¿Cómo se almacena la energía en una batería?

Componentes del sistema de almacenamiento de energía en batería

El almacenamiento de energía en baterías (BES) puede permitir la transición a un sistema energético sostenible y seguro basado en fuentes renovables, con una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y una mayor independencia energética para Europa. Las baterías pueden almacenar la energía de las energías renovables en horas punta y liberarla cuando sea más necesaria en situaciones centrales, descentralizadas y fuera de la red. Las baterías también pueden ofrecer servicios de apoyo a la red, como el control de la tensión y la regulación de la frecuencia, manteniendo así la estabilidad y la flexibilidad de la red. En general, las baterías pueden reforzar el uso de las energías renovables en Europa, así como su eficiencia energética, sostenibilidad, independencia y seguridad.

Cómo funciona una batería de iones de litio

No podemos decir que Q=0 porque en cuanto conectas la batería en serie con el condensador de placa paralela, empieza a cargar el condensador. Pero si se dice que Q=0 , esto implica que no hay batería.

No creo que el QV del condensador muestre en absoluto cuánta energía hay en la batería. Un condensador conectado a una batería alcanzará la carga Q cuando alcance el voltaje de la batería. El voltaje del condensador aumenta hasta que alcanza el V de la batería y luego se detiene. Podría haber mucha más carga que puede ser utilizada en la batería.

Lee más  Problemas con inversores fotovoltaicos

La energía almacenada en la batería (es decir, su capacidad) se expresa en Wh (vatios-hora). Para calcular la energía usted mismo necesita una batería y una carga de consumo de corriente constante. Hay que integrar la curva de energía consumida por la batería durante ese tiempo. Eso le dará la energía almacenada en la batería, y si se lleva la tensión al tiempo se obtendrá una curva de descarga.

Si tengo una resistencia de 1 ohmio conectada a través de esta batería y despreciando la resistencia interna de la misma, estaría consumiendo 1,5A de corriente. Dado que el voltaje en circuito abierto cambia con el tiempo, como se muestra en la curva, es posible que tengamos que reducir la resistencia de vez en cuando para que la corriente sea constante, por lo que necesitamos una carga de consumo de corriente constante para obtener resultados precisos.

Tecnología de baterías

Esta cuestión, que parece sencilla y directa, está en realidad llena de sutilezas y complicaciones. En primer lugar, hay que establecer la definición de pila. Hay una gran variedad de dispositivos químicos y mecánicos que se denominan pilas, aunque funcionan con principios físicos diferentes. A efectos de esta explicación, una pila será un dispositivo que puede almacenar energía en forma química y convertir esa energía química almacenada en energía eléctrica cuando sea necesario. Estas son las pilas más comunes, las que tienen la conocida forma cilíndrica. No hay pilas que almacenen realmente energía eléctrica; todas las pilas almacenan energía de alguna otra forma. Incluso dentro de esta definición restrictiva, hay muchas combinaciones químicas posibles que pueden almacenar energía eléctrica, una lista demasiado larga para entrar en esta breve explicación.

Lee más  ¿Cuántas placas solares necesito para calentar el agua?

Hay dos tipos fundamentales de baterías de almacenamiento químico: la recargable, o célula secundaria, y la no recargable, o célula primaria. En términos de almacenamiento de energía o descarga de electricidad, son similares, es simplemente una cuestión de si los procesos químicos implicados permiten o no la carga y descarga múltiple.

Capacidad de la batería

Imagine un mundo sin baterías. Todos esos dispositivos portátiles de los que tanto dependemos estarían muy limitados. Sólo podríamos llevar nuestros ordenadores portátiles y teléfonos hasta el alcance de sus cables, haciendo que esa nueva aplicación para correr que acabas de descargar en tu teléfono sea bastante inútil.

Por suerte, tenemos baterías. En el año 150 a.C., en Mesopotamia, la cultura parta utilizaba un dispositivo conocido como batería de Bagdad, hecho de electrodos de cobre y hierro con vinagre o ácido cítrico. Los arqueólogos creen que en realidad no se trataba de pilas, sino que se utilizaban principalmente para ceremonias religiosas.

La invención de la pila tal y como la conocemos se atribuye al científico italiano Alessandro Volta, que montó la primera pila para demostrar un punto a otro científico italiano, Luigi Galvani. En 1780, Galvani había demostrado que las ancas de las ranas colgadas en ganchos de hierro o latón se movían al tocarlas con una sonda de otro tipo de metal. Galvani creía que esto se debía a la electricidad de los tejidos de las ranas, y lo llamó “electricidad animal”.