Por Edwin Thomas | Actualizado el 30 de agosto de 2022
Una batería es un dispositivo electroquímico que genera electricidad mediante reacciones químicas controladas entre un ánodo, un cátodo y un electrolito. En todos los tipos comunes, incluidos los de plomo-ácido y de iones de litio, el ánodo es el terminal positivo y el cátodo es el terminal negativo. El electrolito facilita el transporte de iones; sin él, los electrodos sufrirían un cortocircuito.
Las baterías de plomo-ácido utilizan placas de plomo y dióxido de plomo para el ánodo y el cátodo, respectivamente, unidos por un electrolito de ácido sulfúrico diluido (~33% H₂SO₄). Durante la descarga, los electrodos se convierten gradualmente en sulfato de plomo; la recarga invierte esta conversión, restaurando la composición original.
Las celdas de iones de litio emplean un ánodo de grafito y un cátodo fabricado a partir de materiales como óxido de litio y cobalto, fosfato de litio y hierro u óxido de litio y manganeso. El electrolito es una solución de sal de litio en un disolvente orgánico. La recarga invierte la migración de litio que se produce durante la descarga.
Las baterías de plomo-ácido son uno de los diseños recargables más antiguos y se originaron a mediados del siglo XIX. Tienen una baja relación energía-peso, lo que da como resultado paquetes grandes y pesados para la potencia que entregan. Sin embargo, su alta relación entre aumento y peso los hace ideales para aplicaciones que requieren un aumento repentino de potencia, como los arrancadores de automóviles. Los costos de producción son bajos, pero requieren largos tiempos de recarga y no son adecuados para cargas estables y de baja potencia.
En comparación con las baterías de plomo-ácido, las baterías de iones de litio ofrecen una relación potencia-peso y potencia-volumen superior, lo que permite dispositivos delgados y duraderos en los que confiamos hoy. Algunas sustancias químicas también pueden proporcionar una alta capacidad de sobretensión. Las contrapartidas son mayores costos de fabricación y una pérdida gradual de capacidad con el tiempo, incluso cuando la batería está inactiva. Un paquete de plomo-ácido típico puede mantener su rendimiento durante varios años, mientras que la mayoría de las baterías de iones de litio de consumo se degradan notablemente después de uno o dos años.
La elección entre plomo-ácido e iones de litio depende de la aplicación:los arrancadores pesados se benefician del rendimiento de sobretensión y el bajo costo del plomo-ácido, mientras que los dispositivos electrónicos portátiles exigen la ligereza y la longevidad de los iones de litio. Comprender la química subyacente le ayudará a encontrar la batería adecuada para sus necesidades.
