Sin baterías, no habría teléfonos celulares, relojes, tabletas, audífonos, linternas, autos eléctricos o satélites de comunicación, y la lista continúa. La primera batería se inventó hace más de 200 años y, desde entonces, estos ingeniosos dispositivos se han vuelto indispensables en nuestra vida diaria.
¿Qué es una batería?
Simplemente hablando, una batería es cualquier dispositivo que pueda proporcionar una fuente portátil temporal de energía eléctrica.
En un circuito eléctrico, las baterías sirven como fuente de energía al crear una diferencia de potencial que impulsa el flujo de corriente eléctrica. A medida que la corriente pasa a través del circuito, transfiere energía a cualquier dispositivo conectado a él. En tal circuito, el tipo de corriente que fluye es corriente continua. En otras palabras, la corriente que fluye va en una dirección continua.
Por el contrario, la energía suministrada por una planta de energía se accede a través de los enchufes de su hogar y está en forma de corriente alterna. Este tipo de corriente alterna la dirección con una cierta frecuencia para alimentar dispositivos.
Cómo funcionan las baterías
Una batería típica se compone de una o más celdas que tienen un cátodo (terminal positivo) en un extremo y un ánodo (terminal negativo) en el otro extremo. Las reacciones químicas contenidas en el interior provocan una acumulación de carga eléctrica en las terminales, produciendo un potencial eléctrico a través de los nodos mediante la liberación de energía química.
Las reacciones químicas en la batería provocan la acumulación de electrones en el ánodo. Esto crea un potencial eléctrico entre el cátodo y el ánodo. Los electrones quieren llegar al cátodo para neutralizar la carga, pero no pueden hacerlo viajando a través del material electrolítico dentro de la propia batería. En cambio, los electrones fluyen fácilmente a través de un cable conductor que conecta el ánodo al cátodo.
Finalmente, los procesos químicos que crean el excedente de electrones en el ánodo se detienen y la batería se agota. Sin embargo, con las baterías recargables (también llamadas baterías secundarias), este proceso se puede revertir conectando las baterías a los cargadores de baterías después de que se agoten. La recarga de una batería invierte el flujo de electrones mediante el uso de otra fuente de energía. Los procesos químicos en la batería pueden revertirse debido a esta energía adicional, y la batería una vez más podrá alimentar un circuito por sí sola.
¡Crea tu propia batería de limón!
Una excelente manera de comprender mejor cómo funciona una batería es crear su propia batería en casa con un limón, un clavo de zinc y una moneda de cobre, y usarla para encender una pequeña bombilla.
Inserte una moneda de cobre en un lado del limón e inserte el clavo galvanizado (recubierto de zinc) en el otro lado (asegurándose de que los dos elementos no toquen el interior del limón). El clavo servirá como electrodo positivo (cátodo) y la moneda será el electrodo negativo (ánodo). El jugo de limón sirve como electrolito. Luego puede conectar un voltímetro a través de su batería de limón para ver cuánto voltaje crea. Si es necesario, puede conectar varias baterías de limón en serie para crear suficiente voltaje para alimentar una bombilla pequeña.
Diferentes tipos de baterías
Las baterías vienen en diferentes formas, tamaños, composiciones y voltajes. Algunos de los tipos más comunes son:
- Baterías recargables utilizadas en dispositivos electrónicos domésticos comunes. Estos incluyen baterías de iones de litio, níquel cadmio e hidruro metálico de níquel (NiMH). Los nombres de las baterías indican los electrolitos que contienen.
- Las baterías de plomo-ácido también son recargables, pero se utilizan para aplicaciones más exigentes (como baterías de automóvil, por ejemplo).
- Las baterías que normalmente no son recargables incluyen baterías alcalinas o baterías de zinc-carbono de celda seca.