Ion-Litio, son
las más extendidas en su utilización en la actualidad por diversos motivos. Las propiedades de las
baterías de Li-ion, como la ligereza de sus componentes, su elevada capacidad energética y
resistencia a la descarga, junto con el poco efecto memoria que sufren o su capacidad para
funcionar con un elevado número de ciclos de regeneración, han permitido el diseño de
acumuladores livianos, de pequeño tamaño y variadas formas, con un alto rendimiento,
especialmente adaptados a las aplicaciones de la industria electrónica de gran consumo, desde la
primera comercialización de un acumulador basado en la tecnología Li-ion a principios de los años
90, su uso se ha popularizado en aparatos como teléfonos móviles, agendas electrónicas,
ordenadores portátiles y lectores de música.
Sin embargo, su rápida degradación y sensibilidad a las elevadas temperaturas, requieren en su
configuración como producto de consumo, la inclusión de dispositivos adicionales de seguridad,
resultando en un coste superior que ha limitado la extensión de su uso a otras aplicaciones.

5. A pesar de todas sus ventajas, esta tecnología no es el sistema perfecto para el almacenaje de
energía, pues tiene varios defectos, como pueden ser:
Duración media: depende de la cantidad de carga que almacenen, independientemente de su
uso. Tienen una vida útil de unos 3 años o más si se almacenan con un 40% de su carga
máxima (en realidad, cualquier batería, independientemente de su tecnología, si se almacena
sin carga se deteriora. Basta con recordar el proceso de sulfatación que ocurría en las
antiguas baterías de zinc-carbón cuando se almacenaban al descargarse completamente).
Soportan un número limitado de cargas: entre 300 y 1000, menos que una batería de níquel
cadmio e igual que las de Ni-MH, por lo que ya empiezan a ser consideradas en la categoría
de consumibles.
Son costosas: su fabricación es más costosa que las de Ni-Cd e igual que las de Ni-MH, si
bien actualmente el precio baja rápidamente debido a su gran penetración en el mercado,
con el consiguiente abaratamiento. Podemos decir que se utilizan en todos los teléfonos
móviles y ordenadores portátiles del mundo y continúa extendiéndose su uso a todo tipo de
herramientas portátiles de baja potencia.
Pueden sobrecalentarse hasta el punto de explotar: están fabricadas con materiales
inflamables que las hace propensas a detonaciones o incendios, por lo que es necesario
dotarlas de circuitos electrónicos que controlen en todo momento su temperatura.
Peor capacidad de trabajo en frío: ofrecen un rendimiento inferior a las baterías de Ni-Cd o
Ni-MH a bajas temperaturas, reduciendo su duración hasta en un 25%.
Voltaje muy variable: Debido a que la variación de la tensión de celda es muy grande se
hace imprescindible utilizar un pequeño convertidor CC/CC en función de la aplicación de
la que se trate si se quiere tener una tensión de salida constante.
Estas baterías tienen el menor efecto memoria de todas las demás tecnologías, por ello es necesario
que tras un número de ciclos incompletos se realice una calibración completa de la batería para que
el efecto memoria desaparezca. Para alargar su vida útil necesitan ciertos cuidados:
Es recomendable que permanezcan en un sitio fresco (15 °C), y evitar el calor.
Cuando se vayan a almacenar mucho tiempo, se recomienda dejarlas con carga intermedia
(40%). Asimismo, se debe evitar mantenerlas con carga completa durante largos períodos.
La primera carga no es decisiva en cuanto a su duración y no es preciso hacerla; el
funcionamiento de una batería de ion de Litio en la primera carga es igual al de las
siguientes. Es un mito probablemente heredado de las baterías de níquel.
Es preciso cargarlas con un cargador específico para esta tecnología. Usar un cargador
inadecuado dañará la batería y puede hacer que se incendie.
Existen también bolsas especiales ignífugas donde poder almacenarlas, ya que estas baterías
son muy delicadas.
Un dispositivo portátil debe estar apagado durante la carga.

6. 3. Influencia en la sociedad
Las baterías son a la sociedad como la máquina de vapor a la revolución industrial. Al igual que
antes de que Joseph Wilson Swan, inventase la bombilla incandescente, y Tomas Alba Edison la
mejorase hasta las actuales, la luz no la conocíamos con otra forma que no fuese la del fuego de una
llama en una vela o candil. Pues algo similar podríamos decir las primitivas pilas y baterías,
aquellas que nos permitieron tener una fuente de energía portátil, no sujetas a ataduras, capaz de
alimentar cualquier aparato eléctrico. Originariamente su elevado peso y poca autonomía no las
hicieron muy funcionales, pero el continuo desarrollo e investigación de nuevas formas, procesos y
materiales para su fabricación las han traído hasta hoy, haciéndolas participes de nuestra vida como
si del propio aire se tratase.
El litio sin duda es la tecnología más interesante en su clase, en usos para ordenadores portátiles,
teléfonos móviles y otros aparatos eléctricos y electrónicos. Los teléfonos móviles, las agendas
electrónicas, e incluso los nuevos reproductores MP4 vienen con baterías basadas en esta
tecnología, gracias a sus varias ventajas: una elevada densidad de energía, poco peso, gran
capacidad de descarga, poco espesor, alto voltaje por célula, mínimo efecto memoria, descarga
lineal y muy baja tasa de autodescarga.
Hay que tener en cuenta que existen en el mercado muchas combinaciones de litio, lo que puede
llevar a muchas características diferentes. Entre ellas encontramos:
Las baterías de ion de litio en polímero: En las que la principal diferencia con las baterías de
ion de litio ordinarias es que el electrolito litio-sal no está contenido en un solvente
orgánico, sino en un compuesto polimérico sólido como el óxido de polietileno o
poliacrilonitrilo. Las ventajas del litio polímero sobre el litio-ion son: los menores costes de
fabricación, adaptabilidad a una amplia variedad de formas de empaquetado, confiabilidad y
resistencia.
Las de litio hierro fosfato: Comparadas con las baterías tradicionales de ion de litio son
significativamente más baratas de producir.
Las de tipo olivino de litio hierro fosfato: Tienen la característica de que pueden durar unos
10 años si se cargan una vez al día, se pueden cargar muy rápidamente, ya que emplean sólo
dos horas para el 95% de su capacidad.
Los últimos avances en baterías de iones de litio han dado un salto de gigante en 2013, puesto
que Investigadores de la Universidad de Illinois han creado las micro baterías más potentes del
mundo. Han conseguido fabricar una pila de iones de litio con 2.000 veces más potencia que las
normales y además se puede cargar en un instante. Si consiguen desarrollar un modo barato de
fabricarlas, pueden cambiar por completo la electrónica de consumo; esta nueva tecnología
permitiría fabricar baterías con la misma capacidad que las actuales, aunque 30 veces más
pequeñas. O de igual tamaño que las actuales, pero con 30 veces más autonomía
Por tanto podemos concluir que sin las baterías no habría una tecnología tan desarrollada y móvil
como la actual y aún menos las TIC basadas en gran medida en tecnologías móviles.
Ahora bien ¿Qué ocurriría si algún día hubiese un fallo masivo de estas?, en mi opinión, la
respuesta sería la que algunos denominaron el efecto 2000, es decir el caos.

7. 4. Experiencia personal.
En este apartado podríamos citar todo lo expuesto anteriormente, pero me dedicare a enumerar
todos los aparatos que utilizo en mi día a día, basado en el uso de las baterías recargables y que
posiblemente coincidirán con un gran porcentaje de los que usan el resto de la sociedad:
Cepillo de dientes, tablet, Smartphone, mando a distancia del garaje, coche, teléfono inalámbrico
del trabajo, pda, impresora inalámbrica, máquina elevadora, ordenador portátil, ratón y teclado
inalámbricos, mando tv y dvd, vigila bebes, juguetes, mp3, taladro.
Posiblemente me deje alguno que otro, ya que al ser algo tan implícito en la propia vida, no damos
ya ni cuenta que lo usamos.
5. Referencias y Fuentes
http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_de_ion_de_litio
http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_el%C3%A9ctrica
http://www.monografias.com
http://www.abc.es/tecnologia/20130418/rc-baterias-iones-litio-salto-201304181127.html