Una pila recargable es una fuente de corriente reutilizable que funciona mediante procesos químicos internos reversibles. Las baterías se utilizan para proporcionar energía autónoma a diversos equipos. A la hora de elegir una batería para su coche, otros aparatos o dispositivos electrónicos, lo primero que hay que tener en cuenta es la capacidad de la batería, un parámetro clave del dispositivo. Es importante no confundirlo con la carga o la capacidad.
Qué es la capacidad de la batería y cómo se mide
Expresada en amperios hora (Ah), la capacidad de la batería se refiere a la cantidad de tiempo que una batería puede proporcionar energía autónoma a los equipos conectados con una sola carga. En el caso de las baterías pequeñas que alimentan aparatos electrónicos, se utiliza una unidad diferente para representar la capacidad: mAh (miliamperios-hora). En otras palabras, la capacidad de la batería es la cantidad máxima de energía que puede almacenar en un ciclo de carga completo.
La capacidad de una batería es lo que mide su potencial, pero no su carga. Se podría hacer una comparación con una botella de agua: tanto si está llena de líquido como si no, su volumen no cambia. En este caso es correcto comparar la capacidad con el volumen: no cambia independientemente de si la batería está completamente cargada o descargada. En la mayoría de los casos, esta cifra está impresa en la batería, por ejemplo, en la pegatina de una batería de coche, junto a la corriente de arranque.
Por ejemplo: una batería de coche de 60 Ah te dice que puede funcionar durante una hora con una carga de 60 amperios y una tensión nominal de 12,7 voltios (la tensión clásica de la mayoría de las baterías de coche).
Si necesitas una fuente de energía autónoma para determinados equipos, ¿cómo calculas tú mismo la capacidad exacta de la batería adecuada para la tarea? Para ello, tendrá que conocer algunas variables:
- la carga crítica, medida en vatios (denominada P);
- el tiempo que la batería debe suministrar energía al equipo eléctrico (t);
- la tensión de cada batería (V, medida en voltios)
- factor de utilización de la capacidad de la batería: 1 para una utilización del 100%, 0,5 para el 50%, etc. (designado por k).
La letra Q indica la capacidad necesaria. Para calcularlo, utiliza la fórmula:
Q = (P-t) / V-k
Ejemplo: Con una batería estándar de 12 V, una capacidad necesaria de 5 horas, una carga crítica de 500 W y una descarga máxima de la batería del 80%.
Q= (500-5) / (12-0,8) = 260,4 Ah
Esta es la capacidad mínima de la batería para la tarea en cuestión y también la capacidad total de las baterías de 12 voltios. Pero en cualquier caso, es mejor comprar una fuente de energía con una pequeña reserva de capacidad, por ejemplo, un 20% más. Entonces es menos probable que se descargue a cero y la batería "vivirá" más tiempo.
Hemos averiguado qué es la capacidad de la batería y cómo calcularla, pero a veces, la etiqueta de la misma puede mentir o faltar. O bien hay que comparar la hoja de datos con la imagen real. ¿Cómo se mide la capacidad de una batería en este caso? Lo ideal es llevar a cabo un procedimiento de descarga de prueba. La idea es sencilla: recargar la batería al 100% utilizando un cargador con las especificaciones adecuadas, y luego descargarla completamente con corriente constante, midiendo el tiempo de descarga. Entonces se utiliza la fórmula:
Q = I-T
donde I es la corriente constante de descarga, medida en amperios y T es el tiempo de descarga en horas. Por ejemplo, la medición de la capacidad de una batería completamente cargada que ha funcionado durante 22 horas y media con una corriente constante de 3,6 A da una cifra de 81 Ah. Pero eso no significa que la misma batería vaya a durar más de 2 horas con 36 A: una mayor corriente conduce a tiempos de descarga más cortos. También influyen otros factores, como la temperatura del electrolito.
Es importante tener en cuenta que al final del ciclo de descarga, la tensión mínima en los terminales no debe ser inferior a la tensión de descarga final (a menudo 10,8 voltios). Este es el valor mínimo permitido por el fabricante - una vez alcanzado este valor, la batería debe ser desconectada. Si la batería se descarga frecuentemente por debajo de este valor, puede dañarse.
Con el tiempo, la capacidad de la batería disminuye de todos modos debido a su inminente degradación. Si después de la medición resulta que la capacidad es un 70-80% inferior a la capacidad nominal, es el momento de sustituir la batería.
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