Formación básica en conceptos de baterías industriales. Se describen los parámetros básicos como el voltaje o la capacidad e incluso los derivados como el estado de carga o la vida útil en función de la cíclica. Conceptos de baterías primarias y baterías secundarias, regímenes de funcionamiento estacionario, flotación y cíclico.

1. Seminarios Marketing I:
Tipos de Baterías
Miki Perez
División Industrial

2. Indice
 Qué
son las baterías
 Variables de interés en las baterías
 Tipos de Baterías según duración
- Baterías Primarias
- Baterías Secundarias
 Tipos de Baterías según tecnología
- Mundo del Plomo
- Mundo del Litio
- Mundo del Níquel y el Cadmio

3. ¿Qué son las Baterías?

Una batería es un sistema de
alimentación autónomo basado en una
reacción química de reducciónoxidación (Redox)

Esta reacción se da cuando en una
batería ponemos en contacto los dos
polos ánodo (el menos -) y cátodo (el
más +) de una batería mediante un
circuito.

Si no los ponemos en contacto
(eléctrico) en principio la batería no
reacciona.

4. ¿Qué son las Baterías?







¿Qué es el ánodo (-)?
¿Qué es el cátodo (+)?
Son los dos elementos o compuestos
químicos que hay dentro de la batería
conectados al metal exterior
El ánodo es el que quiere los electrones
porque le faltan
El cátodo es el que los puede dar
Internamente se establece una corriente de
cátodo a ánodo
Externamente la corriente circula de ánodo
a cátodo, pasando por la carga, donde los
electrones ceden energía
Los Voltios en realidad miden la diferencia de electrones que hay entre un sitio y
el otro, siempre que haya un circuito conectado, o sea que existen para una
corriente determinada, que será variable en función del circuito.

5. ¿Qué son las Baterías?

Lo que sucede es que uno de los elementos/compuesto
químico tiene muchas ganas de ganar electrones y el
otro elemento químico debe cederlos

Si pones en contacto dos elementos de estas
características en un medio (el electrolito) que permita
el intercambio, (por ionización) , en principio creas una
batería.

Formas de conseguir esto hay miles, dado que hay
muchos elementos primarios y muchos compuestos
químicos capaces de reaccionar porque les falta
electrones para ser estables o les sobra electrones para
estabilizarse

6. Variables de una Batería
Voltaje : es la fuerza del sistema, cuanto más voltios, la máquina que
alimentas puede ser mayor. Se mide en Volts (V)
Corriente: Es la carga que cede la batería cuando circula por un
circuito. Se mide en Amperios. (A)
Resistencia Interna: es un camino ,por el interior de la batería, de los
electrones para ir de cátodo a ánodo. Debe ser lo más pequeño
posible para que la batería sea buena. (Ri)
Potencia: es la relación entre energía y duración, se usa mucho en
máquinas móviles. Se mide en Watts. Producto del voltaje y la
corriente. ( P = V * I )
Peso y Dimensiones.
Terminales : tipo de Bornes que tiene la batería. Le llaman fastons
también. Son la realización física del cátodo y el ánodo.

7. Tipos de Terminales

8. Variables Derivadas de las
Principales
 Autonomía:
Es la duración de la batería
efectiva. Se mide en Amperios/Hora ( A/h ). Es
muy importante porque dice cuánto podremos
trabajar con ella hasta que se agote.
 Ciclos : Es la duración en procesos de
carga/descarga para baterías recargables.
Cuántas veces las puedo recargar.( Es un
número p.e. 500 ciclos )
 Corriente de Auto-Descarga: es una deriva de
corriente que sufren las baterías aún sin estar
funcionando debido a la Resistencia Interna que
hay entre cátodo y ánodo. Se mide en
Amperios.

9. Variables Derivadas de las
Principales
Voltaje Nominal :
12V
Capacidad : 7,2Ah
Voltaje de carga
uso cíclico
Voltaje de carga
estacionario
Corriente máx. de
carga.

10. Tipos de Baterías según Duración:
Baterías Primarias





Se llaman así porque no son
recargables, tienen una carga
determinada almacenada y cuando
la ceden se gastan. Son como las
pilas salinas o alcalinas.
Son caducas en la mayoría de los
casos, tienen una vida de 1,5 a 3,5
años
Se usan la mayoría de las veces
en sistemas de backup, en
sistemas informáticos para
mantener información en
memorias, relojes, alarmas…
En tal caso la vida se reduce
según la corriente que se les pida
Tecnologías de Litio Primario (LiPri), Cadmio (Cd), Litio Thyonil
(LiSoCl), Zinc-aire.

11. Tipos de Baterías según Duración:
Baterías Secundarias






Se llaman así porque se pueden recargar.
Su vida útil (sin usar) puede variar
dependiendo de la tecnología. Plomo de 3 a 10
años, Litio sobre los 2 y 3 años.
Su duración se calcula multiplicando :
autonomía x nº de ciclos
Son baterías complejas y generalmente deben
manipularse con precaución, pues pueden
causar accidentes por mal empleo.
Sin embargo son baterías que tienen mucha
potencia y que sirven para casi todas las
aplicaciones que se nos ocurra, principalmente
SAI’s, Tracción, Energía Solar y Eólica.
Tecnologías: Plomo – consolidada, Litio- en
fase de crecimiento en mercado industrial, NiMH – en uso para la industria de gran
consumo, Ni-Cd OBSOLETA

12. Tipos de Baterías según la Tecnología:
Mundo del Plomo
Es el tipo de batería más extendida. El cátodo es
plomo. Es un mineral muy frecuente en la Tierra.
Pero desgraciadamente es muy tóxico. Y el
electrolito es ácido sulfúrico.
 Hay baterías de plomo :
- Selladas (Sealed)– Son las primeras que existieron,
su duración es menor y aguantan unos 3 años
cuando más. Aplicaciones donde sea importante vivir
del mantenimiento (cambiar con frecuencia)
- Válvulas Reguladas (VRLA) – Permiten alcanzar
mercados no posibles con Selladas, dado que se
adaptan bien a condiciones atmosféricas extremas.
Pueden ser también normales, cíclicas (aguantan
más tiempo) o de alta descarga (HC) (para tracción).
- AGM – son una variedad de VRLA que tienen placas
de material absorbente de los iones que mantiene el
electrolito retenido y mejora mucho más la vida útil
tanto cíclica como estacionaria.
- GEL – el electrolito no es Acido Sulfúrico estricto sino
una gelificación del ácido que permite aún
condiciones más extremas, muy usadas en
estaciones solares fotovoltaicas o en según que
aplicaciones de vehículo eléctrico. Hay normales y
de alta descarga (tracción).


13. Tipos de Baterías según la Tecnología:
Mundo del Plomo

Usos de la Batería de Plomo :
> Estacionario : es el más usual, de este modo, la
batería sólo se carga puntualmente cuando va
perdiendo capacidad por auto descarga : SAI Offline.
> Flotación : también es común, solo que a diferencia
del estacionario la corriente de la carga aplicada pasa
por la batería : SAI Offline.
> Cíclico : la batería está constantemente cargando y
descargando, sin parar en su vida útil no todas las
baterías por construcción lo soportan.

14. Proveedores de Baterías de Plomo
Tempel
 Panasonic
:
Selladas, VRLA,
HC, AGM.
Garantía de calidad,
homologaciones europeas en
ambientes ATEX (Explosivos),
humedad, temperatura,
vibración.
 VISION(Kaise)
Red distribución de capilaridad
mundial, conocidas por su
relación calidad-precio, buen
comportamiento en aplicaciones
de tracción.
 SunnyWay
Buena acogida en el mercado
latinoamericano. Candidatas a
homologación en sistemas de
alimentación industriales
grandes, SAI’s para
subestaciones eléctricas,
telefónicas, granajas solares.
:
Selladas, VRLA,
Gel, AGM, EV.
:
Selladas OpZv,
VRLA, Gel, AGM.

15. Proveedores de Baterías de Plomo
Tempel

China Shoto : Selladas
VRLA, OpZV. OpZS.

NARADA : Selladas
VRLA, Gel, OpZV.
Abiertas OpZS.

Hoppecke : Selladas
OpZv, OpZS, Ni-Cd
Abierto, AGM.
Garantía de calidad, homologaciones
europeas y americanas en Telecos ,
Telcordia y IEEE . Gran gama. Venden
los accesorios también.
Red distribución de capilaridad
mundial, reconocidas mundialmente,
homologadas en China Telecom,
Vodafone, France Telecom, Telcordia .
Fabricante chino calidad alemana.
Batería de gama muy alta, industrial
para sector naval, ferroviario y
mercado de la energía. Con
Accesorios, Certificadas y Europeas.

16. Tipos de Baterías según la Tecnología:
Mundo del Litio
Baterías Recargables
-
-
-
-
Son baterías donde el electrolito es sólido, él
cátodo de Litio y el ánodo de un óxido de
algún metal como el Manganeso o el
Cobalto.
La gracia está en que se encuentran dos
metales con diferente fuerza de atracción de
electrones y gana el más grande, por tanto
cuando cerramos el circuito, tal es la fuerza
de atracción que no sólo circulan los
electrones sino que iones completos se
mueven hacia el ánodo.
Debido a este hecho, la reacción se debe
mantener estable, si no se cumplen las
condiciones de tensión y de temperatura que
requiere el Litio, se hace inestable y de Ion
pasa a metal, ramificándose, endureciéndose
y rasgando la carcasa, cuando el litio toca el
oxígeno, explota, se convierte en una bomba.
Por eso es importantísimo controlar estas
baterías

17. Tipos de Baterías según la Tecnología:
Mundo del Litio
Baterías Recargables
Presentación de las baterías
de Litio:
- Célula base: es la batería en
sí, no tiene control de voltaje
ni de temperatura
- Célula + PCM : célula +
circuito de protección. En
este caso, si el PCM no falla
la batería es estable.

+

18. Tipos de Baterías según la Tecnología:
Mundo del Litio
Pero no todo es tan catastrófico!
 Las baterías de Litio pesan 20
veces menos que las de plomo
 Son limpias, en el sentido que no
liberan gases como las VRLA o
GEL,
 Además tienen más duración en
ciclos, así como más potencia
por peso.
En definitiva son el futuro.
Como contrapartida tienen una vida
útil de 3 años y medio máxima
por física del asunto.


19. Variedades de Litio Recargable

Litio-Ion. (Li-Ion o LiMnO2) Las
primeras que aparecieron. Voltaje de
trabajo de 3,6 V. Célula incontrolada
no es estable.

Litio-Polímero. (LiPO o LiMnCoNi)
Descubrieron que dopando el cátodo
con cadenas poliméricas ( Química
orgánica del petróleo ) se conseguían
capacidades mayores y un poco más
de voltaje 3,7 V. Célula incontrolada es
inestable.

Litio Ferroso (LiFePO4). Son las más
recientes, el cátodo es de ManganesoCobalto y eso provoca que no se
establezcan cadenas de Litio metal en
el interior. Las células mal controladas
se rompen pero no explotan.

20. Proveedores de Litio recargable

Shenzen O’Cell Batteries – Litio
Polímero y Litio Ferroso, células y
batería completa.

Panasonic – Litio Ion pero para
proyectos grandes

VISION – tienen baterías de Litio
Ferroso de almacenamiento y tracción
formalmente iguales a las de plomo

Advanced Energy – Litio Ion y Litio
Polímero – Securitas.

21. Proveedores de Litio recargable

Mottcell Batteries – Litio Ferroso
Almacenamiento y Tracción, tanto célula como
batería completa.

GMB – Litio Ferroso, células para aplicaciones
de Almacenamiento

NARADA – Solución completa en Litio Ferroso
para almacenamiento, régimen cíclico muy
bueno y también en estacionario.

ChinaShoto – Solución completa en Litio
Ferroso igual que NARADA.

22. Tipos de Baterías según la Tecnología:
Mundo del Litio
Litio Primario





Son baterías Litio no recargables. El principio
es el mismo que las pilas alcalinas, de hecho
lo son. Pero con mejores prestaciones.
Tenemos tipo botón y tipo cilíndricas.
Son baterías para aplicaciones duraderas
pero de poco consumo diario. Su vida útil en
almacén puede llegar de 8 a 10 años.
Son baterías estables, no requieren de control
de temperatura, de control de descarga , no
son explosivas pero sí tóxicas.
Son herméticas y al acabar su vida útil deben
ser depositadas en puntos de reciclaje, si se
deterioran son tóxicas.

23. Variedades de Litio Primario
 Litio
Dioxido de Manganeso ( LiMnO2) – Son BR
y CR, Cilindro y Botón.
 Litio
Hidrofloururo de Carbono ( LiHFlC) – Tipo
BR y CR, Cilindro y Botón.
 Litio
Thyonil, o CloroSulfato de Litio ( LiSOCl) –
Tipo Cilíndricas.
Este tipo de baterías son de formato parecidas a las pilas alcalinas, pero de
más potencia y duración. Permiten crear packs además, retractilados.

24. Proveedores de Baterías Litio
Primario
 Panasonic
– Litio Manganeso –
Litio HidroFloururo de Carbono.
( BR’s y CR’s)
 ABLE
 GMB
– Litio Thyonil – ERxxxxx.
– Litio Thyonil – ERxxxxx.
 VMCell
– Litio Thyonil – Erxxxxx.
Litio Manganeso, Litio HFlC en
formatos BR y CR.

25. Tipos de Baterías según la Tecnología:
Mundo del Niquel y Cadmio




Ni-MH: Niquel Metal Hidruro. Son
baterías que también son
recargables. Es una tecnología
alternativa al Litio.
El problema es que frente al Litio la
célula básica es de 1,2 V, con lo que
eso conlleva para formar packs.
Por otro lado, también es un tipo de
batería delicada, requiere de control
de temperatura, porque sino también
se vuelve inestable y puede estallar.
Por su relación de capacidad alta y
corriente alta de descarga es una de
las baterías más usadas para
electrodomésticos como aspiradores
sin cables, tarificadores GPRS, bicis
y motos eléctricas…

26. Tipos de Baterías según la Tecnología:
Mundo del Niquel y Cadmio

Niquel-Cadmio
Es una tecnología que se está dejando un
poco de lado, esto es porque se vió que
son baterías con memoria. Este
fenómeno provoca que siempre se
tenga que cargar la batería hasta el
final, no se pueden hacer cargas a mitad
de recorrido, o esa será su próxima
capacidad de carga visible.
Cuando no se había descubierto el Litio o el
Niquel MH, era una de las baterías que
más se gastaba para esas aplicaciones.
Únicamente algún cliente histórico gasta
baterías de Niquel-Cadmio, el resto ha
migrado a Niquel Metal Hidruro

27. Proveedores de Baterias de Ni-MH
 Panasonic
– células en formatos A, AA,
AAA y SC, sólo para clientes intermedios.
 Sanik
– nos provee células y también
packs ya hechos. Para cliente final.
 BST
– tenemos histórico de packs con
ellos , normalmente células y packs
hechos estándar, en el Dropbox está el
catálogo.