Las baterías recargables contienen el "combustible" del que se alimenta un modelo eléctrico. Entender y saber mantener las baterías de Níquel-Cadmio (NiCd) y Níquel-Hidruro Metálico (NiMH). La información que se describe aquí procede de diferentes fuentes, desde la contenida en las tablas de características de los fabricantes, o en artículos diversos, hasta la experiencia de otros y la propia. Una batería se compone de un conjunto de elementos individuales (o celdas) conectados en serie, cada uno de los cuales tiene un voltaje nominal, en estado cargado, de 1.2 V. En el mercado se comercializan elementos con capacidades entre 50 mAh y 3300 mAh. Una batería de 1000 mAh es capaz de entregar una corriente de 1000 mA (1A) durante una hora, ó 10 A durante 1/10 de hora, etc.
Carga y descarga de las baterías
El calor es el gran enemigo de los elementos de NiCd y aún más de las de NiMH. Si se carga una batería con una corriente elevada y una vez alcanzada la carga máxima se sigue suministrando corriente, ésta se disipará en el interior de la batería en forma de calor, pudiendo deteriorarla o incluso destruirla. Existen cargadores de baterías comerciales que detectan el momento de carga máxima, pues en ese punto se observa un pico en el voltaje (aumenta hasta un máximo y luego disminuye), interrumpiendo en ese momento el proceso de carga. Estos cargadores permiten un proceso de carga relativamente rápido, con corrientes de 2 a 3 C, para NiCd, y 1C para NiMH, donde C es la capacidad de la batería. Una batería de RC-2000 (capacidad 2Ah) se puede cargar a 3C= 6A, sin deterioro si el proceso de carga se interrumpe una vez alcanzada la máxima capacidad. Tras la carga rápida, se observa que las baterías están tibias.
Hay cargadores muy económicos, que conectados a la batería de un coche o a una fuente de alimentación de 12-14 V permiten cargar baterías de hasta 7 elementos, con corrientes que se auto-seleccionan hasta un máximo de 5 A, en baterías de baja resistencia interna. Si se desea cargar baterías de mayor número de elementos, se ha de contar con un cargador más sofisticado, que se puede conectar a la red o también a una batería de coche o fuente de alimentación de 12 V.
Baterias y CargadorMemoria y ciclado de baterías
El llamado "efecto de memoria" en las baterías de NiCd (que no existe en las de NiMH) es aún motivo de controversia. Mientras que la experiencia de mucha gente asegura que la descarga parcial de una batería de NiCd, seguida de una carga y otra descarga parcial etc. va reduciendo poco a poco la capacidad de la batería, en otras fuentes se asegura que el efecto de memoria es ficticio, y sólo se da si la descarga parcial sucede en todas las ocasiones hasta el mismo punto, lo que es muy improbable que ocurra en la realidad. El supuesto efecto de memoria se puede suprimir mediante el ciclado de las baterías, descargándolas CASI por completo y volviéndolas a cargar en su totalidad varias veces.
Lo que está totalmente demostrado es que las baterías recién adquiridas son "perezosas" y no adquieren su máxima capacidad ni entregan su máxima corriente hasta que se las ha ciclado algunas veces. Este efecto también se observa en baterías que se han cargado con una corriente no muy elevada pero durante un largo tiempo (días o semanas): esto produce el crecimiento de cristales en el electrolito y reduce drásticamente la capacidad de carga, pero se puede solucionar ciclando las baterías algunas veces.
Otra certeza es que NUNCA SE DEBE DESCARGAR COMPLETAMENTE una batería, bajo riesgo de producir la llamada "inversión de polaridad": una batería nunca está compuesta de n elementos exactamente iguales, en capacidad y prestaciones, por lo que, en una descarga total, inevitablemente se descargará antes el elemento más débil, y al seguir circulando corriente impulsada por los elementos más fuertes, se producirá la carga parcial del elemento débil con polaridad contraria. Esto es nefasto para la vida útil de ese elemento, pues en su interior se crean dendritas metálicas que pueden llegar a cortocircuitar los dos electrodos, destruyendo la celda.
Construcción interna:
La batería está formada por unos electrodos de hidróxido de níquel y de hidróxido de cadmio separados entre si por una lámina porosa.
El electrolito es hidróxido de potasio. La reacción química es:
Cd + 2Ni OH + 2H 2 O <==> Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2
Carga <==> Descarga
Almacenamiento y mantenimiento de la carga:
Las Ni-Cd se pueden almacenar casi indefinidamente en cualquier estado de carga a una temperatura entre - 40ºC y +50ºC. Las baterías parcial o totalmente cargadas pierden gradualmente su carga. Esta descarga es mayor cuanto mayor es la temperatura.
A causa del efecto de las diferentes temperaturas y periodos de almacenamiento no es posible conocer el estado de una nicad cuando se compra. Por ello es recomendable cargar las nicad antes de utilizarlas la primera vez.
Precauciones para asegurar una larga vida útil:
Una Ni-Cd tratada con cariño puede recargarse hasta 1000 veces. Según aumentan el número de cargas, aunque sea con todo cuidado la nicad disminuye su capacidad. Una Ni-Cd ha dejado de ser útil cuando su capacidad baja al 70% de la nominal.
Precauciones para asegurar una larga vida útil:
* No soldar directamente sobre los terminales de la nicad a no ser que tenga terminales de soldadura incorporados. En caso de tenerlos es recomendable pinzar con unos alicates dicho terminal para evitar que el calor de la soldadura llegue a la nicad.
* Evitar las bajas temperaturas durante el proceso de carga.
* no cortocircuitarlas y evitar pedir corrientes muy elevadas.
* No descargar completamente una nicad, una batería totalmente descargada no puede volver a cargarse.
* No dejar en sobrecarga una nicad cargándose a una corriente superior a 0,1C.
* Cargar las baterías nuevas antes de usarlas.
El Cadmio es un metal tóxico, y el electrólito de las baterías es corrosivo. Nunca deben abrirse o echar al fuego las baterías de Ni-Cd, ni manipular o usar una batería deteriorada.
Carga y descarga de las baterías
El calor es el gran enemigo de los elementos de NiCd y aún más de las de NiMH. Si se carga una batería con una corriente elevada y una vez alcanzada la carga máxima se sigue suministrando corriente, ésta se disipará en el interior de la batería en forma de calor, pudiendo deteriorarla o incluso destruirla. Existen cargadores de baterías comerciales que detectan el momento de carga máxima, pues en ese punto se observa un pico en el voltaje (aumenta hasta un máximo y luego disminuye), interrumpiendo en ese momento el proceso de carga. Estos cargadores permiten un proceso de carga relativamente rápido, con corrientes de 2 a 3 C, para NiCd, y 1C para NiMH, donde C es la capacidad de la batería. Una batería de RC-2000 (capacidad 2Ah) se puede cargar a 3C= 6A, sin deterioro si el proceso de carga se interrumpe una vez alcanzada la máxima capacidad. Tras la carga rápida, se observa que las baterías están tibias.
Hay cargadores muy económicos, que conectados a la batería de un coche o a una fuente de alimentación de 12-14 V permiten cargar baterías de hasta 7 elementos, con corrientes que se auto-seleccionan hasta un máximo de 5 A, en baterías de baja resistencia interna. Si se desea cargar baterías de mayor número de elementos, se ha de contar con un cargador más sofisticado, que se puede conectar a la red o también a una batería de coche o fuente de alimentación de 12 V.
Baterias y CargadorMemoria y ciclado de baterías
El llamado "efecto de memoria" en las baterías de NiCd (que no existe en las de NiMH) es aún motivo de controversia. Mientras que la experiencia de mucha gente asegura que la descarga parcial de una batería de NiCd, seguida de una carga y otra descarga parcial etc. va reduciendo poco a poco la capacidad de la batería, en otras fuentes se asegura que el efecto de memoria es ficticio, y sólo se da si la descarga parcial sucede en todas las ocasiones hasta el mismo punto, lo que es muy improbable que ocurra en la realidad. El supuesto efecto de memoria se puede suprimir mediante el ciclado de las baterías, descargándolas CASI por completo y volviéndolas a cargar en su totalidad varias veces.
Lo que está totalmente demostrado es que las baterías recién adquiridas son "perezosas" y no adquieren su máxima capacidad ni entregan su máxima corriente hasta que se las ha ciclado algunas veces. Este efecto también se observa en baterías que se han cargado con una corriente no muy elevada pero durante un largo tiempo (días o semanas): esto produce el crecimiento de cristales en el electrolito y reduce drásticamente la capacidad de carga, pero se puede solucionar ciclando las baterías algunas veces.
Otra certeza es que NUNCA SE DEBE DESCARGAR COMPLETAMENTE una batería, bajo riesgo de producir la llamada "inversión de polaridad": una batería nunca está compuesta de n elementos exactamente iguales, en capacidad y prestaciones, por lo que, en una descarga total, inevitablemente se descargará antes el elemento más débil, y al seguir circulando corriente impulsada por los elementos más fuertes, se producirá la carga parcial del elemento débil con polaridad contraria. Esto es nefasto para la vida útil de ese elemento, pues en su interior se crean dendritas metálicas que pueden llegar a cortocircuitar los dos electrodos, destruyendo la celda.
Construcción interna:
La batería está formada por unos electrodos de hidróxido de níquel y de hidróxido de cadmio separados entre si por una lámina porosa.
El electrolito es hidróxido de potasio. La reacción química es:
Cd + 2Ni OH + 2H 2 O <==> Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2
Carga <==> Descarga
Almacenamiento y mantenimiento de la carga:
Las Ni-Cd se pueden almacenar casi indefinidamente en cualquier estado de carga a una temperatura entre - 40ºC y +50ºC. Las baterías parcial o totalmente cargadas pierden gradualmente su carga. Esta descarga es mayor cuanto mayor es la temperatura.
A causa del efecto de las diferentes temperaturas y periodos de almacenamiento no es posible conocer el estado de una nicad cuando se compra. Por ello es recomendable cargar las nicad antes de utilizarlas la primera vez.
Precauciones para asegurar una larga vida útil:
Una Ni-Cd tratada con cariño puede recargarse hasta 1000 veces. Según aumentan el número de cargas, aunque sea con todo cuidado la nicad disminuye su capacidad. Una Ni-Cd ha dejado de ser útil cuando su capacidad baja al 70% de la nominal.
Precauciones para asegurar una larga vida útil:
* No soldar directamente sobre los terminales de la nicad a no ser que tenga terminales de soldadura incorporados. En caso de tenerlos es recomendable pinzar con unos alicates dicho terminal para evitar que el calor de la soldadura llegue a la nicad.
* Evitar las bajas temperaturas durante el proceso de carga.
* no cortocircuitarlas y evitar pedir corrientes muy elevadas.
* No descargar completamente una nicad, una batería totalmente descargada no puede volver a cargarse.
* No dejar en sobrecarga una nicad cargándose a una corriente superior a 0,1C.
* Cargar las baterías nuevas antes de usarlas.
El Cadmio es un metal tóxico, y el electrólito de las baterías es corrosivo. Nunca deben abrirse o echar al fuego las baterías de Ni-Cd, ni manipular o usar una batería deteriorada.