Características de las Baterías de Zinc-Aire
Las baterías de zinc-aire representan una tecnología innovadora en el campo de las baterías, destacándose por su alta densidad energética y su peculiar forma de recarga. A continuación, exploramos en detalle sus características y aplicaciones.
¿Qué son las Baterías de Zinc-Aire?
Las baterías de zinc-aire son un tipo de baterías metal-aire que se alimentan oxidando zinc con oxígeno del aire. Estas baterías pueden ser no recargables o recargables mecánicamente. La mayoría de estas baterías utilizan el zinc como electrodo negativo y una solución de KOH como electrolito, lo que mejora su potencial estándar.
Especificaciones Técnicas
Voltaje y Capacidad
El voltaje nominal en circuito abierto de una celda de zinc-aire es de 1.4 Voltios. Durante la descarga, el voltaje operativo varía entre 1.25 y 1.0 Voltios, dependiendo de la carga de descarga y la temperatura. El voltaje de corte nominal para estas celdas es de 0.9 Voltios.
Densidad Energética
Las baterías de zinc-aire ofrecen densidades de energía específicas y volumétricas aproximadas de 500 Wh.kg-1 y 1000 Wh.L-1 respectivamente, que están entre las más altas para un sistema de baterías.
Aplicaciones y Ventajas
Estas baterías se utilizan en una variedad de tamaños, desde pequeñas celdas de botón para audífonos hasta baterías más grandes utilizadas en cámaras de cine y para la propulsión de vehículos eléctricos y almacenamiento de energía a gran escala en redes eléctricas.
Una de las principales ventajas de las baterías de zinc-aire es su excelente vida útil en estantería cuando están selladas, con una tasa de autodescarga de solo el 2% por año.
Desventajas y Limitaciones
Sin embargo, estas baterías tienen algunas desventajas. La principal es su limitada capacidad de salida de energía, debido principalmente al rendimiento insuficiente de los electrodos de aire. Además, tanto el rendimiento como el período operativo dependen de las condiciones ambientales, como la humedad y la temperatura.
Mantenimiento y Almacenamiento
Para las baterías de zinc-aire disponibles comercialmente, se recomienda utilizarlas continuamente una vez que se retira la etiqueta de los orificios de acceso al aire. Esto se debe a que el acceso al aire inevitablemente resulta en el intercambio de agua y la contaminación del electrolito con dióxido de carbono, lo que conduce a la deterioración gradual de la batería.
Recarga y Evolución Tecnológica
En términos de recarga, para unidades más grandes, las baterías podrían recargarse mecánicamente sustituyendo físicamente el electrodo de zinc y el electrolito. Las opciones de recarga eléctrica están en desarrollo, pero se necesitarán muchos años para lograr esta tecnología.
Conclusión
En conclusión, las baterías de zinc-aire ofrecen una densidad energética alta y son prometedoras por su comportamiento no tóxico y disposición como celda secundaria. Aunque tienen ventajas significativas, es importante considerar sus limitaciones y requisitos de mantenimiento al elegirlas para aplicaciones específicas.
