Artículo escrito por el Departamento Técnico de Procell, socio tecnológico de AVNET Abacus en el que explican las cuatro maneras de mejorar el rendimiento de las pilas alcalinas en dispositivos electrónicos profesionales.
Los dispositivos profesionales están fomentando nuevas demandas en lo que respecta a las pilas, requiriéndose mejoras en rendimiento, fiabilidad, seguridad y disponibilidad global de recambios.
La selección de las pilas alcalinas adecuada para satisfacer las necesidades de energía de cada dispositivo hace que nos beneficiemos de una mayor autonomía.
Este artículo explora cuatro formas de lograrlo con éxito.
1. Cómo obtener una mayor capacidad de suministro alcalino
La capacidad de la celda alcalina se suele expresar en miliamperios hora (mAh), mientras que la capacidad teórica o asignada de una celda se suele medir durante una descarga continua de bajo drenaje a temperatura ambiente con una tensión en el punto final de 0,8 V. Sin embargo, la capacidad entregada es la capacidad que se suministra desde la celda en una aplicación específica.
Así, la capacidad teórica de la celda es constante, en tanto que la capacidad entregada de las celdas varía en gran medida en función de la magnitud de carga de descarga, el tipo de carga, la tensión del extremo, la temperatura, la descarga continua o intermitente y las características del diseño de la batería como el índice del incremento de la polarización durante la descarga.
El voltaje de corte también influye en la capacidad de la batería. Los sistemas con una tensión de corte superior tendrán menos capacidad entregada que las de menor voltaje de corte.
Muchas aplicaciones actuales requieren elevados pulsos de drenaje y poseen una tensión de corte alta.
En este caso, la celda con la impedancia interna más baja demostrará una menor caída de tensión y durará más antes de alcanzar el voltaje de corte del dispositivo.
Las pilas alcalinas Procell Intense están diseñadas para estas aplicaciones, ya que ofrecen más capacidad entregada al contar con una impedancia interna inferior.
2. Cómo obtener un mayor rendimiento de temperatura alcalina
La temperatura recomendada para un sistema alcalino de dióxido de manganeso se encuentra entre -20 y +54 °C. No obstante, el rendimiento de la celda todavía puede verse alterado por el impacto de la temperatura en su rango superior.
Las prestaciones de la celda dependen mucho de la movilidad o movimiento de sus propios iones. Como un electrolito alcalino contiene agua, el límite de temperatura inferior queda determinado por la temperatura a la que el propio electrolito se congela. A medida que la temperatura baja, la movilidad de los iones disminuye al mermar el rendimiento general.
Esta reducción en la movilidad también conlleva un aumento de la impedancia interna que, a su vez, provoca un incremento de la caída de tensión de la pila.
Por lo tanto, las aplicaciones de alto drenaje se verán más afectadas por las bajas temperaturas que las de menor drenaje debido a la mayor caída de tensión en los sistemas de alto drenaje. Resulta importante recordar que la capacidad de la celda no se pierde a bajas temperaturas, sino que es más difícil acceder a la capacidad a consecuencia de la disminución de la movilidad de los iones.
Por el contrario, un aumento de temperatura contribuye a mejorar la movilidad de los iones. Esto puede causar un incremento en la autodescarga de la celda al disminuir la vida útil de la celda.
