¿Qué es el voltaje en una batería?

Hay muchos tipos diferentes de baterías, y la mayoría tienen diferentes voltajes, que van desde baterías AA de 1.5 voltios hasta la batería de automóvil común de 12 voltios. Sin embargo, muchas personas no saben exactamente a qué se refiere el término "voltaje".

El término "voltaje" en una batería se refiere a la diferencia de potencial eléctrico entre los terminales positivo y negativo de una batería. Una mayor diferencia de potencial da como resultado un mayor voltaje.

El potencial eléctrico significa la diferencia de carga entre dos puntos, en este caso, los dos terminales de una batería. Uno está cargado positivamente y el otro está cargado negativamente. Una carga negativa simplemente significa que hay un exceso de partículas cargadas negativamente, o electrones, en el terminal, mientras que un terminal cargado positivamente carece de esos electrones. La separación física de las dos terminales evita que los electrones viajen desde la terminal cargada negativamente a la cargada positivamente. Una vez que los dos terminales están conectados, a través de un circuito, por ejemplo, los electrones son libres de viajar a lo largo de la trayectoria del circuito, pasando del electrodo negativo al positivo. Este movimiento de electrones se llama corriente eléctrica, que se mide en amperios o amperios.

La unidad de potencial eléctrico, el voltio, recibe su nombre en honor a Alessandro Volta, un físico al que se le atribuye la invención de la primera celda electroquímica en 1800. Su celda consistía en un electrodo de zinc y cobre sumergido en una solución electrolítica de sal y agua. También popularizó el electróforo, una máquina que podía producir grandes cantidades de carga estática. Sin embargo, no lo inventó, aunque a menudo se le atribuye haberlo hecho. Volta fue contado por Napoleón Bonaparte en 1810, y una de las unidades eléctricas del SI, el voltio, recibió su nombre en 1881.

Debido a que es una diferencia en el potencial eléctrico en lugar de una cantidad de corriente eléctrica, el alto voltaje no es necesariamente peligroso, mientras que la alta corriente puede serlo. Cuando se habla de electricidad, a menudo se utiliza la analogía de una manguera de agua. En esta analogía, el voltaje se compara con la diferencia de presión del agua: una alta diferencia de presión dará como resultado un flujo de electrones más rápido. La corriente, medida en amperios, describe la rapidez con la que un volumen dado de electrones pasa por cierto punto del circuito. La mayoría de las baterías disponibles en el mercado pueden tener altos voltajes, pero el amperaje disponible depende del circuito en el que se usa la batería, no de la batería en sí.

A medida que la tecnología de la batería ha avanzado, los dispositivos que funcionan con batería se han vuelto más pequeños y más potentes. El uso generalizado de baterías de iones de litio (Li-ion), por ejemplo, ha permitido que los teléfonos móviles se vuelvan exponencialmente más pequeños que sus antepasados, principalmente debido a su baja relación peso-potencia. En estas baterías, un ion de litio se mueve en una dirección entre el ánodo y el cátodo durante la descarga y en la otra dirección durante la recarga.

El Toyota Prius, un automóvil híbrido popular, debutó en el mercado con baterías de hidruro metálico de níquel (Ni-MH). Su próxima generación de baterías, disponible a finales de 2009, también será de iones de litio debido a sus ventajas sobre el paquete de baterías Ni-MH.

Las baterías varían en voltaje desde unas pocas centésimas de voltio hasta muchos cientos de voltios, dependiendo tanto del tamaño de la batería como de los materiales con los que está hecha. Son una forma excelente de alimentar varias formas de dispositivos, sin importar los requisitos de voltaje de esos dispositivos.