¿Qué es una batería y para qué sirve?

Una batería es un dispositivo electroquímico capaz de almacenar energía y liberarla en forma de corriente eléctrica. Su función es alimentar circuitos y sistemas electrónicos cuando no hay una fuente de energía fija o cuando se requiere portabilidad. Las baterías están presentes en controladores, robots, sensores, herramientas y todo tipo de equipos portátiles.

¿Cómo funciona una batería?

Una batería está formada por una o más celdas. En cada celda ocurren reacciones químicas que generan una diferencia de potencial entre sus terminales, lo que permite que los electrones fluyan a través del circuito externo. Al conectar una carga, la energía química se convierte en energía eléctrica hasta que el material activo se agota y la batería debe recargarse (si es rechargeable) o reemplazarse (si es primaria).

Tipos de baterías más comunes

Li-ion (Iones de litio)

Alta densidad de energía, baja autodescarga. Voltaje típico por celda ≈ 3.6–3.7 V.

• Ventajas: Muy buena relación energía/peso; baja autodescarga; alta eficiencia de carga; gran disponibilidad de formatos 18650/21700.
• Desventajas: Requiere BMS y cargador CC/CV; sensible a sobrecarga/descarga profunda y temperaturas extremas; costo medio-alto.

LiPo (Polímero de litio)

Muy ligera y con altas tasas de descarga (C). Voltaje por celda ≈ 3.7 V.

• Ventajas: Formatos delgados/flexibles; altas corrientes pico; ideal para drones, RC y robótica.
• Desventajas: Más sensible a golpes/inflado; exige cuidados de carga/almacenamiento (bolsa ignífuga, voltaje de storage); menor vida si se estresa.

NiMH (Hidruro metálico de níquel)

Robusta y de costo moderado. Voltaje por celda ≈ 1.2 V.

• Ventajas: Seguras y estables; buena disponibilidad en AA/AAA; toleran ciclos y maltratos moderados; opciones de baja autodescarga (LSD).
• Desventajas: Menor densidad energética que Li-ion; mayor autodescarga (no LSD); peor desempeño a muy altas corrientes.

Plomo-ácido (SLA/AGM)

Económica y capaz de altos picos de corriente. ≈ 2.0 V por celda.

• Ventajas: Bajo costo; muy robustas; buen cranking; confiables en UPS y respaldo.
• Desventajas: Pesadas/voluminosas; menor densidad energética; requieren ventilación y carga por etapas; no ideales para ciclos profundos continuos (según modelo).

Alcalinas (primarias, no recargables)

Disponibles y baratas. ≈ 1.5 V por celda.

• Ventajas: Muy disponibles; excelente vida en estantería; buen desempeño en consumos bajos/intermitentes.
• Desventajas: No recargables; pobre desempeño a corrientes altas; caída de voltaje pronunciada bajo carga.

Parámetros clave

• Voltaje nominal (V): tensión típica por celda o del pack.
• Capacidad (mAh o Ah): cantidad de carga que puede suministrar.
• Energía (Wh): se calcula con Wh = V × Ah y permite comparar baterías de distinto voltaje.
• Tasa de descarga (C): corriente máxima segura: I_máx = C × Capacidad (Ah).
• Resistencia interna: afecta la caída de voltaje y el calentamiento bajo carga.
• Ciclos de vida y autodescarga: determinan la durabilidad y el comportamiento en reposo.

Configuraciones en serie y paralelo

• Serie (S): suma voltajes, mantiene capacidad. Ej.: 3S Li‑ion ≈ 11.1 V.
• Paralelo (P): suma capacidades, mantiene voltaje. Ej.: 2P de 2500 mAh ⇒ 5000 mAh.
• Serie‑paralelo (p. ej., 3S2P): combina ambos efectos para alcanzar el voltaje y la capacidad deseados.

Ventajas de usar baterías en proyectos

• Portabilidad: alimenta sistemas sin conexión a la red.
• Flexibilidad: amplia variedad de tamaños, voltajes y capacidades.
• Alta densidad energética: especialmente en Li‑ion y LiPo.
• Integración con electrónica: compatibles con reguladores DC‑DC para 5 V/3.3 V.

Aplicaciones típicas

• Microcontroladores y SBC: Arduino, ESP32, Raspberry Pi (con reguladores adecuados).
• Robótica móvil: robots, drones y vehículos autónomos.
• IoT y sensores: nodos de bajo consumo, registradores de datos.
• Respaldo de energía: UPS y sistemas de emergencia..

¿Cómo probar una batería?

Para verificar el estado de una batería, utiliza un multímetro para medir voltaje en reposo y bajo carga. Idealmente, emplea una carga electrónica o resistencias de potencia para observar la caída de tensión y estima la autonomía real. En baterías Li‑ion/LiPo, controla la temperatura durante las pruebas y evita descender por debajo de 2.5–3.0 V por celda.

Métodos de carga recomendados

• Li‑ion/LiPo: perfil CC/CV (corriente constante y luego voltaje constante hasta ~0.05–0.1C). Usa cargadores dedicados y, en packs en serie, balanceador/BMS.
• NiMH: carga a corriente constante con detección −ΔV o temporizada; evita sobrecarga prolongada.
• Plomo‑ácido: etapas bulk, absorción y flotación; ventila adecuadamente.

Precauciones de uso

• Usa BMS/protecciones para evitar sobrecarga, sobredescarga y cortocircuitos.
• No perfores, aplastes ni dobles celdas; en LiPo, evita daños mecánicos.
• Emplea fusible o PTC y cables adecuados al consumo.
• Almacena al 40–60% si no se usará por meses y evita temperaturas extremas.

Conclusión

Las baterías son esenciales para dotar de movilidad y autonomía a los proyectos electrónicos. Elegir la química correcta, dimensionar la capacidad, respetar los métodos de carga y aplicar buenas prácticas de seguridad garantiza un funcionamiento confiable y prolonga la vida útil del sistema.