Baterías: Características importantes por conocer

Hace tiempo publicamos dos dosieres sobre baterías y sus características más importantes (Dosier 1 / Dosier 2).  En este artículo vamos a hablar de en qué otras características debemos tener en cuenta a la hora de elegir una u otra batería para nuestra aplicación.

Generalmente, cuando vamos a elegir una batería nos fijamos principalmente en tres características:

  • Capacidad necesaria
  • Voltaje necesario
  • Espacio disponible

Estas cuestiones son bastante normales y es lo primero que se plantea una persona al realizar una solicitud de un tipo de baterías para su aplicación. Pero, existen otras características igual de importantes para poder escoger un modelo de batería.

 

APLICACIÓN y PICO DE ENERGÍA

¿Cuál es la aplicación de nuestro sistema? Este dato es sumamente importante para saber qué pico de energía se necesita. Esto se cuantifica con el concepto “C” (capacidad nominal).

La capacidad nominal es la cantidad de corriente que puede extraerse de la batería completamente cargada durante un determinado periodo de tiempo. Se mide en amperios por hora (Ah). Por ejemplo, nuestra batería NH1600AABFR tiene una capacidad nominal C = 1600mAh (la batería es capaz de suministrar 1600mA en una hora).

Las baterías están compuestas por productos químicos, lo que hace que existan muchas composiciones diferentes y que podamos conseguir diferentes picos de descarga. A esto se le denomina “Capacidad de descarga” y está directamente relacionada con la capacidad nominal de la batería.

Por su composición, hay baterías que pueden entregar en un instante 0.5C, 2C, 5C y hasta 20C. Esto implica un agotamiento rápido de la batería, pero también ofrece picos de corriente muy altos durante milisegundos para motores, comunicaciones, etc.

Según vemos en la ficha técnica de nuestra batería NH1600AABFR, vemos que la corriente estándar de descarga es de 320mA (0.2C) y se puede conseguir un pico de descarga máximo de 8000mA (5C).

Como contrapartida, también existen baterías que sólo dan 1/2C como pico máximo de descarga, que se utilizan principalmente para aplicaciones de mantenimiento.

 

APLICACIÓN y CORRIENTE DE CARGA

Algo sencillo de mirar si analizamos el cargador que se va a utilizar, en cambio, es un concepto que pocas veces se tiene en cuenta. Si por la aplicación es necesaria la carga rápida y el cargador va a entregar un pico de corriente alto a la batería es de crucial importancia que la batería pueda aceptar dicha condición de carga.

La mayoría de las incidencias en baterías son consecuencias de una mala elección de la batería o del cargador. Este dato también se puede extraer de la ficha técnica y también se utiliza la terminología “C” para determinarla.

Normalmente, en condiciones estándar siempre se habla de 0,2C de carga, es decir, la batería tarda 5 horas en cargarse aproximadamente. Mientras que en condiciones de carga rápida hablamos de 2C, es decir, la carga se realizará en 30 minutos, aproximadamente.

Como en todas las otras características también existen baterías especiales que aceptan cargas más lentas, por tanto, admiten cargas en continuo o flotación. Otras baterías aceptan cargas instantáneas con las que se llega al 90% de la carga en 5 minutos.

 

RANGO DE TEMPERATURA DE CARGA

Otro dato muy importante a la hora de determinar la tecnología a utilizar es el rango de temperatura, tanto el de carga como el de descarga.

En el caso del proceso de carga, las baterías estándar por encima de 45ºC no se cargan. Todos los elementos del sistema deben estar muy bien calculados porque puede ocurrir que, con el calentamiento natural del proceso de carga, la temperatura ambiente y la mala ventilación, superen este valor y se impida el proceso de carga. Además, a medida que nos acercamos a esta temperatura, el proceso de carga se ralentiza.

Esto mismo ocurre con la temperatura mínima. Si la carga es estándar, la temperatura de carga mínima son 0ºC. En cambio, si es carga rápida son 10ºC.

¿Cómo se soluciona esto?

En aplicaciones estáticas donde la temperatura puede ser superior a 45ºC, como por ejemplo en las luces de emergencia, se utilizan baterías de alta temperatura (utilizan otro compuesto químico) que permite trabajar en estas condiciones.

Por ejemplo, nuestra batería NH1300AAJFH tiene un rango de temperatura de carga de 0-70ºC y permite una corriente de carga estándar de C/10 (130mAh)

 

RANGO DE TEMPERATURA DE DESCARGA

Con el rango de temperatura de descarga ocurre lo mismo que en el apartado anterior. En el proceso de descarga, las células estándar no funcionan por encima de los 65ºC ni por debajo de los -20ºC. Aun así, existen modelos de baterías diseñados para aplicaciones en rangos extendidos, para temperaturas bajas hasta -40ºC y para altas hasta 85ºC, aunque no es habitual que una batería tenga todo el rango: o son para bajas o son para altas temperaturas.

Todas estas limitaciones han de tenerse en cuenta pues impiden su funcionamiento correcto. Hace tiempo tratamos este tema con las baterías de plomo (leer artículo). Con el resto de las baterías también existen estas limitaciones que si no tenemos en cuenta acortaremos la vida útil de la batería o, incluso, tener problemas de seguridad. Nuestro consejo es que en los diseños y sustituciones se tenga en cuenta toda la información que se facilita en la ficha técnica del producto y usar las baterías en los rangos recomendados y no en las límites aceptables.

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