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Los diferentes tipos de batería

17 Feb 2022

Plomo, níquel, litio… Los diferentes tipos de batería que impulsan nuestra vida cotidiana tienen características tan variadas como nebulosas para el público. Es seguro que ya ha leído el término «Li-ion» en la parte trasera de su teléfono sin entender realmente lo que significa… En este artículo le explicaremos qué hay debajo del capó de sus baterías.

Necesidades específicas

En primer lugar, conviene recordar que cada tecnología presenta características propias: almacenamiento, potencia, coste, tamaño, tiempo de recarga, etc. Por ejemplo, no se necesita la misma batería para alimentar un smartphone, un Tesla o un carrito de golf. Esto nos lleva al concepto clave de «densidad energética«. ¿Qué es? La densidad energética es la energía que se puede almacenar en una batería para un peso determinado. El plomo, el níquel y el litio tienen densidades energéticas diferentes.

Baterías de plomo

La batería de plomo no es nueva: de hecho, los primeros acumuladores de plomo aparecieron a mediados del siglo XIX. Compuesto por una mezcla de plomo y ácido, suministra electricidad a la mayoría de los vehículos de gasolina y diésel. La batería de plomo, de bajo coste, sólo se ve afectada ligeramente por el efecto memoria, es decir, no pierde capacidad energética tras una sucesión de recargas parciales. También tiene una larga vida útil.

Sin embargo, la batería de plomo tiene una baja densidad energética, lo que explica su elevado peso. Además, la batería de plomo no soporta bien las cargas parciales y teme las descargas profundas, es decir, cuando la batería se descarga por debajo del umbral crítico del 20%. Por último, la potencia de la batería de plomo disminuye cuando hace frío, por lo que es posible que su vehículo se haya quedado tirado a temperaturas bajo cero.

Baterías de níquel

Las baterías de níquel, que se inventaron a finales del siglo XIX y se comercializaron por primera vez en la década de 1950, se presentan en dos composiciones principales: níquel-cadmio (Ni-Cd) y níquel-hidruro metálico (Ni-MH). Es probable que las pilas de su mando a distancia o de su cámara recargable sean de níquel. Las baterías de níquel-cadmio y níquel-hidruro metálico son muy similares, pero debe saber que el cadmio está prohibido en Europa desde 2016 por su toxicidad. En la actualidad, el níquel-cadmio sólo se utiliza en sistemas de seguridad (alarmas) o equipos médicos.   

La batería de níquel-hidruro metálico, menos contaminante, ha ido sustituyendo a su prima de cadmio, sobre todo porque tiene una mayor densidad energética. Las baterías de níquel tienen la ventaja de ser más ligeras que las de plomo-ácido y pueden soportar temperaturas positivas y negativas mucho más altas. En cuanto al efecto memoria, las baterías de níquel-cadmio deben descargarse completamente antes de recargarse para conservar su capacidad energética. Este efecto de memoria es menos importante en los modelos de níquel-hidruro metálico, que sufren un fenómeno de autodescarga más acentuado, o sea la pérdida de algunos porcentajes de carga cada mes aunque estén inactivos (este fenómeno se debe a reacciones químicas parásitas).

Baterías de litio

Li-ion, Li-Po… Nombres que quizá le resulten familiares. El litio es un componente integrado en la mayoría de los dispositivos electrónicos que utiliza a diario, y por una buena razón: la densidad energética del litio es excepcional. En otras palabras, se puede almacenar más energía en un volumen menor. Los diferentes tipos de batería son numerosos, pero los más comunes son los de iones de litio (Li-ion), los de polímero de litio (Li-Po) y los de fosfato de hierro y litio (LiFePO4).  

Aunque son similares, la diferencia entre estas tres tecnologías radica en gran medida en su estabilidad. Se sabe que la tecnología de iones de litio convencional es la menos estable debido al riesgo de explosión o ignición en caso de sobrecarga, altas temperaturas, golpes o exposición del componente al aire libre. Por ello, las compañías aéreas prohíben habitualmente las baterías externas en los equipajes de bodega. Aunque el polímero de litio ha sido mejorado en su estabilidad, es realmente el fosfato de hierro de litio el que tiene la medalla de oro en cuanto a estabilidad y seguridad. También es esta última tecnología la que permite el mayor número de ciclos de carga/descarga, lo que le confiere una vida útil mucho más larga que la de otras baterías de cualquier categoría.