Pilas recargables de niquel-metal-hidruro




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Una batería de níquel-metal hidruro o también llamada batería Ni-MH es una pila recargable de interesantes caracteristicas gracias a la naturaleza de su cátodo, hecho a base de hidruro metálico y que le da su nombre.

Son las sustitutas naturales de las tan usadas antaño baterías recargables de NiCd, las cuales poseían en su ánodo el tan denostado cadmio (además de ser muy caro contamina de forma grave el medio ambiente) aunque su cátodo es igual que el de las níquel-hidrúro metálico (el NiOOH o oxihidróxido de níquel es común en ambas).

NiMH tienen una capacidad de carga tres veces superior a la vez que un efecto memoria considerablemente menos molesto. El voltaje de funcionamiento de las pilas de níquel-metal hidruro es de 1,2 voltios.

La carga eléctrica de estas baterías van desde los 0,8 amperios por hora hasta los 2,9 amperios por hora. Los vatios de potencia por hora y kg de masa, llamada también densidad de energía, ronda los 100.

El número de cargas a las que puede someterse la pila después de agotarse por su uso en un cualquier dispositivo electrónico se mueve en un rango de entre 500 y 2000.

Un punto débil de las baterías de NiMH es que pierden la energía almacenada en ellas con el paso del tiempo, es decir, tienene una tasa de autodescarga considerable.

Sus competidoras, las de niquel-cadmio pierden el 20% de su energía cada mes, mientras que las de níque-metal hidruro la pérdida es del 30%.

Con estos datos sobre la mesa, cuando un consumible requiere una demanda continua de energía, la opción más inteligente es recurrir a las pilas recargables de níquel-hidruro metálico, pero para dispositivos que necesitan estar listas después de largos periodos de latencia, como es el caso de una alarma o detector de humos, hay opciones más apropiadas.

 

Pilas recargables NiMH AA

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Las NiMH AA son llamadas tambien HR6 (nomenclatura IEC) y 1.2H2 (nomenclatura ANSI). Las baterías recargables de NiMH más usadas son las AA. Se trata del tamaño más popular con el que funcionan muchos aparatos eléctricos que funcionan con pilas. El modelo AA o tambien llamado doble A presenta una longitud de 50 mm y un diámetro de unos 14 mm.

Su capacidad típica se mueve entre 1,5 vatios-hora y 3,2 vatios-hora. La capacidad tíipica está entre los 1500 microamperios por hora y los 2900 microamperios por hora. Por último, el voltaje nominal más bajo es de 1,25 voltios aunque las marcas empiezan a ofrecer voltajes mayores.

 

Pilas recargables NiMH AAA

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Las NiMH tanmbién son conocidas con el nombre de HR03. Las baterías de níquel metal hidruro en formato AAA son más pequeñas que las anteriores y diseñanadas para alimental dispositivos electrónicos más pequeños. 44,5 es la longitud de este tipo de pilas recargables y 10,5 su diámetro.

Su peso medio está entre los 14 y los 14 gramos. Su capacidad típica expresada en Wh está entre los 0,75 y los 1,6 vatios-hora. Su capacidad se mueve en el rango 600 y 1250 microamperios por hora. El voltaje nominal es del 1,25 V aunque puede ser mayor en algunas marcas.

 

¿NiMH qué significa?

 

NiMH significa niquel metal hidruro y es uno de los tipos de pila recargable o batería con más ventajas para el consumidor.

Tiene este nombre porque, por un lado, en el ánodo, que el la parte de la batería que pierde electrones o que se oxida) hay níquel (oxihidrógeno de níquel, en concreto -NiOOH-) y por otro en el cátodo (lugar de la batería que gana electrones o que se reduce) se encuentra una aleacción de hidrúro de metal o hidruro metálico.

 

Un poco de historia de las NiMH

 

El germen de estas extraordinarias baterías recargables están en las pilas de níquel e hidrógeno que se desarrollaron en la década de los años 70. Aquellas pilas eran bastante aparatosas y requerían para funcionar estas sumergidas en un ambiente fuertemente presurizado (unos 83 bares de presión).

La comercialización de las pilas recargables de níquel e hidruro metálico fue posible a partir del año 1989, al estar listos los electrodos de pasta de alta energía, desarrollados por Masahiko Oshitani y también con la aparición de aleaciones híbridas con una densidad de energía alta, cosa conseguida por Philips y el Centro Nacional de Investigaciones Científicas en Francia.

 

Baterias NiMH de baja autodescarga

 

También llamadas LSD NiMH, son una versión mejorada de las NiMH. Hemos comentado que el talón de Aquiles de las baterías de níquel-metal hidruro es su alta tasa de descarga. Pero nos falta decir que hay solución para este problema desde hace casi 15 años. Concretamente, en 205 la firma Sanyo las puso en circulación con el nombre de «Eneloop».

Unas mejoras introducidas en el material que separa ambos electrodos además de modificaciones pertinentes en el cátodo han catapultado a estas baterías a cotas de pérdidas muy bajas, por ejemplo, de sólo un 15 % durante el primer año sin ser usadas en vez de un 50% de sus predecesoras.

Las LSD NiMH presentan otra particularidad: se ponen a la venta con una precarga, lo que se conoce como «listas para su uso», «precargadas» o también «híbridas».

 

Problemática de las LSD niquel-metal hidruro




Se han conseguido menores tasas de descarga con estas LSD gracias a aumentar el espacio entre los electrodos. Una distancia más amplia entre ellos redunda en pérdidas de energía menores, pero también trae consigo la disminución del espacio interior y por ello al final la capacidad de la pila recargable disminuye, es decir, se va a agotar antes, aunque sin ser usada dura más.

Así, las LSD tipo AA tienen una capacidad de entre 2000 y 2600 mAh por los 2800 mAh de las NiMH estándar, mientras que las LSD tipo AAA ofrecen 1000 mAh por los 1300 mAh de las NiMH normales.

El campo de batalla actual está en conseguir aislar los electrodos mediante materiales finos, sobre todo a base de poliolefinas, y reducir la resistencia interna de la batería, también llamada impedancia.

Precisamente, son las baterías de níquel MH de baja autodescarga las que tienen el record de más baja resistencia interna.

 

Usos de las NiMH

 

En dispositivos portátiles se encuentran básicamente en los tamaños AA y AAA y son las más efectivas cuando lo que buscamos es un aporte de energía constante, sin pausas, situación requerida en un gran número de situaciones.

Más allá de nuestros consumibles electrónicos, que nos acompañan tanto en nuestro hogar como fuera de casa, su uso empieza a tener una notable repercusión en los coches de propulsión eléctrica, incipiente sector que pretende dejar en el olvido a los derivados del petróleo como energía de la automoción.

Prácticamente todas las marcas están desarrollando baterías Ni-MH para sus coches (General Motors, Honda, Toyota, Ford, etc)

 

Cómo cuidar las baterías de níquel-metal hidruro

 

Si sigues unas pautas con tus pilas recargables NiMH puedes hacer que su rendimiento sea más satisfactorio, prolongando las horas de aporte de energía y aumentando el número de ciclos de recarga.

Todos los trucos aquí:  Recuperar y cuidar las baterías NiMH

 

Más información sobre pilas recargables

 

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