Baterias

HISTORIA
En 1803 se construye el primer prototipo experimental por Johann Wilhelm Ritter
En 1860 Gaston Planté construyo el primer modelo de Plomo-Ácido aunque no tuvo éxito hasta 1879, en este año se empezó a fabricar, utilizar y se emprendió un proceso de desarrollo para su perfeccionamiento que llega hasta nuestros días.
Thomas Alva Edison inventó en 1900 otro tipo de acumulador conelectrodos de hierro y níquel, cuyo electrolito es el KOH. Son la base de los actuales modelos alcalinos. Hacia 1900 Junger y Berg descubrieron en Suecia el acumulador Ni-Cd, que utiliza ánodos de cadmio en vez de hierro.
FUNCIONAMIENTO DE UNA BATERÍA ELÉCTRICA



Las baterías pueden recargarse, es decir pueden reiniciar el proceso mediante el aporte de energía de una fuente exterior normalmenteun generador, que hace que los compuestos químicos se transformen en los compuestos de partida, al hacer pasar corriente a través de ellos en sentido opuesto.
Un acumulador es, por tanto, un aparato capaz de retener cierta cantidad de energía en su interior, suministrada externamente, para emplearla cuando la necesite.


BATERÍAS DE PLOMO-ÁCIDO
Está compuesta por dos electrodos de plomo,cuando la batería está descargada, se encuentra como sulfato de plomo (II) incrustado en una matriz de plomo metálico, con una disolución de ácido sulfúrico como electrolito.
En el proceso de carga, se produce la dismutación de Pb(II), el sulfato de plomo se reduce a plomo metálico, actuando de cátodo, y se oxida a oxido de plomo (IV), actuando de ánodo. Se utiliza plata, en pequeñas cantidades, enlos electrodos para favorecer el impedimento cinético de la reducción de los protones a hidrógeno elemental. Cátodo (reducción): PbSO4 + 2e-  Pb + SO42- Ánodo (oxidación): PbSO4 + SO42- + 2H2O  PbO2 + 2H2SO4 + 2e-
En el proceso de descarga, es la conmutación de Pb(0) y Pb(IV), el oxido de plomo formado en el proceso de carga, ahora se reduce a sulfato de plomo, actuandode cátodo, y el plomo metálico, se oxida a sulfato de plomo, como ánodo. Los electrones intercambiados se aprovechan en forma de corriente eléctrica por un circuito externo. La densidad pude servir de indicador para el estado del dispositivo, ya que el ácido sulfúrico concentrado tiene una densidad superior al ácido sulfúrico diluido, y en este proceso baja esta concentración porque se creasulfato de plomo. Cátodo (reducción): PbO2 + 2H2SO4 + 2e-  PbSO4 + SO42- + 2H2O Ánodo (oxidación): Pb + SO42-  PbSO4 + 2e-
La batería se ha sulfatado cuando el sulfato de plomo (II) cristaliza, perdiendo la reversibilidad del proceso y no pudiendo así repetir indefinidamente este proceso de carga y descarga. Actualmente, se utilizan electrolitos en pasta, que no seevaporan, y hacen mucho más cómoda y segura su utilización.
Una batería comercial de este tipo, está formada por una caja de polipropileno, copolímero de alta densidad, que contiene los compartimentos estancos para cada celda, conectadas en serie para proporcionar un mayor voltaje:
12 voltios  6 elementos o vasos  para vehículos ligeros
24 voltios  12 elementos o vasos  paravehículos pesados
El bajo costo, y fácil fabricación, son ventajas, frente a la alta contaminación, la baja densidad de energía (30Wh/Kg), que no admite sobrecargas, ni descargas profundas siendo disminuida su vida útil, y el peso excesivo, como desventajas del uso de este tipo de acumulador.
Las aplicaciones de esta batería son múltiples, siendo la batería del coche, para el arranque, una de las másconocidas, también en aplicaciones estacionarias, como por ejemplo, fuente de alimentación ininterrumpidas para equipos médicos, en baterías solares, en alimentación para robots,…
BATERÍAS DE NIQUEL-HIERRO
Descubierta por Waldemar Jungner en 1899, fue desarrollada por Thomas Alva Edison y patentada en 1903, también se le llama ferroníquel.
En cuanto a sus características, tiene un cátodo,...