Rendimiento celular
Las características de una batería pueden variar durante el ciclo de carga, durante el ciclo de carga y durante la vida útil debido a muchos factores, como la química interna, el drenaje de corriente y la temperatura. A bajas temperaturas, una batería no puede entregar tanta energía. Como tal, en climas fríos, algunos propietarios de automóviles instalan calentadores de baterías, que son pequeñas almohadillas eléctricas que mantienen la batería caliente.
Capacidad y descarga
La capacidad de una batería es la cantidad de carga eléctrica que puede suministrar a la tensión nominal. Cuanto más material de electrodo contenga la celda, mayor será su capacidad. Una celda pequeña tiene menos capacidad que una celda más grande con la misma química, aunque desarrollan el mismo voltaje de circuito abierto. [31] La capacidad se mide en unidades como amp-hora(A · h). La capacidad nominal de una batería generalmente se expresa como el producto de 20 horas multiplicado por la corriente que una batería nueva puede suministrar constantemente durante 20 horas a 68 ° F (20 ° C), mientras permanece por encima de un voltaje de terminal específico por celda. Por ejemplo, una batería clasificada a 100 A · h puede entregar 5 A durante un período de 20 horas a temperatura ambiente. La fracción de la carga almacenada que una batería puede entregar depende de múltiples factores, incluida la química de la batería, la velocidad a la que se entrega la carga (corriente), la tensión de terminal requerida, el período de almacenamiento, la temperatura ambiente y otros factores. [31]
Cuanto mayor sea la tasa de descarga, menor será la capacidad. [32] La relación entre la corriente, el tiempo de descarga y la capacidad de una batería de plomo-ácido es aproximada (en un rango típico de valores actuales) según la ley de Peukert :
dónde
- es la capacidad cuando se descarga a una velocidad de 1 amp.
- Es la corriente extraída de la batería ( A ).
- es la cantidad de tiempo (en horas) que una batería puede soportar.
- Es una constante en torno a 1.3.
Las baterías que se almacenan durante un período prolongado o que se descargan a una pequeña fracción de la capacidad pierden capacidad debido a la presencia de reacciones secundarias generalmente irreversibles que consumen portadores de carga sin producir corriente. Este fenómeno se conoce como autodescarga interna. Además, cuando las baterías se recargan, pueden producirse reacciones secundarias adicionales, lo que reduce la capacidad de descargas posteriores. Después de suficientes recargas, en esencia, toda la capacidad se pierde y la batería deja de producir energía.
Las pérdidas internas de energía y las limitaciones en la velocidad a la que los iones pasan a través del electrolito hacen que la eficiencia de la batería varíe. Por encima de un umbral mínimo, la descarga a una tasa baja entrega más capacidad de la batería que a una tasa más alta. La instalación de baterías con clasificaciones variables de A · h no afecta la operación del dispositivo (aunque puede afectar el intervalo de operación) clasificada para un voltaje específico a menos que se excedan los límites de carga. Las cargas de alto drenaje, como las cámaras digitales, pueden reducir la capacidad total, como sucede con las baterías alcalinas. Por ejemplo, una batería con una capacidad nominal de 2 A · h para una descarga de 10 ó 20 horas no mantendría una corriente de 1 A durante dos horas completas como lo indica su capacidad establecida.
Tasa de C
La tasa C es una medida de la tasa a la que una batería se está cargando o descargando. Se define como la corriente a través de la batería dividida por el consumo de corriente teórico bajo el cual la batería entregaría su capacidad nominal nominal en una hora. [33] Tiene las unidades h −1 .
C-rate se usa como una clasificación de las baterías para indicar la corriente máxima que una batería puede entregar de manera segura en un circuito. Los estándares para baterías recargables generalmente califican la capacidad en un tiempo de descarga de 4 horas, 8 horas o más. Los fabricantes pueden clasificar los tipos destinados a fines especiales, como en una fuente de alimentación ininterrumpida por computadora , para períodos de descarga de mucho menos de una hora. Debido a la pérdida de resistencia interna y los procesos químicos dentro de las celdas, una batería rara vez entrega la capacidad nominal de la placa de identificación en solo una hora.
Baterias de carga rápida, grandes y ligeras.
A partir de 2012 , fosfato de litio y hierro ( LiFePO
4 ) la tecnología de la bateríafue la carga / descarga más rápida, descargándose completamente en 10-20 segundos. [34]
4 ) la tecnología de la bateríafue la carga / descarga más rápida, descargándose completamente en 10-20 segundos. [34]
A partir de 2017 , la batería más grande del mundo fue construida en el sur de Australia por Tesla . Puede almacenar 129 MWh. [35] Una batería en la provincia de Hebei , China, que puede almacenar 36 MWh de electricidad, se construyó en 2013 a un costo de $ 500 millones. [36] Otra batería grande, compuesta de células Ni-Cd , estaba en Fairbanks, Alaska . Cubrió 2,000 metros cuadrados (22,000 pies cuadrados), más grande que un campo de fútbol, y pesó 1,300 toneladas. Fue fabricado por ABB para proporcionar energía de respaldo en caso de un apagón. La batería puede proporcionar 40 MW de potencia durante hasta siete minutos. [37] Las baterías de sodio-azufre se han utilizado para almacenarenergía eólica . [38] Un sistema de batería de 4.4 MWh que puede entregar 11 MW durante 25 minutos estabiliza la producción del parque eólico de Auwahi en Hawai. [39]
Toda la vida
La vida útil de la batería (y su vida útil de la batería sinónima) tiene dos significados para las baterías recargables, pero solo una para los no recargables. Para las recargables, puede significar la cantidad de tiempo que un dispositivo puede funcionar con una batería completamente cargada o el número de ciclos de carga / descarga posibles antes de que las celdas dejen de funcionar satisfactoriamente. Para un no recargable, estas dos vidas son iguales ya que las celdas duran solo un ciclo por definición. (El término vida útil se usa para describir cuánto tiempo conservará una batería su rendimiento entre la fabricación y el uso). La capacidad disponible de todas las baterías disminuye a medida que disminuye la temperatura. En contraste con la mayoría de las baterías de hoy, la pila Zamboni, inventado en 1812, ofrece una vida útil muy larga sin necesidad de reacondicionamiento o recarga, aunque suministra corriente solo en la gama nanoamp. El Oxford Electric Bell ha estado sonando casi continuamente desde 1840 con su par original de baterías, que se cree que son pilas Zamboni.
Autodescarga
Las baterías desechables generalmente pierden del 8 al 20 por ciento de su carga original por año cuando se almacenan a temperatura ambiente (20–30 ° C). [41] Esto se conoce como tasa de "autodescarga" y se debe a reacciones químicas del "lado" que no producen corriente que se producen dentro de la celda, incluso cuando no se aplica ninguna carga. La velocidad de las reacciones secundarias se reduce para las baterías almacenadas a temperaturas más bajas, aunque algunas pueden dañarse con la congelación.
Las baterías recargables viejas se descargan más rápido que las baterías alcalinas desechables, especialmente las baterías de níquel; una batería de níquel-cadmio (NiCd) recién cargada pierde el 10% de su carga en las primeras 24 horas, y luego se descarga a una tasa de aproximadamente el 10% al mes. Sin embargo, las baterías más nuevas de hidruro metálico de níquel de baja descarga (NiMH) y los modernos diseños de litio muestran una tasa de descarga más baja (pero aún más alta que para las baterías primarias).
Corrosión
Las partes internas pueden corroerse y fallar, o los materiales activos pueden convertirse lentamente en formas inactivas.
Cambios en los componentes físicos
El material activo en las placas de la batería cambia la composición química en cada ciclo de carga y descarga; El material activo puede perderse debido a cambios físicos de volumen, lo que limita aún más el número de veces que se puede recargar la batería. La mayoría de las baterías a base de níquel se descargan parcialmente cuando se compran, y deben cargarse antes del primer uso. [42] Las nuevas baterías de NiMH están listas para usarse cuando se compran, y solo tienen un 15% de descarga en un año. [43]
Se produce cierto deterioro en cada ciclo de carga-descarga. La degradación generalmente ocurre porque el electrolito migra fuera de los electrodos o porque el material activo se separa de los electrodos. Las baterías NiMH de baja capacidad (1,700–2,000 mA · h) pueden cargarse unas 1,000 veces, mientras que las baterías NiMH de alta capacidad (más de 2,500 mA · h) duran aproximadamente 500 ciclos. [44] Las baterías de NiCd tienden a clasificarse para 1,000 ciclos antes de que su resistencia interna aumente permanentemente más allá de los valores utilizables.
Velocidad de carga / descarga
La carga rápida aumenta los cambios de componentes, acortando la vida útil de la batería. [44]
La sobrecarga
Si un cargador no puede detectar cuando la batería está completamente cargada, es probable que la sobrecarga la dañe. [45]
Efecto memoria
Las células de NiCd, si se usan de una manera particular y repetitiva, pueden mostrar una disminución en la capacidad llamada " efecto memoria ". [46] El efecto se puede evitar con prácticas simples. Las células de NiMH, aunque son similares en química, sufren menos efecto memoria. [47]
Condiciones ambientales
Las baterías recargables de plomo y ácido del automóvil deben soportar el estrés debido a la vibración, los golpes y el rango de temperatura. Debido a estas tensiones y la sulfatación de sus placas de plomo, pocas baterías automotrices duran más de seis años de uso regular. [48] Las baterías de arranque automotriz ( SLI : Arranque, Encendido, Encendido )tienen muchas placas delgadas para maximizar la corriente. En general, cuanto más gruesas son las placas, más larga es la vida. Normalmente se descargan solo ligeramente antes de recargar.
Las baterías de plomo-ácido de "ciclo profundo", como las que se usan en los carros de golf eléctricos, tienen placas mucho más gruesas para prolongar la longevidad. [49] El principal beneficio de la batería de plomo-ácido es su bajo costo; Sus principales inconvenientes son su gran tamaño y peso para una capacidad y voltaje dados. Las baterías de plomo-ácido nunca deben descargarse por debajo del 20% de su capacidad, [50] porque la resistencia interna causará calor y daños cuando se recarguen. Los sistemas de plomo-ácido de ciclo profundo a menudo usan una luz de advertencia de carga baja o un interruptor de corte de energía de carga baja para evitar el tipo de daño que acortará la vida útil de la batería. [51]
Almacenamiento
La vida útil de la batería se puede prolongar almacenándola a baja temperatura, como en un refrigerador o congelador , lo que retarda las reacciones secundarias. Dicho almacenamiento puede prolongar la vida útil de las baterías alcalinas en aproximadamente un 5%; Las baterías recargables pueden mantener su carga mucho más tiempo, dependiendo del tipo. [52] Para alcanzar su voltaje máximo, las baterías deben devolverse a temperatura ambiente; descargar una batería alcalina a 250 mA a 0 ° C es solo la mitad de eficiente que a 20 ° C. [27] Los fabricantes de baterías alcalinas como Duracell no recomiendan baterías de refrigeración. [26]
Tamaños de batería
Las baterías primarias disponibles para los consumidores van desde celdas de botones pequeños que se usan para relojes eléctricos, a la celda No. 6 que se usa para circuitos de señales u otras aplicaciones de larga duración. Las células secundarias se hacen en tamaños muy grandes; las baterías muy grandes pueden alimentar un submarino o estabilizar una red eléctrica y ayudar a nivelar las cargas pico.
Peligros
Explosión
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Una explosión de la batería generalmente se debe a un mal uso o mal funcionamiento, como intentar recargar una batería primaria (no recargable) o un cortocircuito .
Cuando una batería se recarga a una velocidad excesiva, se puede producir una mezcla explosiva de gas de hidrógeno y oxígeno más rápido de lo que puede escapar desde el interior de la batería (por ejemplo, a través de un respiradero incorporado), lo que lleva a una acumulación de presión y un eventual estallido de la batería. la caja de la batería. En casos extremos, los químicos de la batería pueden rociarse violentamente de la carcasa y causar lesiones. La sobrecarga, es decir, intentar cargar una batería más allá de su capacidad eléctrica, también puede provocar una explosión de la batería, además de fugas o daños irreversibles. También puede causar daños en el cargador o dispositivo en el que se usa más tarde la batería sobrecargada.
Es más probable que las baterías de automóviles exploten cuando un cortocircuito genera corrientes muy grandes. Dichas baterías producen hidrógeno , que es muy explosivo, cuando se sobrecargan (debido a la electrólisis del agua en el electrolito). Durante el uso normal, la cantidad de sobrecarga generalmente es muy pequeña y genera poco hidrógeno, que se disipa rápidamente. Sin embargo, cuando se "arranca" un automóvil, la corriente alta puede provocar la rápida liberación de grandes volúmenes de hidrógeno, que pueden encenderse de manera explosiva por una chispa cercana, por ejemplo, al desconectar un cable de puente .
La eliminación de una batería mediante incineración puede causar una explosión a medida que se acumula vapor dentro de la caja sellada.
Los retiros de dispositivos que usan baterías de iones de litio se han vuelto más comunes en los últimos años. Esto es en respuesta a accidentes y fallas reportados, ocasionalmente ignición o explosión. [53] [54] Un resumen experto del problema indica que este tipo utiliza "electrolitos líquidos para transportar iones de litio entre el ánodo y el cátodo. Si la batería de una batería se carga demasiado rápido, puede provocar un cortocircuito que provoque explosiones y los incendios ". [55] [56]
Fuga
Muchos químicos de la batería son corrosivos, venenosos o ambos. Si se producen fugas, ya sea espontáneamente o por accidente, los químicos liberados pueden ser peligrosos. Por ejemplo, las baterías desechables a menudo usan una "lata" de zinc como reactivo y como contenedor para contener los otros reactivos. Si este tipo de batería está sobrecargada, los reactivos pueden emerger a través del cartón y el plástico que forman el resto del contenedor. La fuga química activa puede dañar o deshabilitar el equipo que alimentan las baterías. Por esta razón, muchos fabricantes de dispositivos electrónicos recomiendan retirar las baterías de los dispositivos que no se utilizarán durante largos períodos de tiempo.
Materiales toxico
Muchos tipos de baterías emplean materiales tóxicos como plomo, mercurio y cadmio como electrodos o electrolitos. Cuando cada batería llega al final de su vida útil, debe desecharse para evitar daños al medio ambiente. [57] Las baterías son una forma de desechos electrónicos ( desechos electrónicos). Los servicios de reciclaje de desechos electrónicos recuperan sustancias tóxicas, que luego se pueden usar para baterías nuevas. [58] De los casi tres mil millones de baterías compradas anualmente en los Estados Unidos, unas 179,000 toneladas terminan en vertederos en todo el país. [59] En los Estados Unidos, la Ley de gestión de baterías recargables que contiene mercurioen 1996 prohibió la venta de baterías que contenían mercurio, promulgó requisitos de etiquetado uniformes para baterías recargables y exigió que las baterías recargables fueran fácilmente extraíbles. [60] California y la ciudad de Nueva York prohíben la eliminación de baterías recargables en los residuos sólidos, y junto con Maine requieren el reciclaje de teléfonos celulares. [61] La industria de las baterías recargables opera programas de reciclaje en todo el país en los Estados Unidos y Canadá, con puntos de entrega en tiendas locales. [61]
La Directiva sobre baterías de la Unión Europea tiene requisitos similares, además de requerir un mayor reciclaje de baterías y promover la investigación sobre métodos mejorados de reciclaje de baterías . [62] De acuerdo con esta directiva, todas las baterías que se vendan dentro de la UE deben estar marcadas con el "símbolo de recolección" (un contenedor con ruedas tachado). Esto debe cubrir al menos el 3% de la superficie de las baterías prismáticas y el 1.5% de la superficie de las baterías cilíndricas. Todo el embalaje debe estar marcado de la misma manera. [63]
Ingestión
Las baterías pueden ser dañinas o fatales si se tragan . [64] Las células de botón pequeñas pueden ser tragadas, en particular por niños pequeños. Mientras se encuentra en el tracto digestivo, la descarga eléctrica de la batería puede provocar daños en los tejidos; [65] tal daño es ocasionalmente grave y puede llevar a la muerte. Las baterías de disco ingeridas generalmente no causan problemas a menos que se alojen en el tracto gastrointestinal. El lugar más común donde se alojan las baterías de disco es el esófago, lo que resulta en secuelas clínicas. Es poco probable que las baterías que atraviesan con éxito el esófago se alojen en otro lugar. La probabilidad de que una batería de disco se aloje en el esófago es una función de la edad y el tamaño de la batería del paciente. Las baterías de disco de 16 mm se han alojado en el esófago de 2 niños menores de 1 año. [ cita requerida ] Los niños mayores no tienen problemas con baterías de menos de 21–23 mm. La necrosis de licuefacción puede ocurrir porque el hidróxido de sodio es generado por la corriente producida por la batería (generalmente en el ánodo). La perforación ha ocurrido tan rápido como 6 horas después de la ingestión. [66]
Química
La química de la batería dicta muchas propiedades importantes de las celdas, como el voltaje, la densidad de energía, la inflamabilidad, las construcciones de celdas disponibles, el rango de temperatura de operación y la vida útil.
Pilas primarias y sus características.
| Química | Ánodo (-) | Cátodo (+) | Max.voltaje teórico (V) | Tensión nominal, práctica (V) | Energía específica(MJ / kg) | Elaboración | Vida útil a 25 ° C, 80% de capacidad (meses) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zinc-carbono | Zn | MnO 2 | 1.6 | 1.2 | 0.13 | Barato. | 18 |
| Cloruro de zinc | 1.5 | También conocido como "trabajo pesado", barato. | |||||
| Alcalino (zinc-dióxido de manganeso) | Zn | MnO 2 | 1.5 | 1.15 | 0.4–0.59 | Densidad energética moderada. Bueno para usos de alto y bajo drenaje. | 30 |
| Oxihidróxido de níquel (zinc-dióxido de manganeso / oxihidróxido de níquel) | 1.7 | Densidad energética moderada. Bueno para usos de alto drenaje. | |||||
| Litio (óxido de litio-cobre) Li-CuO | Li | CuO | 1.7 | Ya no se fabrica. Reemplazado por baterías deóxido de plata (tipo IEC "SR"). | |||
| Litio (disulfuro de litio-hierro) LiFeS 2 | Li | FeS 2 | 1.8 | 1.5 | 1.07 | Costoso. Utilizado en baterías 'plus' o 'extra'. | 337 [67] |
| Litio (dióxido de litio-manganeso) LiMnO 2 | Li | MnO 2 | 3.0 | 0.83–1.01 | Costoso. Se utiliza solo en dispositivos de alto drenaje o para una vida útil prolongada debido a una tasa de autodescarga muy baja. 'Litio' solo generalmente se refiere a este tipo de química. | ||
| Litio (fluoruro de litio-carbono) Li– (CF) n | Li | (CF) n | 3.6 | 3.0 | 120 | ||
| Litio (óxido de litio-cromo) Li-CrO 2 | Li | CrO 2 | 3.8 | 3.0 | 108 | ||
| Litio | Li 22 Si 5 | ||||||
| Óxido de mercurio | Zn | HgO | 1.34 | 1.2 | Alto drenaje y tensión constante. Prohibido en la mayoría de los países por motivos de salud. | 36 | |
| Zinc-aire | Zn | O 2 | 1.6 | 1.1 | 1.59 [68] | Se utiliza principalmente en audífonos. | |
| Pila zamboni | Zn | Ag o Au | 0.8 | Muy larga vida Muy baja (nanoamp, nA) Corriente | > 2,000 | ||
| Óxido deplata (plata-zinc) | Zn | Ag 2 O | 1.85 | 1.5 | 0.47 | Muy caro. Utilizado solo comercialmente en celdas 'botón'. | 30 |
| Magnesio | Mg | MnO 2 | 2.0 | 1.5 | 40 |
Baterías secundarias (recargables) y sus características.
| Química | Voltaje decelda | Energía específica (kJ / kg) | Densidad de energía (kJ / litro) | Comentarios |
|---|---|---|---|---|
| NiCd | 1.2 | 140 | Química del níquel-cadmio. Barato. Drenaje de alta / baja densidad de energía moderada. Puede soportar tasas de descarga muy altas prácticamente sin pérdida de capacidad. Tasa moderada de autodescarga. Peligro para el medio ambiente debido al cadmio: uso ahora prácticamente prohibido en Europa. | |
| Plomo-ácido | 2.1 | 140 | Moderadamente caro. Densidad energética moderada. Tasa moderada de autodescarga. Las tasas de descarga más altas dan como resultado una pérdida considerable de capacidad. Riesgo ambiental por plomo. Uso común - Baterías de automóviles. | |
| NiMH | 1.2 | 360 | Química del hidruro de níquel-metal. Barato. Se desempeña mejor que las baterías alcalinas en dispositivos de mayor consumo. La química tradicional tiene una alta densidad de energía, pero también una alta tasa de autodescarga. La nueva química tiene una baja tasa de auto descarga, pero también una densidad de energía de ~ 25% más baja. Utilizado en algunos coches. | |
| NiZn | 1.6 | 360 | Química del níquel-zinc. Moderadamente barato. Dispositivo de alto drenaje adecuado. Baja tasa de autodescarga. Tensión más cercana a las células primarias alcalinas que otras células secundarias. Sin componentes tóxicos. Recién introducido en el mercado (2009). Aún no se ha establecido un historial. Disponibilidad de tamaño limitado. | |
| Agzn | 1.86 1.5 | 460 | Química plata-zinc. Volumen menor que el equivalente de ion-litio. Muy caro debido a la plata. Densidad de energía muy alta. Muy alto drenaje capaz. Durante muchos años se considera obsoleto debido a los altos precios de la plata. La célula sufre de oxidación si no se utiliza. Las reacciones no se entienden completamente. El voltaje del terminal es muy estable pero repentinamente cae a 1.5 voltios a una carga de 70–80% (se cree que se debe a la presencia de óxido argentino y argentino en la placa positiva; uno se consume primero). Se ha utilizado en lugar de la batería primaria (buggy lunar). Se está desarrollando una vez más como un reemplazo para Li-ion. | |
| LiFePO 4 | 3.3 3.0 | 360 | 790 | Química del litio-hierro-fosfato. |
| Ion litio | 3.6 | 460 | Varias químicas de litio. Muy caro. Densidad de energía muy alta. No suele estar disponible en tamaños de batería "comunes". La batería de polímero de litio es común en computadoras portátiles, cámaras digitales, videocámaras y teléfonos celulares. Muy baja tasa de autodescarga. El voltaje del terminal varía de 4.2 a 3.0 voltios durante la descarga. Volátil: posibilidad de explosión si se cortocircuita, se puede sobrecalentar o no se fabrica con estándares de calidad rigurosos. |
Baterias de estado solido
El 28 de febrero de 2017, la Universidad de Texas en Austin emitió un comunicado de prensa sobre un nuevo tipo de batería de estado sólido , desarrollado por un equipo liderado por el inventor de iones de litio ( John -Ion) John Goodenough , "que podría conducir a una mayor seguridad. Baterías recargables de carga más rápida y de mayor duración para dispositivos móviles de mano, automóviles eléctricos y almacenamiento estacionario de energía ". [69] Se publicaron más detalles sobre la nueva tecnología en la revista científica revisada por expertos Energy & Environmental Science .
Las revisiones independientes de la tecnología analizan el riesgo de incendio y explosión de las baterías de ión de litio en ciertas condiciones, ya que utilizan electrolitos líquidos. La batería recientemente desarrollada debería ser más segura ya que utiliza electrolitos de vidrio, que deben eliminar los cortocircuitos. También se dice que la batería de estado sólido tiene "tres veces la densidad de energía", lo que aumenta su vida útil en vehículos eléctricos, por ejemplo. También debería ser más ecológico, ya que la tecnología utiliza materiales menos costosos y amigables con el medio ambiente, como el sodio extraído del agua de mar. También tienen una vida mucho más larga; ("las células han demostrado más de 1.200 ciclos con baja resistencia celular"). No se espera que la investigación y los prototipos conduzcan a un producto comercialmente viable en un futuro próximo, si es que alguna vez, Según Chris Robinson de LUX Research. "Esto no tendrá ningún efecto tangible en la adopción de vehículos eléctricos en los próximos 15 años, si es que lo hace. Un obstáculo clave que enfrentan muchos electrolitos de estado sólido es la falta de un proceso de fabricación escalable y rentable", dijo a The American. Energy News en un correo electrónico.[70]
Celulas caseras
Casi cualquier objeto líquido o húmedo que tenga suficientes iones para ser eléctricamente conductor puede servir como electrolito para una célula. Como novedad o demostración científica, es posible insertar dos electrodos hechos de diferentes metales en un limón , [71] papa, [72] etc. y generar pequeñas cantidades de electricidad. Los "relojes de dos papas" también están ampliamente disponibles en las tiendas de pasatiempos y juguetes. consisten en un par de celdas, cada una de las cuales consta de una papa (limón, etcétera) con dos electrodos insertados en ella, conectados en serie para formar una batería con suficiente voltaje para alimentar un reloj digital. [73] Las células hechas en casa de este tipo no son de uso práctico.
Se puede hacer una pila voltaica a partir de dos monedas (como un níquel y un centavo ) y una toalla de papelsumergida en agua salada . Dicha pila genera un voltaje muy bajo, pero cuando muchos se apilan en serie , pueden reemplazar las baterías normales por un corto tiempo. [74]
Sony ha desarrollado una batería biológica que genera electricidad a partir de azúcar de manera similar a los procesos observados en los organismos vivos. La batería genera electricidad a través del uso de enzimas que descomponen los carbohidratos. [75]
Las células de plomo-ácido pueden fabricarse fácilmente en el hogar, pero se necesita un tedioso ciclo de carga / descarga para "formar" las placas. Este es un proceso en el que el sulfato de plomo se forma en las placas, y durante la carga se convierte en dióxido de plomo (placa positiva) y plomo puro (placa negativa). La repetición de este proceso da como resultado una superficie microscópica rugosa, que aumenta el área de la superficie y aumenta la corriente que la célula puede suministrar. [76]
Las células de Daniell son fáciles de hacer en casa. Las baterías de aluminio-aire pueden fabricarse con aluminio de alta pureza. Las baterías de papel de aluminio producirán algo de electricidad, pero no son eficientes, en parte porque se produce una cantidad significativa de gas de hidrógeno (combustible) .
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