Estado del Arte de Baterías para dispositivos

Uno de los puntos débiles que tiene este mundo de móviles de última generación y todo tipo gadgets, son las baterías. Trataré en las siguientes líneas de hacer un repaso al panorama actual:

Baterías de Iones de Litio: son las baterías que usamos actualmente para portatiles, móviles, cámaras de fotos, mp3’s, etc.

Sus ventajas son claras:

  • Acumulan mucha mayor carga por unidad de peso y volumen.
  • Poco peso: con la misma carga, pesan mucho menos.
  • Poco espesor: se trata de placan rectangulares de menos de 5mm de espesor.
  • 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.
  • Se descargan gradualmente, lo que las hace más controlables y predicibles.
  • Por lo anterior, es fácil medir la carga que les queda.
  • Muy baja tasa de autodescarga: es decir, se descargan muy poco mientras no la estamos utilizando.

Sin embargo, esta tecnología no es el sistema perfecto y tienen una serie de inconvenientes:

  • Vida limitada a unos 3 años.
  • Soportan un número limitado de cargas: entre 300 y 1000.
  • Pueden sobrecalentarse hasta el punto de explorar.
  • Peor rendimiento a bajas temperaturas, hasta un 25% menos.

Por cierto, deshagamos un mito. La primera carga no es decisiva en cuanto a su duración. Es un mito probablemente heredado de las baterías de níquel.

En cualquier caso, la autonomía de estas baterías depende de su uso, pero las cada vez más utilizadas aplicaciones en dispositivos móviles, y la necesidad en general de una conexión permanente a la red entre otros requerimientos, hace que la autonomía de éstas no sea suficiente y sea necesaria una evolución.

Asimismo, existe una fuerte dependencia de la fabricación actual de estas baterías para el desarrollo de la industria de los dispositivos, lo que evidencia la importancia de este sector en el futuro. El 3 de Mayo de este año se incendió la segunda mayor fábrica de baterías de Corea, propiedad de LG, lo que podría afectar a la producción de portatiles de 2 a 3 meses, además de sufrir un incremento de su precio. HP, Dell y Asus se ha visto afectados (Asus ha anunciado que afectará al 40% de sus portátiles).

– Baterías de Ferritina: en Julio de 2007 conocíamos que la NASA se incorporaba a la investigación en este campo, interesados en aumentar la autonomía de sus próximos exploradores y nanorobots.

Sus estudios parece ser que van orientados a utilizar capas de ferritina (una proteína contenedora de hierro) con la capacidad innata de acumular carga negativa o positiva para crear una especie de «sandwich» eléctrico. Llevado a la práctica, la idea es que una capa de ferritina se una con otra con la carga opuesta, creando una batería de tan solo unos nanómetros de grosor. La capacidad de esta batería se podría ampliar apilando nuevas capas de ferritina.

– Baterías SCiB (Super Change Ion Battery): tras realizar pruebas con baterías de Etanol, en Diciembre de 2007 Toshiba anunciaba pruebas con baterías de carga rápida de iones, con las que conseguía baterías ultrarápidas que se cargan en 5 minutos y tienen una vida útil de 10 años (las baterías pierden sólo el 10% de eficiencia tras 3000 recargas).

Toshiba espera que estas SciB se utilicen en bicicletas eléctricas, motos, tractores y maquinaria de construcción, vehículos que utilizan todos baterías recargables, e incluso podrían ser utilizadas también en los coches híbridos e incluso en los móviles.

Esta evolución supondría un paso adelante en cuanto a la vida útil de la batería, pero sigue sin mejorar la autonomía.

Se esperaba que Toshiba lanzase al mercado estas baterías en Marzo, aunque parece que se esta retrasando.

– Baterías de Hidrógeno: se conocía en Febrero de este año, desarrolladas por una empresa de Vancouver llamada Angstrom Power (en estrecha colaboración con Motorola) las EverOn se recargan en tan sólo 10 minutos y tienen el doble de capacidad que las convencionales.

Han sido sometidas a distintas pruebas durante 6 meses que han superado con éxito. La compañía también ha querido hacer frente a los peligros de combustión y explosión que supone el uso de esta fuente de energía, y afirma que son capaces de resistir incluso el calor en el fuego de una barbacoa.

Sin embargo, no son perfectas, al menos por el momento. Las EverOn no se cargan conectándolas a un enchufe, sino recargando el combustible que tendríamos que comprar en los establecimientos indicados. Al parecer, Angstrom Power estaría desarrollando un equipo doméstico potenciado con agua, de modo que sólo sería necesario verter el citado líquido para la recarga.

En cualquier caso, aunque se plantean por el momento como las candidatas más claras a sustituir a las baterías de litio, toda vez que se de solución a estos problemas logísticos con las recargas, la compañia habla de sacarlas al mercado en el año 2010.

– Batería Sony larga duración: finalmente en Mayo de 2008 Sony anunciaba sus baterías de larga autonomía que combinan tecnología de metanol e iones de lítio.

El prototipo fue presentado durante la décima feria Small Fuel Cells 2008 y promete duplicar la autonomía de los celulares y PDAs, a través de las dos fuentes de energía, que trabajarán juntas en un dispositivo de tan sólo 50 por 30 milímetros.

La unidad se compone de seis celdas y utiliza metanol con una pureza del 99%, un tipo de metanol (DMFC), que al tomar contacto con el agua y el dióxido de carbono produce una reacción que genera electricidad. El exceso de energía podría utilizarse para recargar la batería, todo controlado por el circuito de control.

Las baterías también destacan por su potencia, ya que se habla que posibilitarán que un teléfono móvil reproduzca hasta 14 horas de video en forma ininterrumpida.

– Otros: en cualquier caso, aquí no se acaba la innovación, ni mucho menos, podemos ver a continuación algunas curiosas iniciativas:

– Desarrollan una batería para teléfonos móviles que se alimenta de azúcar

Móviles a pedales.

Fuentes:

Batería de Iones de Litio: Wikipedia

Battery University

La NASA podría mejorar la duración de las baterías

Nuevas baterías de Toshiba se cargan en 5 minutos y tienen una vida de 10 años

Baterías de Hidrógeno para móviles: el doble de capacidad y carga

Sony presento una batería híbrida de larga duración para móviles

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