Animación del funcionamiento de la batería

Al igual que el mando a distancia de tu televisor o tu elegante cepillo de dientes eléctrico, tu coche necesita una batería para funcionar. Cuando se agota, el coche no arranca y te deja tirado o atrapado en casa. Sabes que la batería de tu coche es importante, pero ¿entiendes realmente cómo hace funcionar el motor, las luces y la radio? Siga con nosotros mientras desglosamos las complejidades de una batería y explicamos cómo funcionan las baterías de los coches. Si el conocimiento es poder, estarás en buena forma.
Antes de entrar en las complejidades de las baterías de los coches, veamos cómo funcionan las baterías en general. Según la gente de la NASA, una batería es “un dispositivo que traduce la energía química en electricidad”. Las baterías están compuestas por celdas. Estas células son las que contienen la energía real. Almacenan la energía química y la transforman en energía eléctrica cuando se les pide. Eso es lo que hace funcionar tus aparatos, desde el mando a distancia del televisor hasta el cepillo de dientes eléctrico.
La mayoría de las baterías de los coches se basan en una reacción química de plomo-ácido para hacer que las cosas se muevan y funcionen. Estas baterías pertenecen a la categoría “SLI”. SLI son las siglas de “arranque, iluminación y encendido”. Este tipo de batería proporciona breves ráfagas de energía para alimentar las luces, los accesorios y el motor. Una vez que la batería da vida al motor, la energía para el coche es suministrada por el alternador. La mayoría de los vehículos vienen de fábrica con una batería genérica SLI. Más información sobre otros tipos de baterías de coche.

Retroalimentación

Una pila electroquímica produce electricidad con dos metales diferentes en una sustancia química llamada electrolito. Un extremo de la pila está unido a uno de los metales y el otro al otro. Una reacción química entre los metales y el electrolito libera más electrones en un metal que en el otro.
El metal que libera más electrones desarrolla una carga positiva, y el otro metal desarrolla una carga negativa. Si un conductor eléctrico, o cable, conecta un extremo de la pila con el otro, los electrones fluyen a través del cable para equilibrar la carga eléctrica.
Una carga eléctrica es un dispositivo que utiliza la electricidad para realizar un trabajo. Si se coloca una carga eléctrica -como una bombilla incandescente- a lo largo del cable, la electricidad puede realizar un trabajo al fluir por el cable y la bombilla. Los electrones fluyen desde el extremo negativo de la pila a través del cable y la bombilla y vuelven al extremo positivo de la pila.
La electricidad debe tener un camino completo, o circuito eléctrico, antes de que los electrones puedan moverse. El interruptor o botón de encendido y apagado de todos los aparatos eléctricos cierra (enciende) o abre (apaga) un circuito eléctrico en el aparato. Al encender o apagar una luz se abre un circuito y los electrones no pueden fluir a través de la luz. Al encender una luz se cierra un circuito, lo que permite que la electricidad fluya desde un cable eléctrico, a través de la bombilla, y luego a través de otro cable.

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Las pilas son almacenes de qué energía

Hay tres componentes principales en una pila: dos terminales hechos de diferentes sustancias químicas (normalmente metales), el ánodo y el cátodo; y el electrolito, que separa estos terminales. El electrolito es un medio químico que permite el flujo de carga eléctrica entre el cátodo y el ánodo. Cuando se conecta un dispositivo a una batería -una bombilla o un circuito eléctrico- se producen reacciones químicas en los electrodos que crean un flujo de energía eléctrica hacia el dispositivo.
Más concretamente: durante una descarga de electricidad, la sustancia química en el ánodo libera electrones al terminal negativo e iones en el electrolito a través de lo que se llama una reacción de oxidación. Mientras tanto, en el terminal positivo, el cátodo acepta electrones, completando el circuito para el flujo de electrones. El electrolito está ahí para poner en contacto las diferentes sustancias químicas del ánodo y del cátodo, de manera que el potencial químico pueda equilibrarse de un terminal al otro, convirtiendo la energía química almacenada en energía eléctrica útil. “Estas dos reacciones se producen simultáneamente”, explica Allanore. “Los iones transportan la corriente a través del electrolito mientras los electrones fluyen en el circuito externo, y eso es lo que genera una corriente eléctrica”.

Diagrama del funcionamiento de una batería

Una pila de iones de litio es un tipo de pila recargable que se carga y descarga mediante el movimiento de iones de litio entre los electrodos negativo (ánodo) y positivo (cátodo). (Por lo general, las pilas que pueden cargarse y descargarse repetidamente se denominan pilas secundarias, mientras que las pilas desechables se llaman pilas primarias). Dado que las baterías de iones de litio son adecuadas para almacenar energía de gran capacidad, se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la electrónica de consumo, como los teléfonos inteligentes y los ordenadores, los robots industriales, los equipos de producción y los automóviles.
Las baterías de iones de litio se dividen en varios tipos según el tamaño, la forma, el material utilizado para los electrodos positivo y negativo, etc. La batería industrial de iones de litio SCiB™ de Toshiba utiliza óxido de litio y titanio en el electrodo negativo, y proporciona una larga vida útil, una carga rápida, un alto rendimiento de potencia de entrada/salida, un excelente funcionamiento a baja temperatura y un amplio rango de SOC efectivo.
La batería de iones de litio se compone de 1) el ánodo y el cátodo; 2) un separador entre los dos electrodos; y 3) un electrolito que rellena el espacio restante de la batería. El ánodo y el cátodo son capaces de almacenar iones de litio. La energía se almacena y se libera cuando los iones de litio se desplazan entre estos electrodos a través del electrolito.

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