22 años de personalización de baterías
Nov 09, 2021 Pageview：683
El almacenamiento de energía se puede realizar de varias formas. Por ejemplo, cuando alguien tira de una honda, la energía de sus músculos se almacena en las bandas elásticas. O, cuando le das cuerda a un juguete, su energía se almacena en primavera.
Técnicamente, todo lo que nos rodea es una fuente potencial de energía. Incluso el agua detrás de una presa almacena energía. Por eso puede accionar una rueda hidráulica o mediante una turbina para generar electricidad.
Los circuitos y los dispositivos electrónicos no son diferentes. Su energía se almacena en dos opciones principales. Está la batería, que almacena energía en forma química. Y luego están los condensadores, cuya energía se almacena en campos eléctricos. Los condensadores son menos comunes en comparación con las baterías.
La energía almacenada en estos dos componentes crea potencial eléctrico o simplemente voltaje. Este es el poder que impulsa un flujo de electrones llamado corriente eléctrica que alimenta sus dispositivos electrónicos.
Todos nos hemos topado con circuitos eléctricos. Son comunes en nuestra vida cotidiana, alimentando dispositivos como teléfonos inteligentes, automóviles, juguetes y mucho más.
Cuando un ingeniero diseña cualquier dispositivo, elige baterías o condensadores en función de la energía requerida. Algunos incluso utilizan una combinación de ambas unidades de almacenamiento de energía.
Baterías y condensadores electroquímicos
Las baterías y los condensadores químicos eléctricos son los dos principales sistemas de almacenamiento de energía eléctrica. Ha habido un aumento en la energía eléctrica generada a partir de una fuente de energía renovable para satisfacer la creciente demanda de los usuarios. Y es por eso que también podemos ver un aumento de baterías y condensadores.
Las baterías almacenan energía como reactivos químicos. En otras palabras, están compuestos por componentes químicos que reaccionan para generar energía eléctrica.
Los EC, por otro lado, almacenan energía como una carga. Esta es la mayor diferencia entre los dos, lo que hace que exhiban diferente energía y potencia de salida. También notará diferencias significativas en cómo se recargan, reciclan y reaccionan a escalas de tiempo.
En términos de almacenamiento de energía por unidad, las baterías son generalmente mejores. Esto se debe a que utilizan una reacción electroquímica llamada proceso faradaico. Este es un proceso en el que se transfiere una carga a través de las interfaces en los electrodos de la batería dentro del electrolito. Conduce a una acción de reducción, oxidación o redox para las especies en cualquier interfaz. La estructura molecular del electrodo cambia cada vez que una batería se carga o descarga. Al final, afectan la estabilidad de la batería y obligan a reemplazarla después de un número específico de ciclos de carga.
Los EC, por otro lado, funcionan de manera un poco diferente. Para empezar, no muestran ningún cambio significativo en las propiedades del electrodo mientras trabajan. Eso significa que se pueden cargar y descargar millones de veces. Además, el proceso de almacenamiento de carga es mucho más rápido en los condensadores electroquímicos en comparación con el proceso farádico en las células. Por lo tanto, aunque tiene una densidad de energía más baja, su densidad de potencia es mucho mayor. Aparte de esto, los condensadores se pueden cargar y descargar en segundos, mientras que la batería de mayor rendimiento necesitará al menos diez minutos para obtener suficiente energía durante unas pocas horas.
Tanto las baterías como las CE desempeñan un papel fundamental en la configuración de la industria de las energías renovables. Su composición química y su funcionamiento pueden parecer un poco técnicos, pero eso no debería preocupar mucho al usuario diario.
¿En qué se diferencian las baterías y los condensadores?
Como se mencionó anteriormente, las baterías y los condensadores se han vuelto muy importantes en el mundo electrónico moderno. Los conocerá donde quiera que vaya ejecutando diferentes dispositivos electrónicos.
En esta sección, veremos qué los hace diferentes.
Pilas
Encontrará baterías de diferentes tamaños y formas. Algunos son pequeños aparatos que alimentan pequeños aparatos como los audífonos. Otros que se encuentran en calculadoras y relojes son mucho más grandes. Y luego baterías aún más grandes alimentan aplicaciones más exigentes, incluidos teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y vehículos.
Una batería típica se compone de tres componentes principales: dos electrodos y un electrolito. El electrolito está hecho de una amplia variedad de materiales, siempre que sean sustancias que puedan conducir iones y bloquear electrones. Esta acción fuerza a los electrones a salir de la batería a través de terminales.
Los electrones no pueden moverse en un circuito abierto. No hay reacción química y, por lo tanto, tampoco se genera energía.
Una batería tiene dos terminales, uno negativo (ánodos) y otro positivo (cátodo), hechos de diferentes materiales. Desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento de la batería.
A lo largo de los años, los ingenieros han creado formas de aumentar la capacidad y la densidad de la batería. Y, sin embargo, siguen perdiendo la capacidad de mantener el poder a lo largo de los años. Cuando sucede, hay que reemplazar las baterías.
Condensadores
Los condensadores se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones. Pueden bloquear el flujo de corriente continua mientras solo permiten la corriente alterna. Son los condensadores los que sintonizan una radio o un televisor a una frecuencia específica. Los ingenieros han estado buscando formas de utilizarlos para almacenar energía.
Los condensadores más simples están formados por dos componentes llamados conductores. Hay un espacio entre los conductores para separarlos. Cerrar un circuito con un condensador permite que fluyan electrones cargados negativamente. Los condensadores permanecen neutrales durante el proceso eléctrico.
La energía almacenada en un condensador depende de varios factores, incluida su superficie y el espacio entre los conductores.
La diferencia
Si bien las baterías y los condensadores pueden tener una función similar, cada uno tiene una característica única. Primero, la energía potencial en los capacitores se almacena en un campo eléctrico, mientras que las baterías almacenan la suya en forma química. Por lo tanto, las baterías prometen una mayor densidad de energía que los condensadores.
La latencia asociada con las reacciones químicas en la transferencia de energía directamente desde las placas significa que el condensador se descarga mucho más rápido. Pero también se carga mucho más rápido.
Otra diferencia es que la salida de voltaje de un capacitor se reduce linealmente con el flujo de corriente. Si bien existen muchas otras diferencias, ambos componentes tienen aplicaciones superpuestas.
Condensadores y baterías recargables
Una de las preguntas más importantes en Internet es dónde los condensadores son mejores que las baterías recargables. Bueno, depende de los tipos específicos. Generalmente, los supercondensadores se cargan y descargan más rápido que una batería y prometen millones de ciclos. La mejor batería recargable solo da unos pocos miles de ciclos, y su velocidad de carga y descarga es mucho menor.
Un supercondensador puede durar de 10 a 15 años, mientras que la mejor batería puede durar de 5 a 10 años. Además, los condensadores son mucho más seguros de usar.
Sin embargo, las baterías prometen más energía por unidad de volumen. Además, son menos costosos, por lo que son más populares. Sea cual sea su elección, puede estar seguro de que obtendrá un buen rendimiento.
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