Las baterías son importantes y necesarias
La capacidad de carga de una batería está determinada por su naturaleza en amperios hora (Ah). Esto significa que la batería puede entregar 1 amperio de corriente continuamente durante horas. Cuanto mayor sea la capacidad de carga, más corriente se puede almacenar.
Las baterías han demostrado potencial para el almacenamiento de energía eficiente y se utilizan hoy en día en vehículos eléctricos y muchas aplicaciones en la red. Las baterías de iones de litio son la primera opción para los sistemas de almacenamiento de energía gracias a su alta densidad, larga vida, bajo mantenimiento y capacidad constante durante largos períodos de funcionamiento. El papel de las baterías es muy importante, porque descentralizar significa empezar siempre por una fuente y el almacenamiento es clave.
Precios y proyecciones
Después de más de una década de declive, el precio promedio ponderado por volumen de las baterías de iones de litio en todos los sectores incrementó a 151/kWh en 2022, lo que representa un aumento interanual del 7 %. La creciente presión sobre los costos de las baterías está compensando el mayor uso de productos químicos de bajo costo, como el fosfato de hierro y el litio (LFP).
Se espera que los precios de las baterías comiencen a caer nuevamente en 2024 y que el precio del litio baje a medida que se disponga de más capacidad de minería y refinación. Según las tasas de aprendizaje observadas actualizadas.
Tecnología y baterías
Los avances en la tecnología han creado varios tipos de baterías para satisfacer diferentes necesidades. Uno de los tipos más nuevos y populares es la batería de iones de zinc. Estas baterías tienen varias ventajas sobre las baterías tradicionales y se están adoptando rápidamente en varias industrias.
Los iones de zinc se utilizan como uno de los componentes principales de estas baterías. Estos iones se reducen y oxidan para producir electricidad. Esto significa que no se producen humos tóxicos durante el funcionamiento.
Las baterías de los vehículos eléctricos actuales suelen estar hechas de iones de litio y, al igual que los teléfonos móviles, pueden cargarse más rápido con un mejor consumo de energía. De media, un coche eléctrico nuevo puede recorrer al menos 350 km con una sola carga, según el modelo, pero se tarda 15 minutos en cargar un cargador rápido.
Desde 1991 las baterías han sufrido muchas transformaciones y mejoras, utilizando componentes livianos, delgados y flexibles para dispositivos electrónicos portátiles. Más recientemente, su eficiencia se ha aplicado a vehículos híbridos y totalmente eléctricos.
Tipos de baterías
- Baterías alcalinas
Por lo general, solo una vez utilizan hidróxido de potasio (KOH) como electrolito. Se produce una reacción química que produce energía entre el zinc (Zn, ánodo) y el dióxido de manganeso (MnO2, cátodo). Estas son baterías muy estables, pero tienen una vida útil corta.
- Baterías de ácido-plomo
Se encuentra comúnmente en automóviles y motocicletas. Se trata de una batería recargable con dos electrodos de plomo, un cátodo de dióxido de plomo (PbO2) y un ánodo de plomo esponja (Pb) durante la carga. El electrolito utilizado es una solución de ácido sulfúrico (H2SO4). Por otro lado, cuando la batería se descarga, el plomo se deposita como sulfato de plomo (II) (PbSO4) sobre el plomo metálico (Pb).
- Baterías de níquel
El costo es muy bajo, pero el rendimiento es muy pobre, son los primeros fabricados en la historia. A su vez, produjeron baterías nuevas, como:
- Níquel-hierro (Ni-Fe)
Están hechos de tubos estrechos laminados a partir de láminas de acero niquelado. La placa positiva tiene hidróxido de níquel (III) (Ni(OH)3) y la placa negativa tiene hierro (Fe). El electrolito utilizado es hidróxido de potasio (KOH). Fue abandonado debido a su bajo rendimiento y alto costo, a pesar de su larga vida.
- Níquel-cadmio (Ni-Cd)
Estos incluyen ánodos de cadmio (Cd), ánodos de hidróxido de níquel (III) (Ni(OH) 3) y electrolitos de hidróxido de potasio (KOH). Estas baterías se pueden cargar completamente, pero tienen una baja densidad de energía (solo 50 Wh/kg). Además, su uso es cada vez menos importante debido al alto efecto memoria (realizar una carga parcial reduce la capacidad de la batería) y la grave contaminación por cadmio.
- Níquel-hidruro (Ni-MH)
Utilizan oxihidróxido de níquel (NiOOH) como ánodo y aleaciones de hidruro metálico como cátodo. En comparación con las baterías de níquel-cadmio, tiene una mayor capacidad de carga, menos efecto memoria, es ecológica y no contiene CD altamente contaminantes y peligrosos. Son pioneros en el campo de los vehículos eléctricos ya que pueden cargarse completamente.
- Batería de iones de litio (Li-ION)
Utilizan sales de litio como electrolitos. Estas son las baterías más utilizadas en pequeños productos electrónicos como teléfonos móviles y otros dispositivos portátiles. Se distinguen por una enorme densidad de energía. Además, son muy ligeros, pequeños y funcionan bien, con una vida útil de hasta 3 años. Otra ventaja de ellos es su débil efecto mnemotécnico. Además, las piezas son inflamables, por lo que pueden explotar si se sobrecalientan, y se deben incluir elementos de seguridad, lo que encarece su fabricación.
- Batería de polímero de litio (LiPo)
Tiene una mayor densidad de energía y una mejor tasa de descarga que las baterías de litio normales, pero tiene la desventaja de que no se puede usar cuando el nivel de carga cae por debajo del 30%, por lo que es importante no agotar la batería por completo. También es importante no pasar demasiado tiempo revisando la batería, o guardarla siempre en un lugar seguro lejos de materiales inflamables, ya que puede sobrecalentarse y explotar.
