TRABAJO DE BATERÍASFundamentos Físicos y Electrónica

José Antonio Gutiérrez Sansón

Índice

Mi batería

Tipo de baterías

Comparación de batería

Consejos de mantenimiento

Experiencia personas

¿Qué hacer si nos quedamos sin carga en la batería?

Webgrafía

Mi batería

Montada en un Compaq 6535s

Características

Módelo

EKH6520

Capacidad 4400 mAh

Voltaje 11.1 V

Temperatura Operación 40 º C

Tipo Litio ion

Número de celdas 6

Tipos de bateriaA. Niquel CadmioB. Niquel HierroC. Sulfuro de Sodio (NAS)D. Plomo ÁcidoE. Li-ionF. Li-ion polimero

Niquel Cadmio - ventajasRelativa tolerancia al abuso físico y operacional (en menor medida

que NiFe):

- Sobrecarga

- Exceso de descarga

- Cortocircuitos

- Circuito abierto durante largos periodos

Relativamente económicas

Buena densidad de energía

Excelentes capacidades de suministro de potencia

Niquel Cadmio - desventajas

Amenaza medioambiental (Cadmio, altamente tóxico) .

Efecto memoria .

Niquel Hierro - ventajas

Extrema durabilidad

Relativa tolerancia al abuso físico y operacional:

- Sobrecarga

- Exceso de descarga

- Cortocircuitos

- Circuito abierto durante largos periodos

Niquel Hierro - desventajas

Alta variabilidad con la temperatura

Retención de carga pobre

Baja densidad de potencia

Sulfuro de Sodio (NAS) - ventajas

Larga vida útil

Baja tasa de autodescarga

Alta energía específica y densidad de energía

No presenta efecto “memoria”

Sulfuro de Sodio (NAS) - desventajas

Alta eficiencia

Muy elevada temperatura de trabajo

Elevado coste

Plomo ácido - ventajasBajo coste Tecnología conocida Rápida disponibilidad (cantidades, tamaños y diseños) Comportamiento moderadamente bueno a bajas y altas temperaturas Celdas de voltaje elevado (en comparación con otro tipo

de celdas) Componentes fácilmente reciclables

Plomo ácido - desventajas

Energía específica baja

Potencia específica baja

Ciclo de vida relativamente corto

Mantenimiento elevado

Amenaza medioambiental (plomo y ácido sulfúrico)

Li-ion - ventajas Una elevada densidad de energía: Acumulan mucha mayor carga por unidad de peso

y volumen.

Poco peso: A igualdad de carga almacenada, son menos pesadas y ocupan menos volumen que las de tipo Ni-MH y mucho menos que las de Ni-Cd y Plomo.

Alto voltaje por célula: Cada batería proporciona 3,7 voltios, lo mismo que tres baterías de Ni-MH o Ni-Cd (1,2 V cada una).

Carecen de efecto memoria.

Descarga lineal: Durante toda la descarga, el voltaje de la batería varía poco, lo que evita la necesidad de circuitos reguladores. Esto es una ventaja, ya que hace muy fácil saber la carga que almacena la batería.

Muy baja tasa de autodescarga: Cuando guardamos una batería, ésta se descarga progresivamente aunque no la usemos.

Li-ion - desventajas Duración media: Depende de la cantidad de carga que almacenen,

independientemente de su uso. Tienen una vida útil de unos 3 años o más si se almacenan con un 40% de su carga máxima (en realidad, cualquier batería, independientemente de su tecnología, si se almacena sin carga se deteriora).

Soportan un número limitado de cargas: entre 300 y 1000, menos que una batería de Ni-Cd e igual que las de Ni-MH, por lo que hoy día ya empiezan a ser consideradas en la categoría de consumibles.

Son costosas: Su fabricación es más costosa que las de Ni-Cd e igual que las de de Ni-MH, si bien actualmente el precio baja rápidamente debido a su gran penetración en el mercado, con el consiguiente abaratamiento.

Peor capacidad de trabajo en frío: Ofrecen un rendimiento inferior a las baterías de Ni-Cd o Ni-MH a bajas temperaturas, reduciendo su duración hasta en un 25%.

Li-ion PolímeroEl electrolito está contenido en un polímero (+ seguro).

Fácil de fabricar (+ económico).

Múltiples geometrías (ultra-delgadas).

Muy livianas (no tienen carcasa metálica).

Pueden suministrar altas corrientes (+ superficie electrodos).

ComparaciónSLA / Ni-Cd / Ni-MH / Li-ion Li-Po

+ Alta densidad de Energía

Comparación de bateria

Consejos de mantenimiento1º Una Batería Nueva no necesita ser cargada completamente antes de ser usada en el equipo y tampoco es necesaria su Calibración.

2º La carga completa de la batería tardara más en llegar al estar el equipo en marcha, que si el equipo estuviera completamente apagado, pero no es necesario apagar el equipo para cargar la batería.

 

3º Una batería de Iones de Litio (Li-Ion) de 6 celdas tarda entre 2,5 a 3 horas en cargarse por completo, a un voltaje máximo con el sistema apagado.

Cuando la batería este cargada por completo, el flujo de corriente a la batería se detiene gracias a un circuito de protección integrado (control de carga).El circuito de protección evita que la batería se cargue o descargue más allá de los límites de seguridad.

Consejos de mantenimiento4º Si se esta cargando la batería con el equipo encendido, el medidor de batería en el área de notificación pudiese dar un falso nivel de carga al indicar el 100%.

 

5º Las descargas y cargas breves y repetidas producen un aumento de inexactitud entre el estado de carga de la batería y las lecturas del medidor de potencia.

 

6º Las baterías de Iones de Litio pueden cargarse antes de que se descarguen por completo, debido a que no sufren el efecto de memoria de carga.

7º Una batería conectada al equipo con la fuente de alimentación externa, permite ser cargada y a la vez protege al equipo en caso de perdida de energía. 

Consejos de mantenimiento8º Es recomendable no volver a cargar la batería antes de que pierda un 5% de su carga, salvándola de cargas innecesarias y perjudiciales por aumento de temperatura.

 

9º Por lo que seria aconsejable desconectar el alimentador externo o extraer la batería, perdiéndose la posibilidad de proteger al equipo en caso de perdida energía externa, si se sigue esta ultima elección.

Consejos de mantenimiento10º Cada vez que una batería se descarga y se recarga, su vida útil se acorta.

La duración de la carga de la batería depende mucho de los siguientes motivos:

* Modelo de Producto

* Configuración del Producto

* El software usado (Sistema Operativo y aplicaciones)

* La configuración del administrador de energía

* El nivel de luminosidad-brillo en la pantalla

* Los dispositivos conectados

* Y los factores externos como la temperatura ambiental 

Consejos de mantenimiento11º La función Smart Battery System mantiene e informa del estado de la batería, aunque se utilicen distintas baterías o la misma batería en equipos diferentes. Para ejecutar Battery Check, el adaptador de CA debe estar conectado al equipo. Además, la batería debe tener al menos una carga parcial. Si la batería que se está verificando tiene 3% de carga o menos, HP Battery Check informa un resultado "no válido”. Asegúrese de que el adaptador de CA esté conectado y deje que la batería se cargue con el equipo apagado durante un mínimo de 30 minutos antes de hacer la prueba, para asegurarse de que los resultados de la prueba sean válidos.

16º Quite la batería del equipo si va  estar conectado de forma continua a una fuente de CA, a través de un adaptador de alimentación y una vez a la semana vuelva a conectarla y cargüela, funcionando solo con ella, recargándola al 40 % para almacenarla.

Consejos de mantenimiento17º Una batería de Iones de Litio cargada al 100% perderá un 5% de su carga en las primeras 24 horas después de haberse desconectado del cargador, para luego perder entre un 1 o 2 % cada día siguiente, aumentando ese valor el circuito de protección interno en un 3% mensual, favoreciendo la temperatura el incremento de la descarga.

18º Si no se ha utilizado la batería durante un largo periodo de tiempo, seria recomendable calibrarla en lugar de Cargarla.

Consejos de mantenimiento19º La calibración utilizando el equipo es más relevante porque la batería vuelve a aprender su FCC mientras pasa por un factor de carga real. En un cargador independiente, la batería se descarga utilizando una carga fija. Si la carga fija es menos que la carga que generalmente experimenta el equipo, la capacidad aprendida de la batería puede ser mayor que su capacidad real por lo que  es posible que la batería recién calibrada no brinde el tiempo de uso pronosticado por el medidor de potencia si estuvo sujeta a una carga mayor que la utilizada para calibrar la batería.

20º Las baterías que necesiten estar almacenadas un largo periodo de tiempo, deberían ser cargadas antes entre un nivel del 30% a un 50%  a temperatura entre 20ºC y 25ºC. 

21º Evite en lo posible que el nivel de carga sea inferior al 20 %.

 

Consejos de mantenimiento22º Dejar la batería agotada durante un largo periodo de tiempo acelerara la disminución de la capacidad total de carga.

 

23º Las baterías cargadas al 100% de su nivel para el almacenaje, tienden a perder un nivel mayor de energía, que las que no llegaron a ese nivel.

24º Dejar la batería con un nivel alto de carga en un ambiente con alta temperatura (>60ºC) durante largos periodos de tiempo acelerara la perdida de capacidad.

25º Con un uso moderado, se calcula que las baterías de Iones de Litio proporcionan aproximadamente 80% de su capacidad nominal después de 300 ciclos o aproximadamente un año de uso. Esta perdida de capacidad es Irreversible.

Consejos de mantenimiento26º Un ciclo de carga puede completarse con 5 cargas desde el 20% o con el resultado de 2 cargas desde el 50% del nivel de la batería, pero con el segundo caso se podría degradar más por el posible mayor aumento de temperatura.

27º Varias cargas parciales es más adecuado que solo una carga más intensa.

28º Las frecuentes cargas y descargas completas ocasiona estrés en la batería, reduciendo drásticamente el periodo de vida de la batería.

29º Si considera la compra de una batería extra, debería usarla alternativamente con la inicial para prolongar la vida de ambas, de esta manera, siempre podrás estar listo para una emergencia, ya que podrás cargar una batería mientras la otra está en uso. Ya que la vida de la batería comienza desde el mismo momento de su fabricación.

Consejos de mantenimiento30º La forma correcta de desconexión del alimentador de fuente externa de energía, seria que primero se desconectara el cable de la toma-enchufe de la pared que alimenta el alimentador-cargador del equipo. Por ultimo se retira la toma-conector que llega la tensión al propio equipo. La forma inversa seria la recomendable para la conexión al alimentador.

Ejemplo de esto ultimo:

 

Experiencia personal

Con el paso de los años vamos bien baterías más compactas, con mayor capacidad y durabilidad. Pero cada vez les exigimos más con dispositivos más potentes, aunque se mira más el ahorro energético.

Cada vez veo más noticias de tecnologías más avanzadas en baterías pero no se si la industria no le interesa sacarlas o porque no quieren dar el primer paso.

Creo que un gran paso para la industria de las baterías seria la estandarización de cargadores y tecnología.

¿Qué hacer si nos quedamos sin batería?.

• Tener otra de repuesto.• Enchufar a un cargardor externo• Usar un cargardor usb y conectarlo a

cualquier dispositivo (televisor, ordenador, etc..).• Cargador solar (no recomendable).

Webgrafía

www.xataka.eswww.hp.eswww.wikipedia.eshttp://www.securame.comhttp://upcommons.upc.edu

Muchas gracias por su atención