Batería eléctrica

Batería eléctrica

Trabajo práctico

Materia: Metodología de la investigación

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INDICE

Pág

2…Introducción

3…La historia de la batería eléctrica

5…¿Qué son las baterías eléctricas?

7…¿Cómo funcionan?

8…¿Cuáles son los diferentes tipos?

9…El impacto de las baterías en el medio ambiente

10...Conclusión

11…Bibliografía

Introducción

En este trabajo práctico, se trata de investigar, comparar y analizar el origen y  los diferentes tipos e impactos ambientales de las baterías. Para hacer esto, sin embargo, primero debemos entender más acerca de las baterías. Por lo tanto, al principio se analizará la historia y luego que son y cómo funcionan las baterías.

Una vez que tengamos una comprensión más completa de lo básico, podremos analizar con más detalle las características de diferentes tipos de baterías, en este caso centrándonos en las más populares. También analizaremos cómo estas baterías afectan el medio ambiente, ya sea de manera positiva o negativa, y cómo podemos deshacernos de estas baterías para reducir cualquier daño que puedan causar, tanto en el medio ambiente como en la humanidad.

1. La historia de la batería eléctrica

En 1748, Benjamin Franklin acuñó el término batería para describir el condensador simple con el que experimentó, que consistía en una serie de placas de vidrio cargadas. Otros experimentadores fabricaron baterías de varias botellas de Leyden (es un dispositivo eléctrico realizado con una botella  de vidrio que permite almacenar cargas eléctricas.) conectados en paralelo. La definición se amplió más tarde para incluir una matriz de celdas o condensadores electroquímicos. La pila voltaica o pila primaria voltaica era una batería química desarrollada por Alessandro Volta en 1800. Volta investigó los efectos que diferentes metales producían cuando estaban expuestos al agua salada. En 1801, Volta le mostró la célula Voltaic a Napoleón Bonaparte (quien se mostró entusiasmado por sus descubrimientos). Luigi Galvani investigó el mismo efecto con dos piezas del mismo metal expuestas al agua salada.

La comunidad científica en ese momento llamó a estas baterías "pilas". La batería se llamaba acumulador porque contenía carga o un órgano eléctrico artificial. Algunos de los primeros investigadores sobre baterías llamaron al dispositivo una celda de gravedad porque la gravedad mantenía separados los dos sulfatos.

En 1800, William Nicholson y Anthony Carlisle usaron una batería para descomponer agua en hidrógeno y oxígeno. Humphry Davy investigó este efecto químico al mismo tiempo. Davy investigó la descomposición de sustancias (llamada electrólisis). En 1813, construyó una batería compuesta de 2.000 placas en el sótano de la Royal Society británica. A través de este experimento, Davy dedujo que la electrólisis era la acción en la pila voltaica que producía electricidad. En 1820, el investigador británico John Frederic Daniell mejoró la célula voltaica. La celda de Daniell consistía en placas de cobre y zinc y sulfatos de cobre y zinc. Fue utilizado para operar telégrafos y timbres. Entre 1832 y 1834, Michael Faraday realizó experimentos con un filtro de ferrita, un galvanómetro y una batería conectada. Cuando la batería estaba conectada o desconectada, el galvanómetro se desvió. Faraday también desarrolló el principio de movilidad iónica en reacciones químicas de baterías. En 1839, William Robert Grove desarrolló la primera celda de combustible, que producía energía eléctrica combinando hidrógeno y oxígeno.

Grove desarrolló otra forma de celda eléctrica usando electrodos de zinc y platino. Estos electrodos se expusieron a dos ácidos separados por un diafragma.

En la década de 1860, Georges Leclanché de Francia desarrolló una batería de carbono-zinc. Era una celda húmeda, con electrodos sumergidos en un cuerpo de líquido electrolítico. Era resistente, se fabricaba fácilmente y tenía una vida útil aceptable. Posteriormente, se creó una versión mejorada llamada celda seca sellando la celda y cambiando el electrolito líquido a una pasta húmeda. La celda Leclanché es un tipo de batería primaria (no recargable). En la década de 1860, Raymond Gaston Plant inventó la batería de plomo-ácido. Él sumergió dos placas delgadas de plomo sólido separadas por láminas de goma en una solución diluida de ácido sulfúrico para hacer una batería secundaria (recargable). Sin embargo, la invención original tenía una vida útil corta. Alrededor de 1881, Émile Alphonse Faure, junto con sus colegas, desarrollaron baterías usando una mezcla de óxidos de plomo para el electrolito positivo de la placa. Estos tuvieron reacciones más rápidas y una mayor eficiencia. En 1878, se desarrolló la batería de la celda de aire. En 1897, Nikola Tesla investigó una celda de carburo ligera y una celda de almacenamiento de oxígeno-hidrógeno. En 1898 Nathan Stubblefield recibió la aprobación para una patente de batería (US600457).

En 1900, Thomas Edison desarrolló la batería de almacenamiento de níquel. En 1905, Edison desarrolló la batería de níquel y hierro. Como todas las celdas electroquímicas, Edison produjo una corriente de electrones que fluía solo en una dirección, conocida como corriente continua. En la Segunda Guerra Mundial, Samuel Ruben y Philip Rogers Mallory desarrollaron la celda de mercurio. En la década de 1950, Russell Ohl desarrolló una oblea de silicio que producía electrones libres. En la década de 1950, Ruben mejoró la batería alcalina de manganeso. En 1954, Gerald L. Pearson, Daryl M. Chapin y Calvin S. Fuller produjeron una serie de varias obleas de este tipo, creando la primera batería solar o célula solar. En 1956, Francis Thomas Bacon desarrolló la pila de combustible de hidrógeno y oxígeno. En 1959, Lewis Urry desarrolló la pequeña batería alcalina en el laboratorio de Eveready Battery Company en Parma, Ohio (EEUU). En la década de 1960, los investigadores alemanes inventaron una batería de plomo-ácido electrolítico tipo gel. Duracell se formó en 1964.

1. ¿Qué son las baterías eléctricas?

En ciencia y tecnología, una batería es un dispositivo que almacena energía y la hace disponible en forma eléctrica. Aunque dicho almacenamiento en forma electrostática es práctico en algunos usos especializados (en un condensador), las baterías generalmente consisten en dispositivos electroquímicos, como una o más celdas galvánicas o más recientemente celdas de combustible, y pueden en el futuro usar otras tecnologías. La industria de la batería vale miles de millones de dólares anuales.

En un sentido técnico, la distinción puede hacerse entre:

Una batería eléctrica, es un dispositivo para crear o almacenar energía eléctrica compuesta de varias células similares (por lo general idénticas) que están conectadas entre sí, frente a una celda eléctrica, una unidad individual, posiblemente una celda en una batería de múltiples celdas o posiblemente todo el dispositivo.

Sin embargo, esta distinción se considera no muy apropiada en la mayoría de los contextos, es más común llamar a una sola célula que use por sí misma una batería que una celda .

Un ejemplo es una Batería doble A (AA). Aunque la mayoría de la gente lo llama Batería, en realidad es una celda (como lo son las otras designaciones con letras, aunque a menudo se escucha la "celda D" o "celda C" más correctas).

Una batería de automóvil es una verdadera "batería" porque usa múltiples celdas dentro de ella que están conectadas juntas en serie, formando así una batería. Del mismo modo, una batería de 9 voltios es una verdadera batería ya que debe contener más de una celda.

1. ¿Cómo funcionan?

La energía no se puede crear ni destruir, pero se puede guardar de varias formas. Una forma de almacenarlo es en forma de energía química en una batería. Cuando se conecta en un circuito, una batería puede producir electricidad.

Una batería tiene dos extremos: un terminal positivo (cátodo) y un terminal negativo (ánodo). Si conecta los dos terminales con un cable, se forma un circuito. Los electrones fluirán a través del cable y se producirá una corriente de electricidad. Dentro de la batería, se produce una reacción entre los productos químicos. Pero la reacción tiene lugar sólo si hay un flujo de electrones. Las baterías se pueden almacenar durante mucho tiempo y aún funcionan porque el proceso químico no comienza hasta que los electrones fluyen desde el terminal negativo al positivo a través de un circuito.

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