Las baterías eléctricas son dispositivos que transforman la energía química en energía eléctrica. Son utilizadas en una gran variedad de aplicaciones, desde los relojes de pulsera hasta los coches eléctricos. Aunque existen muchos tipos de baterías, todas ellas tienen algunas partes comunes que son esenciales para su funcionamiento. En este artículo, vamos a explicar cuáles son las partes de una batería eléctrica y qué función tienen cada una de ellas.
1. Celda o elemento
La celda o elemento es la unidad básica de una batería eléctrica. Se trata de un recipiente que contiene dos electrodos (un ánodo y un cátodo) y un electrolito. El ánodo es el electrodo negativo, mientras que el cátodo es el electrodo positivo. El electrolito es un líquido o una pasta que permite el flujo de iones entre los electrodos. Cuando se carga la batería, los iones se mueven desde el ánodo hacia el cátodo, produciendo una corriente eléctrica. Cuando se descarga la batería, los iones se mueven en dirección opuesta, desde el cátodo hacia el ánodo.
2. Carcasa
La carcasa es el envoltorio que protege la celda o el conjunto de celdas que componen la batería. Está diseñada para resistir impactos, vibraciones, altas temperaturas y otros factores ambientales que podrían dañar la batería. La carcasa también protege al usuario de posibles fugas de electrolito, que podrían ser corrosivas o tóxicas.
3. Tapa
La tapa es la parte superior de la carcasa y se utiliza para sellar la batería. En algunas baterías, la tapa se puede retirar para acceder a los electrodos y al electrolito. En otras baterías, la tapa es permanente y no se puede retirar. En estos casos, la batería se considera hermética y se utiliza un sistema de ventilación para evitar la acumulación de gases en su interior.
4. Separador
El separador es un material poroso que se coloca entre los electrodos para evitar que se toquen entre sí y produzcan un cortocircuito. El separador permite el flujo de iones entre los electrodos, pero impide el paso de electrones, que podrían dañar la batería. El separador también puede actuar como un absorbente de electrolito en caso de una posible fuga.
5. Terminal
La terminal es el punto de conexión eléctrica entre la batería y el dispositivo que la utiliza. La terminal puede ser de diferentes formas y tamaños según la aplicación de la batería. Por ejemplo, las baterías de automóvil tienen terminales redondas y grandes, mientras que las baterías de reloj tienen terminales pequeñas y planas. La terminal se conecta a los electrodos de la batería y permite el flujo de corriente eléctrica hacia el dispositivo.
6. Placa colectora
La placa colectora es un conductor eléctrico que se coloca en contacto con los electrodos de la batería. La placa colectora recoge la corriente eléctrica producida por los electrodos y la dirige hacia la terminal de la batería. La placa colectora también puede actuar como un disipador de calor en caso de una sobrecarga o una descarga intensa.
7. Electrodos
Los electrodos son los componentes activos de la batería que reaccionan químicamente para producir una corriente eléctrica. El ánodo y el cátodo están hechos de diferentes materiales según el tipo de batería. Por ejemplo, las baterías de plomo-ácido tienen un ánodo de plomo y un cátodo de dióxido de plomo, mientras que las baterías de iones de litio tienen un ánodo de grafito y un cátodo de óxido de litio-cobalto.
8. Electrolito
El electrolito es una solución líquida o una pasta que permite el flujo de iones entre los electrodos. El electrolito puede ser ácido, alcalino o neutro según el tipo de batería. El electrolito también puede ser líquido o sólido según el tipo de batería. Por ejemplo, las baterías de plomo-ácido tienen un electrolito líquido y las baterías de iones de litio tienen un electrolito sólido.
9. Conexiones
Las conexiones son los cables o las barras metálicas que conectan los electrodos, las placas colectoras, el separador y la terminal de la batería. Las conexiones deben ser lo suficientemente robustas y de baja resistencia para permitir el flujo de corriente eléctrica sin generar demasiado calor. Las conexiones también deben estar aisladas eléctricamente para evitar cortocircuitos.
En conclusión, las partes de una batería eléctrica son la celda o elemento, la carcasa, la tapa, el separador, la terminal, la placa colectora, los electrodos, el electrolito y las conexiones. Cada una de estas partes tiene una función específica que contribuye al funcionamiento de la batería. Las baterías son dispositivos esenciales en la vida moderna y su diseño y construcción han evolucionado mucho en las últimas décadas para satisfacer las necesidades de una amplia gama de aplicaciones.
