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TALLER DE BATERIASFundamentos de física y electrónica
JULEN BALENZIAGA ARREGI
UNIVERSIDAD ISABEL I
INDICE
-Batería y características.
-Análisis y características.
-Baterías de litio.
-Baterías de polímero de litio.
-Baterías de plomo y acido.
-Pilas de litio.
-Pilas alcalinas.
-Baterías níquel hierro.
-Baterías níquel cadmio.
-Baterías níquel hidruro metálico.
-Baterías zinc aire.
-Cuidados batería apple.
-Mantenimiento y mitos baterías ion litio.
-Experiencia personal.
-Que hacer si nos quedamos sin batería.
-Bibliografía.
BATERÍA Y CARACTERÍSTICASBatería Apple iphone 4 A1349 (modelo CDMA) Designed by Apple
Características de la batería: -Batería ANPB-09-011-01.
-Batería de ion-litio polímero.
-3.7 V potencial eléctrico.
-5.25 Whr patios hora, que seria la cantidad de energía que produce por hora la batería.
-1420 mAh miliampereos hora, medida de carga eléctrica de la batería.
Características del teléfono: -Alimentación y batería.
-Batería recargable de polímeros de litio integrada.
-Carga por conexión USB con un ordenador o adaptador de corriente.
-Tiempo en conversación: 7h con 3G, 14h con 2G.
-Tiempo en reposo: hasta 300 horas.
-Uso de Internet: 6 h con 3G, 10 h conWi-Fi.
-Reproducción de vídeo: hasta 10 horas.
-Reproducción de audio: hasta 40 horas.
ANALISIS Y CARACTERISTICAS
Baterías de litio: Denominada batería Li-Ion es un dispositivo diseñado para almacenamiento de energía
eléctrica que emplea como electrolito una sal de litio que procura los iones necesarios para la reacción
electroquímica reversible que tiene lugar entre el cátodo y el ánodo. Este tipo de baterías se usan hoy
para casi todos los dispositivos portátiles existentes: móviles, portátiles, cámaras, etc…
Propiedades: - Ligereza de sus componentes
- Elevada capacidad energética
- Resistencia a la descarga
- Sufren poco efecto memoria
- Capacidad para funcionar con un elevado número de ciclos de regeneración
- Acumulan mucha mayor carga por unidad de peso y volumen
- Cada batería proporciona 3,7 voltios, lo mismo que tres baterías de Ni-MH o Ni-Cd (1,2 V
cada una)
Gracias a todas estas propiedades desde principios de 1990 se han diseñado acumuladores ligeros,
pequeños e incluso de varias formas, con u rendimiento muy alto.
Tienen un inconveniente, su rápida degradación y sensibilidad a las elevadas temperaturas, que pueden
resultar en su destrucción por inflamación o incluso explosión. Para evitar este efecto o disminuirlo, se
requiere de dispositivos adicionales de seguridad que hace que el costo de las baterías suba impidiendo
así su extension a otras aplicaciones.
La vida útil de este tipo de baterías suele rondar 500 ciclos de carga mas menos por tanto no suelen durar
mas de tres años.
Batería de polímero de litio:
La gran desventaja de estas baterías es que requieren un
trato mucho más delicado, bajo riesgo de deteriorarlas
irreversiblemente o, incluso, llegar a producir su ignición o
explosión. En general, precisan una carga lenta (una batería de
1000 mAh deberá cargarse, como mucho a 1 A). Requieren ser
cargados con sus propios cargadores, también pueden
deteriorarse en caso de descargarlas completamente. Su precio
también seria un inconveniente puesto que son muy caras,
aunque el precio va bajando rápidamente con su rápida
introducción en el mercado y la aparición de nuevas marcas de
gran calidad.
Su principal ventaja es su flexibilidad a la hora de
implementarlas en cualquier dispositivo electrónico por muy
pequeño que sea.
Precisan una mayor densidad de energía.
Baterías de plomo acido:
Es un tipo de batería muy común en vehículos,
utilizado como batería de arranque, y también como
batería de tracción en vehículos industriales. Pueden
suministrar unas intensidades de corriente
relativamente grandes, lo que las hacen ideales para
los motores de arranque. Aunque su utilización y forma
más conocida es la batería de automóvil, este
acumulador tiene muchas aplicaciones.
Formadas por un deposito de acido sulfúrico, con
unas placas de plomo en su interior, tiene un coste
bastante bajo. Proporcionan de 200-300 ciclos de
carga, esto se debe a la corrosión que sufren los
electrolitos, este tipo de baterías tienen la densidad de
carga mas pequeña.
Ventajas: Fácil de fabricar, auto descarga muy
baja, tecnología fiable y duradera.
Inconvenientes: Dañina para el medioambiente, no
se pueden almacenar en estados de baja carga, no
permiten una carga rápida.
Pilas litio:
Son muy utilizadas en el ámbito
industrial. Su composición de litio hace
que su presión interna sea muy baja
antes durante y después de la
descarga. Poseen un voltaje de salida
muy estable, lo que los hacen ideales
para circuitos CMOS. Elevada densidad
de energía y autodescarga (menos del
1% anual). Mayor duración que las pilas
de litio, un 4 veces mas. Son mas
ligeras que las pilas alcalinas.
Rendimiento estable entre -20 y 60 ºC.
Pilas alcalinas:
Son por lo general utilizadas en dispositivos
electrónicos portátiles. Está formada por una sola
celda electroquímica. El voltaje en los terminales y
la capacidad depende de la reacción química en
la celda. Pueden ser recargables o no
recargables.
formadas por cloruro de sodio o de potasio.
Cuentan con potencia y corriente de gran
estabilidad debido a la amplia movilidad de los
iones a través del electrolito.
Las pilas alcalinas están blindadas con el
propósito de que no se viertan los componentes
de la misma.
Batería níquel-hierro:
Es una batería recargable que tiene
hidróxido en la placas positivas y hierro en las
negativas, con un electrolito de hidróxido de
potasio . Los materiales activos se mantienen
en tubos de acero niquelados o bolsas
perforadas. Es una batería muy robusta que es
tolerante al abuso, (sobrecarga, descarga
profunda y cortocircuitos) y puede tener muy
larga vida, incluso tratada así. A menudo se
utiliza en situaciones de copia de seguridad en
las que se puede cargar de forma continua y
puede durar más de 20 años. Debido a su bajo
consumo de energía específica, mala
retención de carga y el alto costo de
producción, otros tipos de baterías recargables
han desplazado a la batería de níquel-hierro
en la mayoría de las aplicaciones.
Batería níquel cadmio:
Es una batería recargable de uso
doméstico e industrial (profesionales).
Cada vez se usan menos, debido a su
efecto memoria y al cadmio, que es
muy contaminante.
-Baja resistencia de salida, lo que
implica que suministren alta corriente al
descargarse.
-Buen rendimiento: prácticamente, toda
la energía suministrada hasta plena
carga se recupera en la descarga.
-Es común su fallo dando tensión nula,
pero no circuito abierto, por lo que en
caso de este fallo el paquete de
baterías seguirá alimentando su carga,
pero con un elemento menos (no nos
deja totalmente tirados).
Batería de níquel hidruro metálico:
Es un tipo de batería recargable que
utiliza un ánodo de oxidróxido de Níquel
(NiOOH), y su cátodo es de una aleación
de hidruro metálico. Esta batería permite
eliminar el costoso y peligroso Cadmio.
Permiten almacenar mas energía, y
ademas no se utilizan metales tóxicos en
su fabricación.
En las baterías de Ni-MH no se produce
efecto memoria. No obstante, cada
fabricante puede tener su propia
recomendación sobre si conviene o no
dejarlas cargadas, parcialmente
cargadas o descargadas tras su uso; una
recomendación con carácter general para
Ni-MH es almacenarlas con algo de
carga. Empleadas en portátiles, relojes,
cámaras de fotos…
Baterías zinc-aire:
Son baterías de metal-aire potenciadas
mediante la oxidación del zinc con el oxígeno del
aire. Estas baterías tienen altas densidades de
energía y son relativamente baratas de producir.
Los tamaños varían desde las muy pequeñas
pilas de botón de los audífonos, baterías más
grandes utilizadas en videocámaras que
utilizaban previamente pilas de mercurio, a
baterías muy grandes usadas por los vehículos
eléctricos.
Pueden ser utilizadas para reemplazar a las
ahora discontinuadas baterías de mercurio de
1,35 V (aunque con una vida útil
significativamente más corta).
En el futuro pueden utilizarse como baterías de
vehículos eléctricos y como sistema de
almacenamiento de energía a nivel de red
eléctrica.
CUIDADOS BATERIA APPLE
En primer lugar, apple indica que no se debe intentar cambiar la batería del dispositivo. Solo la
puede cambiar Apple o un proveedor de servicios autorizado.
Para realizar la recarga del iphone, utilice únicamente el cable conector dock a usb de Apple con
un adaptador de corriente usb de Apple o un puerto usb de alta potencia de otro dispositivo
compatible. Apple no se responsabiliza del funcionamiento o de los daños causados por accesorios
de otros fabricantes ni de su conformidad con las normativas de seguridad aplicables.
Si utiliza el adaptador de corriente Apple asegurese de que este debidamente conectado antes
de enchufarlo a la corriente. A continuación, inserte por completo el adaptador de corriente a la toma
eléctrica. No lo conecte con las manos húmedas.
Es normal que el adaptador de corriente se caliente durante la carga de la batería. Es
conveniente siempre dejar un espacio de ventilación alrededor del adaptador de corriente y poner
máximo cuidado al manipularlo.
Desconectar el adaptador de corriente en los siguientes casos:
- El cable de alimentación o enchufe esta dañado.
-El adaptador esta expuesto a la lluvia, líquidos o humedad
-La carcaza del adaptador esta dañada.
-Parece que el adaptador necesita una reparación.
- Se dispone a limpiar el adaptador.
MANTENIMIENTO Y MITOS BATERIAS DE ION
LITIO
Como hemos comentado, este tipo de baterías son los empleados en dispositivos de uso diario y
tan comunes como el teléfono móvil, cámaras etc…
Hay distintos mitos acerca de las baterías de ion-litio estas son unas de ellas:
El primer mito trata de que mucha gente piensa que la batería al ser nueva necesita una carga e
unas 8 horas. La realidad de las baterías de Li-ion (litio) llevan un circuito de protección para las
sobrecargas, que hace básicamente es cortar la corriente una vez detecta que la batería ha llegado
a su carga máxima.
El segundo mito consiste en la ya famosa frase de que se vicie la batería: Esto es totalmente falso,
es un error que proviene de las antiguas baterías Ni-Cd que tenían como un “memoria de carga” es
decir que si no estaba completamente descargada y la poníamos a cargar, la batería de Ni-Cd perdía
capacidad de carga. Con las baterías de Li-ion (litio) es totalmente al revés, no pasa nada
absolutamente si la estamos cargando a los 5 minutos de haberla cargado a tope, o si lo cargamos a
la media hora o cuando a nosotros nos venga en gana, puesto que las células de las baterías de
litio no tienen ese efecto memoria, por otro lado también es más recomendable cargarlas
frecuentemente porque así aumentamos el tiempo por el cual la corriente sigue circulando por ellas,
evitando en menor medida su “vida útil” (que se mide en ciclos de carga completos, por ejemplo si
tuviese una vida útil de 2000 cargas, pues una vez cargada y descargada del todo en esas 2000
veces, tendríamos que cambiar de batería)
MANTENIMIENTO Y MITOS BATERIAS DE ION
LITIO
Consejos para las baterías: es mejor no dejar que se descargue la batería por completo, y cargarla
continuamente, porque como hemos dicho lo mejor para la baterías de Li-ion (Litio) es que la corriente
fluya continuamente por las células de la batería.
No tener las baterías en sitios con mucho calor (cuando digo mucho calor por encima de los 25 o 30
grados), esto propiciará que la batería pierda energía más rápidamente y se degrade con mayor facilidad,
en este punto deben de tener especial cuidado personas que vivan en lugares de mucho calor en si tienen
portátiles tenerlos bien ventilados.
En caso de no necesitar el dispositivo durante un largo periodo de tiempo, nunca dejar la batería
descargada totalmente ni dentro del dispositivo, debido a que puede dejar de funcionar, lo mas
recomendable es dejarlo en torno al 80%.
También tener en cuenta con que adaptador de corriente y cable cargamos la batería puesto que si
no utilizamos el adecuado podemos llegar a dañar la batería.
La duración de la carga de la batería depende mucho de los siguientes motivos:
* Modelo de Producto
* Configuración del Producto
* El software usado (Sistema Operativo y aplicaciones)
* La configuración del administrador de energía
* El nivel de luminosidad-brillo en la pantalla
* Los dispositivos conectados
* Y los factores externos como la temperatura ambiental
MANTENIMIENTO Y MITOS BATERIAS DE ION
LITIO
Calibración batería: ¿Cómo calibrar nuestra batería?. Hemos visto que las baterías a
menudo que acumulan ciclos de carga y descarga, pierden eficacia. Calibrar la batería
significa restaurarla para que esta recupere todo su potencial de funcionamiento, con estos
sencillos pasos podremos calibrar las baterías de los distintos aparatos electrónicos que
disponemos en casa:
1 Usar nuestro dispositivo hasta que la batería se agote completamente, si se hiberna, se
suspende o se apaga de emergencia, se enciende de nuevo hasta que agotar
completamente la batería.
2 Dejar el dispositivo apagado con la batería descargada durante un tiempo entre 5 y 7
horas. Mejor cuanto más tiempo.
3 Sin encender el dispositivo se conecta el cargador y se carga completamente la batería.
4 Dejar el dispositivo completamente cargado y enchufado durante unas 2 horas más, a
partir de la señal de carga completa.
5 Desenchufar y listo, nuestra batería estará calibrada a su máxima capacidad de carga.
EXPERIENCIA PERSONAL
Mi experiencia personal en cuanto a baterías de litio: en cuanto a la batería del iphone 4
que os estoy detallando en este proyecto, no me dio ninguna problema. Siempre respetaba
un ciclo de carga completa al mes y realizaba también micro cargas sin que esta sufriese
ninguna tipo de daño. Si que la calibraba cada unos 6 meses para que esta no perdiera todo
su potencial.
En cambio si que con un iphone 3gs me paso que este realizaba cargas incompletas,
calentones de batería e incluso se volvía loco en distintas acciones que realizaba el terminal
llegando incluso a apagarse. Tuve también una experiencia similar con un netbook que
utilizaba para navegar y leer el correo. A base de utilizarlo siempre conectado a la red, este
al final no cargaba e incluso no duraba mas de una hora sin conectarlo a la corriente. Me
informe en distintos portales de internet y llegue a la conclusión de que tenia que cambiar la
batería del dispositivo. Con dicha conclusión, adquirí con el fabricante una nueva batería y
no tuve ningún problema para volver a utilizar el dispositivo sin conectarlo a la toma de
corriente.
QUE HACER SI NOS QUEDAMOS SIN BATERIA
Estamos en un periodo que todos vivimos enganchados a los smartphones, portátiles
cámaras y demás artilugios tecnológicos. Una de las máximas preocupaciones es tener siempre
el teléfono con batería para estar “en linea” ya que no podemos vivir de otra forma. En cuanto a
los smartphones pocos de los disponibles en el mercado tienen una autonomía de dos días. Esto
a echo que los fabricantes de baterías hagan su agosto, se venden baterías de los propios
teléfonos que los dueños las llevan encima para utilizarlas en caso de que se agote la que ya
posee el teléfono.
También están muy extendidas las baterías externas.
Estas baterías externas proporcionan una carga a nuestra batería si nos quedamos colgados. Son
muy útiles y ademas muy portales ya que no ocupan mucho espacio y son muy manejables, solo
debemos llevar con nosotros el adaptador de corriente o cable usb.
También se ven bastante últimamente pequeñas placas solares con puertos de entrada usb que
pueden realizar la carga de nuestro dispositivo móvil, no son tan efectivas como las baterías
externas pero pueden llegar a valer.
Lo mas habitual al fin y al cabo es controlar siempre la carga del dispositivo y en caso de tener
que utilizarlo o vayamos a salir, tener en cuenta que pude pasar un periodo largo de tiempo sin
que podamos cargar la batería. Por tanto siempre debemos tenerla lo mas cargada posible.
BIBLIOGRAFIA
-http://www.eldemonionegro.com/blog/archivos/2007/01/15/baterias-de-litio-li-ion-o-li-po.
-http://www.xatakamovil.com/varios/baterias-tipos-mitos-y-verdades-ii
-http://es.slideshare.net/OscarOliverObiol/batera-de-plomo-cido
-http://pilanet.es/blog/3-consejos/15-caracteristicas-de-las-pilas-de-litio
-http://automodelismo.com/nicd.htm
-http://support.apple.com/kb/SP587?viewlocale=es_ES
-http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_de_zinc-aire
-http://www.taringa.net/posts/info/15938292/7-Mitos-y-verdades-sobre-las-Baterias-de-
Litio.html.
-http://es.wikipedia.org/wiki/Pila_alcalina
