Parámetros
característicos de las baterías
La principal característica de una batería consiste en la capacidad de generar una cierta cantidad de energía, se puede llegar a representar con distintas magnitudes:
Su capacidad, es la cantidad de electricidad que puede llegar a almacenar, siendo expresada como:
n = número de electrones transferidos
z = número de moles de electrones
F =
Constante de Faraday
La capacidad depende de la cantidad del material
activo utilizado, es decir, que sí
doblamos la masa de material activo doblaremos también su capacidad
La capacidad
específica ,
es una magnitud intensiva donde hace referencia a la capacidad de una batería
por unidad de masa (Kg) o de volumen (L), dependiendo de la unidad en que se
esté manejando.
La energía
específica ,
viene a ser el producto de la capacidad específica y el voltaje o potencial de salida
(E), donde su unidad es J/g pero mayormente se expresa en Wh/kg.
Sin embargo, estas baterías tienen una energía máxima que puede obtenerse por mol en condiciones normales (0°c, 1 atm) mediante una determinada reacción de intercalación, expresada por la variación de energía libre (G°) de dicho proceso.
Donde:
E°=
potencial termodinámico de equilibrio
Z =
número de transferidos en la reacción de óxido-reducción
F
= constante de proporcionalidad
Otro parámetro es también la potencia específica, no es más que la
velocidad con la que puede ser extraída la energía almacenada en la batería, dependiendo de la velocidad de difusión de los iones en
el ánodo, cátodo y electrolito.
Después de todo el estudio tanto físico como químico de una celda electroquímica que vaya a ser utilizada en una batería recargable, se necesita más del conocimiento de la vida media de la misma, es decir el número de ciclos carga-descarga a los que puede ser sometida antes de que los parámetros ya mencionados decrezcan significativamente.
Por lo tanto, el factor de carga es el cociente entre la capacidad de la curva de descarga y la capacidad de la curva de carga. La eficacia del ciclo es el cociente entre la energía de la curva de descarga y la energía de la curva de carga. La Vida media es el número de ciclos carga-descarga a la que puede ser sometido una celda electroquímica antes de descartarla.