El documento proporciona información sobre baterías y pilas, incluyendo estudios de caso de baterías en teléfonos móviles y portátiles MacBook Air. Explica que las baterías de iones de litio son comunes en dispositivos electrónicos portátiles debido a su alta densidad de energía y bajo efecto memoria. Además, analiza conceptos básicos sobre baterías y proporciona alternativas cuando no hay baterías o pilas disponibles.
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.
Disponer de energía eléctrica para aplicaciones portátiles, la puesta en marcha, sistemas de emergencia o garantizar la continuidad de suministro ante un fallo en la red eléctrica se ha solucionado mediante las baterías. Existen las baterías primarias o pilas que pueden entregar energía de forma irreversible hasta su completo agotamiento. Y baterías secundarias, o simplemente baterías, que permiten procesos cíclicos reversibles de carga-descarga. Por este motivo, estas últimas son las más utilizadas en actividades industriales.
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.
Disponer de energía eléctrica para aplicaciones portátiles, la puesta en marcha, sistemas de emergencia o garantizar la continuidad de suministro ante un fallo en la red eléctrica se ha solucionado mediante las baterías. Existen las baterías primarias o pilas que pueden entregar energía de forma irreversible hasta su completo agotamiento. Y baterías secundarias, o simplemente baterías, que permiten procesos cíclicos reversibles de carga-descarga. Por este motivo, estas últimas son las más utilizadas en actividades industriales.
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Introduccion a las pilas y baterias, su tecnologia y caracteristicas tecnicas. Base World Trading es distribuidor oficial Kodak para productos de consumo en la península iberica, consultenos!
Aquí podemos ver sobre algunas clases de pilas recargables y sobre los cuidados que se deben tener para el momento en que se van a desechar y también sobre la contaminación que tiene en el medio ambiente
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Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinaria). UCLMJuan Martín Martín
Examen de Selectividad de la EvAU de Geografía de junio de 2023 en Castilla La Mancha. UCLM . (Convocatoria ordinaria)
Más información en el Blog de Geografía de Juan Martín Martín
http://blogdegeografiadejuan.blogspot.com/
Este documento presenta un examen de geografía para el Acceso a la universidad (EVAU). Consta de cuatro secciones. La primera sección ofrece tres ejercicios prácticos sobre paisajes, mapas o hábitats. La segunda sección contiene preguntas teóricas sobre unidades de relieve, transporte o demografía. La tercera sección pide definir conceptos geográficos. La cuarta sección implica identificar elementos geográficos en un mapa. El examen evalúa conocimientos fundamentales de geografía.
ROMPECABEZAS DE ECUACIONES DE PRIMER GRADO OLIMPIADA DE PARÍS 2024. Por JAVIE...JAVIER SOLIS NOYOLA
El Mtro. JAVIER SOLIS NOYOLA crea y desarrolla el “ROMPECABEZAS DE ECUACIONES DE 1ER. GRADO OLIMPIADA DE PARÍS 2024”. Esta actividad de aprendizaje propone retos de cálculo algebraico mediante ecuaciones de 1er. grado, y viso-espacialidad, lo cual dará la oportunidad de formar un rompecabezas. La intención didáctica de esta actividad de aprendizaje es, promover los pensamientos lógicos (convergente) y creativo (divergente o lateral), mediante modelos mentales de: atención, memoria, imaginación, percepción (Geométrica y conceptual), perspicacia, inferencia, viso-espacialidad. Esta actividad de aprendizaje es de enfoques lúdico y transversal, ya que integra diversas áreas del conocimiento, entre ellas: matemático, artístico, lenguaje, historia, y las neurociencias.
1. FUNDAMENTOS
FÍSICOS Y
ELETRÓNICA
Trabajo Colaborativo: UD 2
Taller de Baterías
Grupo de Trabajo E:
Agustín Arévalo Méndez
Miguel Ángel Navarro Varo
Ricardo David de Juan Bustamante (portavoz)
Samuel García Calvente
Sarah Irene Rattray Serrano
2. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 2
Índice
Estudio de Caso: Taller de Baterías................................................................................. 3
Estudio de la Batería de un Móvil.....................................................................................3
Sus características principales son:.....................................................................4
Estudio de una batería de un portátil (MacBook Air).........................................................6
Información general sobre las baterías de polímero de litio............................................9
Posibles problemas con las baterías de litio .................................................................11
Conceptos básicos:.....................................................................................................12
Comparativa y consejos de las baterías........................................................................ 15
Batería de Litio vs Batería de Níquel...............................................................................15
Experiencia personal en uso de baterías....................................................................... 19
Alternativas a la falta de pilas o baterías...................................................................... 23
Algunas de estas alternativas son:..................................................................................23
Batería auxiliar...........................................................................................................23
Energía Solar Fotovoltaica...........................................................................................24
Energía Cinética .........................................................................................................24
Cargador manual (dinamo manual) .............................................................................25
Energía Eólica.............................................................................................................25
Generador eléctrico....................................................................................................26
Motor de Bedini (generadoreléctrico).........................................................................26
Sistema de Alimentación Ininterrumpido(SAI).............................................................26
Algunas construcciones caseras...................................................................................27
DIVISIÓN DEL TRABAJO.................................................................................................. 28
BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................. 28
3. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 3
Estudio de Caso: Taller de Baterías
Estudio de la Batería de un Móvil
Se denomina batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o
simplemente acumulador, al dispositivo que consiste en una o más celdas
electroquímicas que pueden convertir la energía química almacenada en
electricidad. Cada celda consta de un electrodo positivo, o ánodo y un electrodo
negativo, o cátodo y electrolitos que permiten que los iones se muevan entre los
electrodos, facilitando que la corriente fluya fuera de la batería para llevar a cabo
su función.
Las baterías vienen en muchas formas y tamaños, desde las celdas en
miniatura que se utilizan en audífonos y relojes de pulsera, a los bancos de
baterías del tamaño de las habitaciones que proporcionan energía de reserva a
las centrales telefónicas y ordenadores de centros de datos.
Sus principales características se dividen en varias ramas a destacar:
La tensión o potencial (en voltios) es el primer parámetro a considerar,
pues es el que suele determinar si el acumulador conviene al uso al cual se le
destina. Viene fijado por el potencial de reducción del par redox utilizado; suele
estar entre 1 V y 4 V por elemento.
La capacidad de carga que puede almacenar el elemento o capacidad del
acumulador, se mide en amperios-hora (Ah) y es el segundo parámetro a
considerar. Especial importancia tiene en algunos casos la intensidad de
corriente máxima obtenible, medida en amperios (A); ej., los motores de
arranque de los automóviles exigen esfuerzos muy grandes de la batería cuando
se ponen en funcionamiento (centenas de A), pero actúan durante poco tiempo.
Un miliamperio-hora es la corriente en miliamperios que puede entregar
la pila durante 1 hora. Entre una batería o pila de 1200 mAh y otra de 2200 mAh
la segunda durará más tiempo porque tiene mayor cantidad de carga eléctrica
almacenada. En cualquier equipo eléctrico podemos colocar cualquier pila con
cualquier mAh ya que influye en la duración.
La resistencia de las baterías es muy inferior a la de las pilas, lo que les
permite suministrar cargas mucho más intensas que las de éstas, sobre todo de
4. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 4
forma transitoria. Por ejemplo, la resistencia interna de una batería de plomo-
ácido es de 0,006 ohm, y la de otra de Ni-Cd, de 0,009 ohm.
Otra de las características importantes de una batería es su masa, y la
relación entre ella y la capacidad eléctrica (Ah/kg) o la energía (Wh/kg) que
puede restituir. En algunos casos puede ser también importante el volumen que
ocupe (Ah/m3) o (Ah/litro).
Las baterías de iones de litio (Li-ion) utilizan
un ánodo de grafito y un cátodo de óxido de
cobalto, trifilina (LiFePO4) u óxido de manganeso.
Su desarrollo es más reciente, y permite llegar a
altas densidades de capacidad. Se utilizan
mayoritariamente en teléfonos móviles, tabletas,
libros eléctronicos. No admiten descargas y sufren
mucho cuando éstas suceden; por lo que suelen
llevar acoplada circuitería adicional para conocer el
estado de la batería, y evitar así tanto la carga
excesiva como la descarga completa.
Tiene ventajas como: que apenas sufren el efecto memoria y pueden
cargarse sin necesidad de estar descargadas completamente, sin reducción de
su vida útil, altas densidades de capacidad; y desventajas como: que no admiten
bien los cambios de temperatura o que no admiten descargas completas y sufren
mucho cuando éstas suceden, etc..
Sus características principales son:
Voltaje proporcionado; A plena carga: entre 4,2 V y 4,3 V dependiendo del
fabricante, y a carga nominal: entre 3,6 V y 3,7 V dependiendo del fabricante. A
baja carga: entre 2,65 V y 2,75 V dependiendo del fabricante (este valor no es
un límite, se recomienda).
Densidad de energía: 115 Wh/kg
Capacidad usual: 1,5 a 2,8 A (en pilas tipo AA)
Efecto memoria: muy bajo
Buscando un poco por la web he logrado encontrar el manual de
mantenimiento de una Batería de Iones de Litio;
¿Es verdad que antes de usar por primera vez mi dispositivo debo cargarlo
durante 10 a 12 horas?
NO. Las baterías de Litio-Ion son mucho más eficientes que las basadas
en Níquel, por lo que no requieren una carga inicial prolongada. De hecho,
ninguna batería Li-Ion actual requiere cargas superiores a 8 horas,
independiente de las circunstancias.
¿Es verdad que debo agotar por completo la batería antes de volver a
cargarla para mejorar su desempeño?
Absolutamente NO. Esta es una de las confusiones más comunes legadas
por el ‘efecto memoria’ que sufrían las baterías de Níquel-Cadmio y, en menor
medida, las Níquel-Metal.
5. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 5
¿Es perjudicial mantener la batería conectada al cargador si ya ha
completado la carga?
NO. Contrario a las baterías basadas en Níquel, cuya permanencia
prolongada en el cargador puede dañarlas e incluso provocar un incendio, las
baterías de Litio-Ion poseen un circuito que corta el paso de energía una vez que
la carga se ha completado. Usualmente, esto se indica por una luz en el
dispositivo.
6. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 6
Estudio de una batería de un portátil (MacBook Air)
Imagen del portatil MacBook Air
Los diferentes tamaños del portatil
Fotografía del dispositivo por piezas
En esta imagen se puede apreciar los cuatro
módulos de la batería. El MacBook Air lleva
instalada una batería de polímeros de litio
de 54 vatios por hora, 7,6 V y 7.150 mAh.
Desmontando la batería del dispositivo Quitando la batería del dispositivo
Las baterías de los ordenadores MacBook Air son baterías integradas de
polímeros de litio (no extraíbles ) y, según el fabricante solo las puede reemplazar
un Proveedor de servicios autorizado Apple o una tienda Apple Store porque si
se intenta cambiar la batería integrada se puede dañar el equipo, y la garantía
no cubre ese tipo de daños.
7. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 7
A continuación muestro un pantallazo sobre la información de la batería
que muestra el propio portátil:
El portátil MacBook Air utiliza baterías de polímeros de litio porque, según
Apple, estas baterías se cargan más rápido y duran más que las baterías
tradicionales y ofrecen una mayor densidad energética, es decir, más autonomía
en menos espacio.
También indica el fabricante que la carga de estas baterías se hace
combinando dos fases, una primera (hasta el 80%) de carga rápida, y otra
segunda de carga lenta (del 80% al 100%).
Esta doble velocidad ofrece dos ventajas: permite depender menos de los
enchufes y alarga la vida útil de la batería.
Para simplificar la carga Apple comenta que la batería no hace falta que
esté totalmente descargada, porque este tipo de batería funciona por ciclos de
carga. Un ciclo se completa cuando has gastado el 100% de la batería, pero no
necesariamente tras una sola carga. Pone como ejemplo el siguiente caso:
“Se puede gastar el 75% de la batería un día y recargarla totalmente
durante la noche. Si se gasta el 25% al día siguiente, se habrá descargado en
total el 100%, y los dos días sumarán un ciclo de carga”.
8. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 8
Un ciclo completo puede durar varios días. La capacidad de cualquier tipo
de batería disminuye después de una cantidad determinada de recargas. En el
caso de las baterías de iones de litio, baja ligeramente cada vez que se completa
un ciclo de carga. Estas baterías están diseñadas para conservar hasta un 80%
de su capacidad original tras muchos ciclos completos de carga. El número de
ciclos varía en función del producto.
A continuación se incluye una tabla que indica cómo han ido aumentando
los ciclos de carga con los años en las diferentes baterías que Apple ha utilizado
para sus equipos MacBook:
Ordenador
Nº máximo de
ciclos
MacBook
MacBook (Retina, 12 pulgadas, principios de 2015)
MacBook (13 pulgadas, mediados de 2010)
MacBook (13 pulgadas, finales de 2009)
1000
MacBook (13 pulgadas, aluminio, finales de 2008) 500
MacBook (mediados de 2009)
MacBook (principios de 2009)
MacBook (finales de 2008)
MacBook (principios de 2008)
MacBook (finales de 2007)
MacBook (mediados de 2007)
MacBook (finales de 2006)
MacBook (13 pulgadas)
300
MacBook Pro
MacBook Pro (Retina, 13 pulgadas, principios de 2015)
MacBook Pro (Retina, 13 pulgadas, mediados de 2014)
MacBook Pro (Retina, 13 pulgadas, finales de 2013)
MacBook Pro (Retina, 13 pulgadas, principios de 2013)
MacBook Pro (Retina, 13 pulgadas, finales de 2012)
MacBook Pro (13 pulgadas, mediados de 2012)
MacBook Pro (13 pulgadas, finales de 2011)
MacBook Pro (13 pulgadas, principios de 2011)
MacBook Pro (13 pulgadas, mediados de 2010)
MacBook Pro (13 pulgadas, mediados de 2009)
MacBook Pro (Retina, 15 pulgadas, mediados de 2015)
MacBook Pro (Retina, 15 pulgadas, mediados de 2014)
MacBook Pro (Retina, 15 pulgadas, finales de 2013)
MacBook Pro (Retina, 15 pulgadas, principios de 2013)
MacBook Pro (Retina, mediados de 2012)
MacBook Pro (15 pulgadas, mediados de 2012)
MacBook Pro (15 pulgadas, finales de 2011)
MacBook Pro (15 pulgadas, principios de 2011)
MacBook Pro (15 pulgadas, mediados de 2010)
1000
9. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 9
Ordenador
Nº máximo de
ciclos
MacBook Pro (15 pulgadas; 2,53 GHz, mediados de 2009)
MacBook Pro (15 pulgadas, mediados de 2009)
MacBook Pro (17 pulgadas, finales de 2011)
MacBook Pro (17 pulgadas, principios de 2011)
MacBook Pro (17 pulgadas, mediados de 2010)
MacBook Pro (17 pulgadas, mediados de 2009)
MacBook Pro (17 pulgadas, principios de 2009)
MacBook Pro (15 pulgadas, finales de 2008) 500
MacBook Pro (15 pulgadas, principios de 2008)
MacBook Pro (15 pulgadas; 2,4/2,2 GHz)
MacBook Pro (15 pulgadas, Core 2 Duo)
MacBook Pro (15 pulgadas, pantalla brillante)
MacBook Pro (15 pulgadas)
MacBook Pro (17 pulgadas, finales de 2008)
MacBook Pro (17 pulgadas, principios de 2008)
MacBook Pro (17 pulgadas; 2,4 GHz)
MacBook Pro (17 pulgadas, Core 2 Duo)
MacBook Pro (17 pulgadas)
300
MacBook Air
MacBook Air (11 pulgadas, principios de 2015)
MacBook Air (11 pulgadas, principios de 2014)
MacBook Air (11 pulgadas, mediados de 2013)
MacBook Air (11 pulgadas, mediados de 2012)
MacBook Air (11 pulgadas, mediados de 2011)
MacBook Air (11 pulgadas, finales de 2010)
MacBook Air (13 pulgadas, principios de 2015)
MacBook Air (13 pulgadas, principios de 2014)
MacBook Air (13 pulgadas, mediados de 2013)
MacBook Air (13 pulgadas, mediados de 2012)
MacBook Air (13 pulgadas, mediados de 2011)
MacBook Air (13 pulgadas, finales de 2010)
1000
MacBook Air (mediados de 2009) 500
MacBook Air (finales de 2008)
MacBook Air
300
Información general sobre las baterías de polímero de litio
Son una variación de las baterías de iones de litio (Li-ion). Sus
características son muy similares, pero permiten una mayor densidad de
energía, así como una tasa de descarga bastante superior. Estas baterías tienen
un tamaño más reducido respecto a las de otros componentes.
Es por esta razón que me parece razonable hacer una pequeña
explicación sobre cómo son las baterías de iones de litio antes de pasar a
explicar las de polímeros de litio. Según la Wikipedia:
“las baterías de iones de litio(Li-ion) utilizan un ánodo de grafito
y un cátodo de óxido de cobalto, trifilina (LiFePO4) u óxido de
manganeso. Su desarrollo es más reciente, y permite llegar a altas
densidades de capacidad. No admiten descargas y sufren mucho
cuando éstas suceden; por lo que suelen llevar acoplada circuitería
10. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 10
adicional para conocer el estado de la batería, y evitar así tanto la
carga excesiva como la descarga completa”.
Como ventajas tendrían el no sufrir apenas el efecto memoria y poseer
altas densidades de capacidad. Por el contrario, no admiten descargas
completas (sufriendo cuando estas se producen) y no toleran bien los cambios
de temperatura.
Características técnicas
Voltaje proporcionado:
A plena carga: entre 4,2 V y 4,3 V dependiendo del fabricante.
A carga nominal: entre 3,6 V y 3,7 V dependiendo del fabricante.
A baja carga: entre 2,65 V y 2,75 V dependiendo del fabricante (este valor
no es un límite, se recomienda).
Densidad de energía: 115 Wh/kg
Capacidad usual: 1,5 a 2,8 A (en pilas tipo AA)
Pasemos ahora a ver las características de las baterías de polímero de
litio (LiPo). Según la explicación que se encuentra en la Wikipedia:
“Cada celda tiene un voltaje nominal de 3,7 V, voltaje máximo
4,2 y mínimo 3,0. Este último debe respetarse rigurosamente ya que
la pila se daña irreparablemente a voltajes menores a 3 voltios”
Suele establecerse la siguiente nomenclatura: XSYP (siendo X celdas en
serie, e Y las celdas en paralelo). Esta configuración se consigue conectando
ambas baterías con un cable paralelo.
Como ventajas tendrían una mayor densidad de carga (reduciendo su
tamaño) con una tasa de descarga superior a la de las baterías de iones de litio.
Su mayor desventaja es la de que quedan casi inutilizadas si se
descargan por debajo del mínimo de 3 voltios.
Se clasifican en uno de los siguientes Tipos:
• Li-PO 1S: una celda, 3,7 V.
• Li-PO 2S: dos celdas, 7,4 V.
• Li-PO 3S: tres celdas, 11,1 V.
• Li-PO 4S: cuatro celdas, 14,8 V.
11. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 11
Posibles problemas con las baterías de litio
El efecto memoria:
El efecto memoria se ha visto producido mayoritariamente en las baterías
de níquel cadmio (NiCd) y en menor medida, en las de níquel e hidruro metálico
(NiMH). Las baterías de plomo o las de litio, no parecen verse afectadas por este
fenómeno.
Podemos decir que el efecto memoria es la reducción de la capacidad de
las baterías con cargas incompletas. Esto se produce cuando cargamos una
batería que no se ha descargado al 100%.
Lo que ocurre internamente es que se crean unos cristales en el interior
de las baterías, causados por una reacción química al calentarse la batería por
uso o por malas cargas.
Las baterías de Litio también tienen un posible problema: la pasivación es
un fenómeno similar al “efecto memoria” que únicamente afecta a las baterías
con base de Litio en su composición, aunque bastante menos conocido. Se
produce cuando una batería sufre un largo periodo de inactividad o se le habitúa
a recibir cargas pequeñas en cuanto a duración, lo que evidentemente repercute
en su nivel de capacidad. Se podría entender como una especie de resistencia
interna de la batería, ya que se trata de una fina película de Cloruro de Litio (LiCl)
que se forma sobre la superficie del ánodo que puede hacer caer el voltaje de la
batería por debajo del necesario para el funcionamiento del dispositivo móvil al
que dan servicio si ésta se torna cada vez mayor.
También debemos tener en cuenta que las baterías de polímero de Litio
(LiPo), por razones de seguridad, no se pueden descargar por debajo de los 3
voltios por celda.
12. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 12
Conceptos básicos:
Parece conveniente enumerar una serie de conceptos que debemos
conocer relacionados a las baterías:
Número de ciclos: Se espera que las baterías funcionen durante un
determinado número de ciclos. Este número representa la suma de los ciclos de
descarga totales y parciales a lo largo de la vida útil de la batería. El uso de la
batería del ordenador portátil Mac se acumula en forma de ciclos de carga.
Consumir un ciclo de carga significa utilizar toda la energía de la batería, aunque
no necesariamente se realice una sola carga. Por ejemplo, podrás usar el portátil
durante una hora o más un día, utilizando la mitad de su carga, y después
cargarlo completamente. Si hicieras lo mismo al día siguiente, contaría como un
ciclo de carga, no dos. Así pues, puede que se dure varios días en completar un
ciclo.
Las baterías disponen de un número limitado de ciclos de carga antes de
que se consideren agotadas. Una vez agotadas, es recomendable
cambiarlas. Puedes utilizar la batería después de que alcance su número
máximo de ciclos, pero puede que notes una reducción de la duración de la
autonomía. Saber cuántos ciclos de carga ha realizado la batería y cuántos le
quedan te ayuda a determinar cuándo hay que cambiarla. Para obtener un
rendimiento óptimo, cambia la batería cuando llegue al número máximo de ciclos
de carga.
Capacidad de plena carga: Hace referencia a la cantidad de energía
medida en mAh (miliamperios por hora) que es capaz de almacenar la batería.
Este número va decreciendo a medida que la batería se va agotando con el uso
y el tiempo.
Capacidad de carga restante: Este número representa la cantidad de
energía que queda en la batería actualmente medida en mAh (miliamperios por
hora). Cuando el ordenador se utiliza sin estar conectado a la corriente, este
número se va reduciendo a medida que la carga de la batería se agota.
Agotada: Las piezas consumibles son aquellas que se agotan con el
tiempo a medida que sus componentes internos se van utilizando. Las baterías,
debido a sus componentes químicos, se consideran consumibles; con el paso
del tiempo pierden su capacidad para mantener la carga. Si el número de ciclos
de una batería excede su límite esperado, se considera que la batería está
agotada. Las baterías agotadas no están cubiertas por la garantía limitada de un
año de Apple ni por los contratos de ampliación de servicio.
Defectuosa: Una batería se considera defectuosa cuando deja de
funcionar debido a un defecto material o de mano de obra, o bien debido a un
defecto de fabricación. Las baterías defectuosas están cubiertas por la garantía
limitada de un año de Apple y los contratos de ampliación de servicio.
Duración: Es la cantidad de tiempo que una batería es capaz de
proporcionar alimentación a un ordenador. La duración de una batería depende
de la cantidad de energía que se consuma. La duración se ve afectada por la
capacidad de plena carga y el número de ciclos de la batería, así como por la
carga de trabajo del equipo al que alimenta.
13. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 13
Carga: Cantidad de actividad realizada por una o varias tareas. Ciertos
procesos que requieren mucha energía suponen una carga mayor para la
batería, lo que resulta en una duración por recarga muy reducida.
Si se dispone del manual de los aparatos buscar las características de
cuidado de la batería y realizar un resumen, sino estas son las recomendaciones
que el fabricante (Apple) da sobre el rendimiento de la batería de sus portátiles:
Tener siempre el software actualizado porque las actualizaciones de
software de Apple normalmente incluyen tecnologías avanzadas de ahorro de
energía (recomiendan usar siempre la última versión de OS X en el dispositivo).
Evitar las temperaturas ambientes extremas. El dispositivo está diseñado
para funcionar bien en un amplio rango de temperaturas ambiente, pero el ideal
es entre 16 y 22 °C. El fabricante advierte sobre lo importante que es no exponer
el aparato a temperaturas ambiente superiores a 35° C, ya que el calor podría
reducir de forma permanente la autonomía de su batería, es decir, no aguantaría
tanto tiempo encendido con cada carga completa. Además, indica que cargar el
dispositivo en un lugar con temperaturas ambiente muy altas puede dañarlo,
incluso guardar una batería en un espacio muy cálido puede deteriorarla de
forma irreversible. Si se usa el dispositivo en un entorno muy frío, se puede notar
que la batería dura menos. Esta situación es temporal: la batería recuperará su
capacidad de siempre al utilizar el dispositivo a una temperatura de
funcionamiento normal.
Temperatura aceptable para el MacBook:
La temperatura aceptable de uso del MacBook es entre 10 y 35 °C. Temperatura de almacenamiento entre -20 y 45° C.
Según la funda que usemos para el aparato es mejor que la quitemos
antes de cargar.
Al cargar el dispositivo con determinadas fundas puestas, puede
generarse un exceso de temperatura que afecte a la capacidad de la batería. Si
se nota que el dispositivo se calienta mucho al cargarlo hay que sacarlo de la
funda.
Si se va a tener guardado el dispositivo mucho tiempo, el estado general
de la batería dependerá de dos factores: la temperatura ambiente y el porcentaje
de carga de la batería en el momento de apagarlo. Por tanto, el fabricante
recomienda lo siguiente:
El dispositivo no tiene que estar ni descargado ni cargado del todo. Hay
que guardarlo con media carga. Si se guarda con la batería totalmente agotada,
esta podría entrar en un estado de descarga total, lo que haría imposible
recargarla. Y si se guarda completamente cargada durante mucho tiempo, la
batería podría perder capacidad y, por tanto, autonomía.
Apagar el dispositivo para que la batería no siga consumiéndose.
14. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 14
Guardarlo en un lugar fresco y seco, a una temperatura inferior a 32 °C.
Si se va a guardar durante más de seis meses, cargar la batería hasta la
mitad cada seis meses. Si se tiene guardado mucho tiempo, es posible que al
volver a encender el aparato tenga la batería muy baja. Puede que haya que
cargarlo 20 minutos con el adaptador original antes de usarlo de nuevo.
15. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 15
Comparativa y consejos de las baterías
Batería de Litio vs Batería de Níquel
Litio Níquel
Compuesto Sales de litio. Hidrógeno, níquel y otro
metal como titanio
Costes Como toda nueva tecnología, las baterías
de litio tienen un alto coste pero a medida
que más vehículos las necesiten y se
mejore el proceso, el coste de producción
por unidad bajará exponencialmente
Las baterías de níquel, como
las más extendidas y
utilizadas, son también las
más baratas de producir
Almacenamiento La batería de litio ofrece una mayor
densidad de almacenamiento de energía.
Esto quiere decir, que para producir la
misma energía, necesita menos
espacio y, por tanto, menos peso.
La batería de níquel
necesitaría un mayor tamaño
y peso para igualar la misma
energía de una de litio
Longevidad Las baterías de litio son mucho menos
propensas a sufrir el "efecto memoria".
Esto es, la reducción de la capacidad de
la batería tras cargas incompletas. Por
otro lado, los daños que se puedan
producir en el interior son irreversibles
Las de níquel, por su parte,
son víctimas del efecto
memoria pero, sin embargo,
los defectos se pueden
solventar/reparar.
Ventajas Apenas sufren el efecto memoria y
pueden cargarse sin necesidad de estar
descargadas completamente, sin
reducción de su vida útil. Altas
densidades de capacidad.
Admiten un gran rango de
temperaturas de
funcionamiento.
Admiten sobrecargas, se
pueden seguir cargando
cuando ya no admiten más
carga, aunque no la
almacena.
Desventajas No admiten bien los cambios de
temperatura.
No admiten descargas completas y
sufren mucho cuando éstas suceden
Efecto memoria muy alto.
Densidad de energía baja.
Características Voltaje proporcionado:
A plena carga: entre 4,2 V y 4,3 V
dependiendo del fabricante.
A carga nominal: entre 3,6 V y 3,7 V
dependiendo del fabricante.
A baja carga: entre 2,65 V y 2,75 V
dependiendo del fabricante (este valor no
es un límite, se recomienda).
Densidad de energía: 115 Wh/kg
Capacidad usual: 1,5 a 2,8 A (en pilas tipo
AA)
Efecto memoria: muy bajo.
Voltaje proporcionado: 1,2 V
Densidad de energía: 50
Wh/kg
Capacidad usual: 0,5 a 1,0 A
(en pilas tipo AA)
Efecto memoria: muy alto
En el siguiente capítulo, se pretenden dar algunas instrucciones de uso
general para mejorar el funcionamiento de las baterías de nuestros dispositivos
más comunes, así como consejos para mejorar su funcionamiento:
16. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 16
En los portátiles, se recomienda desconectar dispositivos externos si
no se están usando, por ejemplo discos duros, memorias usb, módems
usb,etc.
Se recomienda apagar la conexión inalámbrica y el bluetooth si no lo
está usando. Aunque no se está utilizando la red wifi, es recomendable
apagar el módulo wifi para que el sistema no reescanee cada cierto tiempo
en busca de nuevas redes. Este proceso consume batería y uso del
procesador.
Cambiar las opciones de energía a una de reducción de energía. Según el
sistema operativo del dispositivo, se podrán también cambiar las opciones
avanzadas (por ejemplo en portátiles con sistemas operativos Windows,
Linux o IOS)
Revisar la batería una vez al mes. Para revisarla, fabricantes como HP
tienen herramientas de diagnóstico o Troubleshooting donde se puede
realizar testing del estado.
Calibrar la batería es un método estupendo de asegurarse de reiniciar el
medidor de carga para que la batería se cargue al máximo. Algunos
fabricantes como Toshiba, Fujistsu, DELL, etc recomiendan hacer una
calibración de la batería de manera mensual o trimestral. En el ciclo de
calibración, la batería debe cargarse por completo y luego descargarse por
completo. Para descargar por completo una batería rápidamente lo más
recomendable es cambiar las opciones de energía a un modo de máximo
rendimiento.
Guardar la batería cuando no se usa. En el caso de que el portátil vaya a
estar en uso con corriente más de 2 semanas o no se piensa usar en un
intervalo de tiempo igual o superior, los fabricantes de ordenadores
recomiendan quitar la batería y guardarla en un lugar con una temperatura
moderada. Antes de guardar la batería hay que asegurarse que al menos
tiene entre un 40% y 60 %. Las baterías deben guardarse en temperaturas
entre 20 y 25 ºC. No deben ningún estar expuestas a altas temperaturas
como dentro de un automóvil al sol por largos períodos.
Utilizar el cargador original que da el fabricante o uno con las mismas
características de amperaje. Algunos dispositivos se protegen cuando se
intenta usar un cargador no compatible. Una sobrecarga sería fatal para la
batería y componentes del dispositivo.
Eliminar cualquier programa innecesario de nuestro sistema.
El hecho de iniciar nuestro portátil o smartphone y que con ellos también se
inicien muchas aplicaciones que no necesitamos para trabajar implica un
tiempo de inicio mayor y por lo tanto de tiempo de uso de batería.
Mantener activas sólo las aplicaciones que necesitamos. Dejar
demasiadas aplicaciones abiertas que no utilizamos ofrece como resultado
un mayor consumo de recursos de nuestro sistema, y por lo tanto de la
batería.
Utilizar Hibernar en lugar de Suspender. El modo Standby, por sus
cualidades consume energía de nuestra batería, utilizar el modo de
Hibernación evita ese consumo.
Mantener baja la temperatura del portátil o del Smartphone. Es un hecho
que las baterías ofrecen un mejor rendimiento si están frías. Intentar utilizar
17. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 17
los dispositivos en lugares frescos y ventilados. Si es posible, en el caso
de los portátiles, ayudarse con ventilación extra, como por ejemplo los
alzadores que incluyen ventiladores que enfrían los componentes inferiores
No exponer la batería al clima o a la intemperie. No exponer la batería a
los elementos del clima extenderá su vida útil y evitará que se deteriore
fácilmente. El Sol directo y la humedad son temibles enemigos.
Mantener en buen estado la batería. Realizando un buen mantenimiento
lograremos extender su vida útil. Limpia los contactos de la batería con un
paño con alcohol.
Escoger, si es posible (en portátiles se puede fácilmente) el número de
cores disponibles para usar. Si es un equipo para ofimática quizás no tiene
sentido utilizar 8 núcleos, ya que con sólo 2 sería suficiente.
El efecto memoria es un fenómeno que reduce la capacidadde las baterías
con cargas incompletas. Se produce cuando se carga una batería sin haber
sido descargada del todo, se crean unos cristales en el interior de estas
baterías, a causa de una reacción química al calentarse la batería, bien por
uso o por las malas cargas. Para prevenirlo no hace falta esperar a descargar
totalmente la batería antes de realizar una carga, solamente basta con que
una de cada poca carga sea completa, y se suele recomendar que se realice
de 2 a 3 veces al mes. En las de litio se recomienda una vez al mes si se
usan habitualmente.
Las pilas de niquel-cadmio y de niquel e hidruro metálico sí sufren este
inconveniente. Las baterías de plomo y/o ácido y las de ion-litio no sufren el
efecto memoria. Son fáciles y rápidas de descargar y con ciclos de duración
iguales que las de NiMh. Este tipo de baterías son las más utilizadas en
sistemas portátiles y electrónicos. Y este tipo de batería son las que
utilizas los VE (Vehículos Eléctricos). Las baterías basadas en esta
tecnología tienen una vida útil de 2 a 3 años, y el reloj empieza a avanzar en
el mismo momento que la batería deja la línea de producción. Aunque es
una batería sin “memoria”, es recomendable aplicar deliberadamente una
descarga completa cada 30 cargas.
A título informativo podemos comentar que, debido a razones de seguridad,
las baterías de ion-litio normalmente están limitadas a 4.20V por celda
puesto que se consigue mantener lo máximo posible la capacidad máxima
18. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 18
de la batería conforme pasan los ciclos de carga. En definitiva, cada vez que
cargamos al completo la batería, limitamos un poco más la duración
máxima de ésta, y un voltaje menor por celda consigue alargar
notablemente su vida tal y como se puede observar en el gráfico y tabla
adjuntos. No obstante, disminuir excesivamente el voltaje tiene un impacto
directo en la capacidad a la hora de realizar una carga completa,
disminuyendo casi un 20% si se opta por ofrecer 4 voltios por celda en lugar
de 4.20 voltios. Por ello, los fabricantes se debaten siempre entre estas dos
características para ofrecer el mejor equilibrio. Además, el estudio reflejado
por Phone Arena (link) también indica que descargar la batería al máximo
provoca un deterioro mayor de la batería puesto que en apenas 500
“recargas” desde el 0 al 100% disminuiremos la capacidad total en un 30%.
En este caso, obviamente, también se incluye la famosa carga rápida.
Si es posible, evitar las frecuentes descargas completas, ya que esto
ocasiona estrés a la batería. Muchas descargas y cargas parciales son
mejores en una batería de ion de litio que una recarga más intensa. Recargar
una batería de ion de litio parcialmente cargada no causa alarma, ya que no
existe “MEMORIA” en este tipo de baterías. La corta vida útil de una batería
en una laptop, se debe más al calor a la cual la misma es sometida que a los
patrones de carga y descarga. Una batería de Iones de litio, provee entre
300 a 500 ciclos de carga y descarga. Esta tecnología prefiere una descarga
parcial que una descarga completa para volverse a cargar.
Las descargas completas deben ser evitadas en la medida de lo posible, por
el contrario, cargue mucho más su batería o si se le acaba muy rápido use
una de mayor capacidad. Hay que tener en cuenta que cargar una batería a
medio descargar equivale a medio ciclo. En cambio, dejarla descargar
completamente es un ciclo completo.
¡Por ello, si tienes un cargador cerca, conecta tu móvil! ahorrará los ciclos
de vida de tu batería.
No comprar baterías para almacenarlas. Recuerda que el reloj de la vida
útil comienza al salir de la fábrica. Si compras baterías a precios bajos,
recuerda revisar la fecha de fabricación, pues es posible que la batería ya
asea antigua y no tenga la misma capacidad que si fuera recién salida de
fábrica.
Desfragmentar los datos del disco regularmente puede ayudar a bajar la
actividad del disco, sobre todo en el caso de los portátiles que no utilizan
discos de estado sólido (SSD)
19. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 19
Experiencia personal en uso de baterías
Más que la experiencia, hay que
hablar del paso del tiempo. Por lo menos
en mi generación he sufrido el paso de las
baterías convencionales a las de litio
ionizado. No voy a entrar en detalles sobre
las mismas ya que a lo largo del trabajo
mis compañeros hablan de sus
diferencias y aspectos técnicos.
Antaño, con las baterías
convencionales en los móviles, existía
muchas ‘normas’ a la hora de usar un
teléfono móvil y cargarlo (esperar a su descarga total para la carga completa, la
primera vez que se carga hay que tenerlo enchufado a la red eléctrica 24 horas
y posteriormente paso a las 12 horas, efecto memoria…). Hoy día, con las
baterías de litio ionizado, ya no son necesarias tantas medidas. Claramente, esto
que acabo de relatar lo he aprendido a las malas, es decir, “quemando”
dispositivos.
A lo largo del trabajo, mis compañeros explican como una batería no deja
de ser un dispositivo que suministra electricidad a partir de una reacción química.
Eso quiere decir que tal vez en un año no notemos que el móvil nos dure menos
por el desgaste químico. Pero si se nota al cabo de dos años. Es por ello que
muchas veces oímos como las personas se quejan de que sus “baterías no duran
nada”. Cuando en realidad lo que nos pasa es que cada vez exigimos más a
nuestros dispositivos sin darnos cuenta que eso conlleva un aumento del
consumo y de manera engañada pensamos que la batería está desgastada:
Simplemente con las aplicaciones que les instalamos. Cada
actualización de una aplicación supone más funciones. Esto es igual a
más uso de procesador y memoria.
También está el hecho de que cada vez estamos más
intercomunicados. Esto se traduce en más conexiones de datos.
La poca cobertura puede llegar incluso a consumir toda una batería en
apenas unas horas.
Este punto está ligado en cierta manera con el punto anterior. El viajar
conlleva el estar cambiando de “antena en antena”.
Estos puntos son mis experiencias
personales, como ya dije, aprendidas a las
malas. Yo fui de los que tuvo móviles
Nokia, Sony, Alcatel… El primero apenas
me llegó a durar la batería porque no
tomaba las medidas necesarias para su
vida. Sin embargo puedo decir que las
baterías que mas me llegaron a durar
fueron las del Nokia aunque al año dos
años se notaba como ya no duraba la
20. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 20
batería apenas un día (lo normal eran 5 días). Mimando la batería hasta tal punto,
que era capaz de no salir de casa hasta que el móvil cargara completamente o
esperaba a que se apagara la batería para enchufarlo. Manteniendo el móvil
apagado hasta su carga total. También tomaba la medida de las doce horas en
la primera carga.
De estos móviles que utilizaban las antiguas baterías de níquel cadmio
pasé a los móviles Apple y Samsung. En ellos descubrí el mundo de las
aplicaciones. Supongo que como todo el mundo, poco a poco y con los diferentes
modelos que uno va comprando, aprende a cuidar la batería de estos
dispositivos. Las enseñanzas con estos dispositivos fueron:
No instalar todas las aplicaciones que hay en las store ya que conlleva
a un gasto de batería inútil. Por eso hoy día tengo solo aplicaciones
que uso.
Apagar el móvil o ponerlo en modo avión en viajes. Esto es bueno
hacerlo por varios motivos. En los viajes, la cobertura va y viene, esto
hace un mayor uso de batería. Hay veces que los móviles se quedan,
y permítanme la expresión, tontos. Quedando en un repetidor fantasma
con lo que no tienes cobertura real. Aunque te la marque. Algo que solo
descubres si tienes un segundo móvil (te llaman a ese segundo móvil)
o intentas realizar una llamada (no te da señal pero ves como tienes
cobertura).
Número de conexiones a datos. Si estás conectado a WIFI no es mucho
problema. Sin embargo, si estás conectado a la red móvil… Siempre
hay que tener el móvil con las aplicaciones justas y a ser posible que
se conecten para datos cuando la usemos.
El 4G… de este poco hay que decir. La mayor parte de la gente no lo
necesita. Ni siquiera el 3G le llegan a sacar provecho. Cuanto más alta
es la tecnología de datos, mayor es el consumo de batería. Sin
embargo hay algo que no publicitan las empresas de
21. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 21
telecomunicaciones: 4G requiere más repetidores para conseguir
una buena señal. Lo que provoca un consumo extra de batería al
estar pasando de repetidor a repetidor. Algo que ocurre mucho en el
centro de las ciudades. En mi móvil tengo seleccionado el 3G. Solo
pongo 4G para cuando veo videos en directo o streaming.
En la última actualizaciones del sistema operativo para móviles IOS.
Han añadido una nueva configuración que siempre tengo seleccionada
aunque tenga batería (ajustes-> baterría-> Modo de bajo consumo).
Con esto consigo reducir el consumo de batería a pesar del uso
habitual que le doy. Yo llego a tener hasta 3 veces más duración.
Las cargas parciales.- El gran desconocido entre los usuarios, a mi
parecer. ¿Cargas parciales o cargas totales? Las baterías de litio
ionizado sufren al estar en los extremos (efecto estrés). Por este motivo
la batería tiene que estar entre el 20% y el 80%. Esto queda muy bien
en las especificaciones o detalles en una lista. Sin embargo lo que un
usuario normal va a entender mejor es que puedes tener el doble y
hasta el triple de cargas parciales al lado de las cargas totales. No hay
que olvidar que las baterías llevan un chip que entre otras funciones
lleva la cuenta de las cargas que realiza un dispositivo. Algo que entra
en la denominada obsolescencia programada. Yo con mi ultimo
dispositivo estoy realizando cargas parciales siempre que puedo.
Otra cosa importante que hay que tener en cuenta con las nuevas baterías
y que veo que la gente no tiene en cuenta es el funcionamiento en si de las de
litio ionizado. Una batería de litio ionizado cuando llega a su carga total corta la
carga y comienza a mantenerse por la red eléctrica. Hasta aquí todo bien. El
problema surge cuando enchufas el dispositivo y sigues haciendo uso de él
mientras carga. Algo que hace que la batería sufra muchísimo. Está
suministrando electricidad y a la vez cargado.
Las baterías, como ya hemos hablado, tienen una vida útil marcada por el
tiempo y por el número de cargas. El promedio de cargas oscila las 750 cargas
totales. Es decir, en un dispositivo muy utilizado por todos como es el móvil, tiene
una carga por día con lo que nos da una vida útil de dos años. Si fuera parcial
podría llegar a los 3 o incluso 4 años. Dependiendo de la calidad de la batería
de litio ionizada. Visto así, podríamos decir que es tontería el mimar nuestras
baterías. Ya que según los estudios la gente cambia de móvil cada dos años (En
22. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 22
2013 la gente cambiaba de móvil cada 15 meses [ElPais.es] en 2015 el 45%
espera a más de dos años [20Minutos.es]).
El problema radica en que las especificaciones siempre son en
situaciones IDEALES. Una cosa es notar como cada vez necesitamos cargar
antes nuestro dispositivo y otra diferente es cuando llega al final de la vida útil.
Esto se nota porque la batería marca que está cargada y se te apaga el
dispositivo apenas a la hora. Esto es experiencia personal… de ahí que diga que
aprendí quemando dispositivos. Una batería mal cuidada no llega a durar ni seis
meses. En el caso de las antiguas he conseguido hacer que no llegaran a los
tres meses.
Después de lo anteriormente expuesto, ¿compensa comprar un
dispositivo y que te dure tres o seis meses? Para algunas personas dirán que sí.
En mi caso particular, NO. Si un dispositivo consigo que dure un año más, es
dinero ahorrada.
23. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 23
Alternativas a la falta de pilas o baterías
Una de las mayores preocupaciones que se tiene a día de hoy es el
consumo elevado de energía eléctrica, así como la necesidad constante de ella.
La causa de esta necesidad ha sido como consecuencia de los pasos
agigantados que la humanidad ha dado en el último siglo realizando inventos
tras inventos en el mundo de las tecnologías, por ejemplo. El usuario final está a
la espera de que alguien consiga descubrir la forma de fabricar una batería que
no se agote o que se autoabastezca de energía. Mientras se avanza en
pequeños inventos que nos permitan realizar la carga de las baterías de los
aparatos más comunes (móvil, cámaras digitales, ordenadores portátiles, etc.)
cuando no contamos con un enchufe de corriente eléctrica.
Cuanto más avanzada es la tecnología del aparato que tenemos con
nosotros con terminales inteligentes, con conexión a internet y con miles de
funcionalidades, es habitual comprobar cómo, a medida que pasan las horas, el
nivel de carga de la batería disminuye considerablemente aunque apenas se
haya usado el terminal.
Más allá de llevar una batería de repuesto en el bolsillo, poco puede hacer
hoy un usuario para solucionar este problema. Todo sea por no perder esa
llamada importante, no dejar de trastear con nuestra aplicación informática
favorita o solventar problemas en situaciones de emergencia, como
localizadores de rastreo y comunicación (GPS, móviles con conexión satélite).
Sin esa batería necesaria sería imposible que estos aparatos pudieran cumplir
con su funcionalidad.
De este modo, habría que tener siempre una alternativa para la recarga
de baterías de fabricación más o menos costosa, pero necesaria. Esto puede ser
desde un generador de alto voltaje (a gasolina) hasta inventos caseros. Todo
esto dependerá de la potencia y voltaje que necesitemos, así como de la
economía y el espacio del que dispongamos.
Algunas de estas alternativas son:
Batería auxiliar
Esto es algo que podemos hacer con una batería
externa de gran capacidad. Con estas baterías es
necesario recargar en algún momento y al agotar su
carga, estaríamos como antes de hacer uso de esta.
Es una buena alternativa cuando pasamos unos días
sin enchufes. Por la noche podemos conectar
nuestros dispositivos a la batería que previamente
hemos cargado y por la mañana vuelven a estar como
nuevos. El inconveniente es que a mayor capacidad
de la batería, más peso tenemos que cargar.
24. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 24
Energía Solar Fotovoltaica
La energía solar fotovoltaica es una fuente
de energía que produce electricidad de origen
renovable, obtenida directamente a partir de la
radiación solar mediante un dispositivo
semiconductor denominado célula fotovoltaica, o
bien mediante una deposición de metales sobre un
sustrato denominada célula solar de película fina.
Este tipo de energía se usa para alimentar
innumerables aplicaciones y aparatos autónomos,
para abastecer refugios o viviendas aisladas de la red eléctrica y para producir
electricidad a gran escala a través de redes de distribución.
Esta energía se ha convertido en la tercera fuente de energía renovable más
importante en términos de capacidad instalada a nivel global, después de las
energías hidroeléctrica y eólica
Energía Cinética
En un cuerpo es aquella energía que
posee debido a su movimiento. Se define
como el trabajo necesario para acelerar un
cuerpo de una masa determinada desde el
reposo hasta la velocidad indicada. Una vez
conseguida esta energía durante la
aceleración, el cuerpo mantiene su energía
cinética salvo que cambie su velocidad.
Para que el cuerpo regrese a su estado de
reposo se requiere un trabajo negativo de
la misma magnitud que su energía cinética.
En el ejemplo de la bicicleta, esta lleva incorporado un motor que funciona con
el leveesfuerzo del pedaleo y la energíaproducida, sino sele pusiera resistenciaalguna,
podría convertirse en energía eléctrica mediante un generador eléctrico, como seríauna
dinamo.
25. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 25
Cargador manual (dinamo manual)
Una dinamo es una máquina destinada a la
transformación de energía mecánica en eléctrica,
produciendo corriente continua mediante el
fenómeno de la inducción electromagnética
producida por un imán o un electroimán rotatorio
sobre una bobina fija o viceversa.
Si pensamos como funciona una dinamo
vemos que está compuesta por una bobina de
cobre que gira dentro de unos imanes, que tienen
polos positivos y negativos, y al girar da lugar a una
corriente eléctrica. Cada vez que la bobina da una vuelta hace un ciclo completo:
se enciende, se apaga y se vuelve a encender, alternándose sucesivamente
estos ciclos con cada vuelta, es decir, se crea una corriente alterna.
Lo que está ocurriendo físicamente a lo largo de cada ciclo es que
conforme las espiras de la bobina pasan por las dos polaridades de los imanes,
la corriente cambia de sentido dando lugar a que se encienda y se apague de
forma periódica, cada cierto tiempo. Si, por ejemplo, la dinamo da una vuelta
(ciclo) en cada segundo diremos que la corriente alterna tiene una frecuencia de
1 ciclo / 1 segundo = 1 Hz.
Energía Eólica
Es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética
generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas
útiles de energía.
La industria de la energía eólica en tiempos modernos comenzó en 1979
con la producción en serie de turbinas de viento. Aquellas turbinas eran
pequeñas para los estándares actuales, pero la talla de las turbinas ha crecido
enormemente y la producción se ha expandido a muchos sitios. No obstante,
existen tamaños que aunque no son de bolsillo, sí son asequibles para cualquier
vivienda particular. La instalación de energía eólica requiere de una considerable
inversión inicial, pero posteriormente no presenta gastos de mantenimiento. El
precio de la energía eólica es, por ello, mucho más estable que los precios de
otras fuentes de energía fósil.
26. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 26
Generador eléctrico
Un generador eléctrico es todo dispositivo
capaz de mantener una diferencia de potencial
eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos,
terminales o bornes) transformando la energía
mecánica en eléctrica. Esta transformación se
consigue por la acción de un campo magnético
sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre
una armadura (denominada también estátor).
Aunque la corriente generada es corriente
alterna, puede ser rectificada para obtener una
corriente continua. La mayoría de los generadores de corriente alterna son de
tres fases. El proceso inverso sería el realizado por un motor eléctrico, que
transforma energía eléctrica en mecánica.
Motor de Bedini (generador
eléctrico)
Otro generador eléctrico importante
a conocer es el motor de Bedini, de posible
fabricación casera.
Si bien Bedini parece haber
trabajado en su proyecto de energía libre
durante décadas (o al menos eso afirma)
fue en 1984 cuando publicó su libro
Bedini's Free Energy Generator.
Sus primeros esbozos consistían en un motor eléctrico convencional en
cuyo eje se acoplaba un rudimentario alternador casero formado por un plato
giratorio con imanes permanentes adosados en su periferia el cual a su vez
estaba enfrentado a una serie de bobinas en las cuales el movimiento de los
imanes inducía corriente. A esta porción generadora la llamó Energizer
(energizador). El motor se alimentaba de una batería convencional y se le
proveía corriente en forma de pulsos mediante un conmutador mecánico que
abría y cerraba el circuito accionado por una leva solidaria al plato del generador.
Dicho plato era, además, bastante pesado de forma tal de comportarse como un
volante de inercia.
Sistema de Alimentación Ininterrumpido (SAI)
Por último, cabría hablar de los Sistemas de Alimentación Ininterrumpido
(SAI’s), aunque este apartado del documento de “Taller de baterías” viene a
tratar el supuesto de agotamientos de energías de todos las posibles pilas y/o
baterías en nuestro poder.
No obstante, teniendo en cuenta que pudiéramos hacernos con alguna/s
de las alternativas mencionadas como fuente de energía, no estaría mal poseer
un SAI para almacenar la energía producida cuando ya ha finalizado la carga de
27. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 27
las baterías necesarias para nuestro día a día. Es decir, cuando todos los
aparatos de necesidad están cargados, la energía sobrante generada por los
medios empleados para obtenerla sin un enchufe de corriente, puede
acumularse en un SAI para su posterior uso. Por ejemplo, si nuestro medio
empleado fuera una placa solar, la utilizaríamos desde la aparición del primer
rayo de luz solar para comenzar la carga tanto del SAI como los aparatos de
primera necesidad, para, al llegar la noche, continuar teniendo energía
acumulada.
El SAI es un dispositivo que gracias a sus baterías u otros elementos
almacenadores de energía, puede proporcionar energía eléctrica por un tiempo
limitado y durante un apagón eléctrico a todos los dispositivos que tenga
conectados. Otras de las funciones que se pueden adicionar a estos equipos es
la de mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a las cargas, filtrando
subidas y bajadas de tensión y eliminando armónicos de la red en el caso de
usar corriente alterna.
Los SAI’s dan energía eléctrica a equipos llamados cargas críticas, como
pueden ser aparatos médicos, industriales o informáticos que requieren tener
siempre alimentación y que esta sea de calidad, debido a la necesidad de estar
en todo momento operativos y sin fallos (picos o caídas de tensión).
Algunas construcciones caseras
Placa solar
casera
https://www.youtube.com/watch?v=V3eOgIeNxBw
Pila eléctrica
casera
https://www.youtube.com/watch?v=2j-zRRpVyho
Radio a Galena https://www.youtube.com/watch?v=nwzBf7TcV1Q
Motor de Bedini http://mitosytimos.blogspot.com.es
https://www.youtube.com/watch?v=B-WzIPTJzDo
https://www.youtube.com/watch?v=jih_ino2LDo
28. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 28
DIVISIÓN DEL TRABAJO
Taller de Baterías:
o Estudio de una batería de un móvil: Sarah Irene RATTRAY SERRANO
o Estudio de una batería de un portátil (MacBook Air): Ricardo DE JUAN
BUSTAMANTE
Comparativa y consejos de las baterías: Samuel GARCÍA CALVENTE
Experiencia personal en uso de baterías: Agustín ARÉVALO MÉNDEZ
Soluciones para evitar quedarnos sin batería: Miguel Ángel NAVARRO VARO
BIBLIOGRAFÍA
Fuentes consultadas para el Estudio de una batería de un pórtatil (MacBookAir):
o Baterías de polímeros de litio: http://www.apple.com/es/batteries/why-
lithium-ion/
o Baterías de Iones de Litio (Li-ion) [WikiPedia]:
https://es.wikipedia.org/wiki/Batería_eléctrica -
Bater.C3.ADas_de_pol.C3.ADmero_de_litio_.28LiPo.29
o Efecto Memoria: http://www.xatakamovil.com/espacio-sony/que-es-el-
efecto-memoria-de-las-baterias-de-moviles-sigue-existiendo
o La pasivación de las baterías de litio:
http://www.xatakamovil.com/varios/baterias-tipos-mitos-y-verdades-ii
o Términos y definiciones básicos de las Baterías: https://support.apple.com/es-
es/HT204054
o Información de los ciclos de carga de las baterías:
https://support.apple.com/es-es/HT201585
o Recomendaciones de uso y carga de un MacBook:
http://www.apple.com/es/batteries/maximizing-performance/
Comparativa y consejos de las baterías
o http://cincodias.com/cincodias/2014/07/09/lifestyle/1404921357_639781.htm
o http://cincodias.com/cincodias/2015/02/09/lifestyle/1423490098_312740.htm
o Trucos Android para la duración de la Batería:
http://blog.uptodown.com/trucos-android-duracion-bateria-smartphone/
o Cuidar la batería del Smartphone:
http://hipertextual.com/archivo/2014/05/cuidar-bateria-smartphone/
o Cuidar y gestionar la Batería de un Android:
http://andro4all.com/2013/12/cuidar-y-gestionar-bateria-android
o Cuatro consejos para mejorar el rendimiento de la batería de tu teléfono:
http://tecno.americaeconomia.com/guias/4-consejos-para-mejorar-el-
rendimiento-de-la-bateria-de-tu-telefono
o Como mejorar la vida útil de nuestra batería:
http://www.elandroidelibre.com/2013/04/como-mejorar-la-vida-util-de-
nuestra-bateria.html
29. Trabajo del Grupo E
Baterías y Pilas
UD 2: Corriente Eléctrica Pág.: 29
o Mejorar el rendimiento de la Batería del móvil:
http://articulos.softonic.com/mejora-rendimiento-bateria-movil
o Efecto memoria: https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_memoria
Experiencia personal en uso de baterías
o 15 meses, vida media de un móvil:
http://tecnologia.elpais.com/tecnologia/2013/10/25/actualidad/1382711542_
793144.html
o La crisis también retrasa el cambio de móvil: el 45% de los españoles tarda más
de dos años: http://www.20minutos.es/noticia/2381658/0/espanoles/tardan-
dos-anos/cambiar-movil-encuesta/
Soluciones para evitar quedarnos sin batería:
o http://www.bloglenovo.es/
o https://es.wikipedia.org/
o http://www.planetseed.com/es