Tensión de Corte Elevada

Un dispositivo portátil bien diseñado opera en una amplia gama de tensiones. En tanto los circuitos electrónicos se diseñan para funcionar a tensiones cada vez menores, algunos equipos portátiles no pueden utilizar totalmente el espectro de baja tensión de una batería. En dichos casos, el equipo corta antes de alcanzar la tensión de fin de descarga y queda potencia valiosa sin usar. La Figura 7 ilustra dicha batería.

El problema de tensión de corte elevada está más difundido de lo que se presume normalmente. Por ejemplo, una cierta marca de teléfonos celulares corta a 3.3 voltios con una batería de litio-ion de una celda diseñada para descargar a 3 voltios o menos. Con una descarga de 3.3 voltios, solamente se usa un 70% del 100% de la capacidad. Otro famoso teléfono celular que usa baterías de NiMH y de NiCd corta a los 5.7 voltios, en tanto está diseñado para descargar a 5 voltios. Cuando estas baterías se descargan hasta el umbral de fin de descarga respectivo con un analizador de batería, después que el equipo ha cortado, se pueden medir lecturas de hasta 60% de capacidad residual. Este fenómeno es especialmente notable en baterías de alta impedancia y grupos que operan a elevadas temperaturas.
A pesar de que la "tensión de corte elevada" se relaciona principalmente con el equipo, en algunos casos el problema de corte prematuro es inducido por baterías con baja tensión. Con frecuencia, las tensiones bajas tipo meseta están causadas por grupos de baterías que tienen celdas en cortocircuito. La memoria también provoca una disminución en la tensión. Sin embargo, este fenómeno se presenta solamente en sistemas de níquel que no han sido correctamente mantenidos. Las temperaturas elevadas también bajan el nivel de tensión en todos los sistemas de baterías. La reducción de tensión causada por temperatura elevada es temporal y se normaliza una vez que la batería se enfría.

Servicios ofrecidos

A fin de ayudar a los fabricantes de equipos y a los usuarios finales a obtener el máximo rendimiento de sus baterías, existen laboratorios de pruebas que analizan el rendimiento y la idoneidad de los sistemas de baterías para la aplicación prevista. Cadex ha abierto dicho laboratorio de análisis en su nueva planta de Richmond, B.C. El Sr. Isidor Buchmann, fundador y presidente de Cadex, expresa "nuestros objetivos no se limitan a las baterías solamente, sino que analizamos todo el sistema en el que funcionan las baterías".
Teniendo en cuenta que los problemas de baterías no se relacionan solamente con las baterías, Cadex da un paso más allá analizando los periféricos que apoyan a la mismas, verificando las condiciones ambientales a la que están expuestas. Un análisis típico incluye la verificación del equipo de carga usado, el control de tiempo de servicio entre recargas a fin de asegurar que la batería reciba el ejercicio adecuado, observando la capacidad remanente antes de la recarga para garantizar una reserva adecuada, verificando la elección del sistema de batería, y estudiando la operación del equipo en términos de características de carga y tensiones de corte.
La compañía acepta baterías usadas en comunicaciones inalámbricas, computación móvil, dispositivos biomédicos, herramientas de potencia, aplicaciones para la defensa y el espacio, incluyendo sistemas de mono-cable y dispositivos SMBus. Todos los análisis se realizan en un sistema cautivo, utilizando un software avanzado que permite informes de análisis detallados después de haberse completado el programa de pruebas.

Resumen

El tiempo de duración especificado por los fabricantes de equipo no es lineal en función de la capacidad de la batería. Esto es especialmente cierto cuando intervienen imperfecciones tales como condiciones de desgaste y ambientales. Es común que los fabricantes prueben sus productos en condiciones ideales, utilizando equipos perfectos, baterías nuevas y temperaturas de operación moderadas. El usuario se queda pensando porqué su unidad es la excepción a la regla, cuando no puede alcanzar estas especificaciones optimistas de operación.
A pesar de que la tecnología de baterías ha mejorado en la última década, los avances no han sido tan notables como en la microelectrónica. La maximización de capacidad y la continua disminución en el tamaño de los equipos han introducido efectos colaterales, algunos de los cuales son un aumento en la impedancia y en la auto-descarga, sin mencionar una vida útil de servicio más corta y un costo operativo más alto.
En general, los equipos modernos ofrecen tiempos de duración más prolongados que los de aquellos que reemplazan. El reconocimiento no es solamente para la baterías, sino que para los circuitos electrónicos mejorados que consumen menos energía.
Mirando hacia el futuro, no existe solución inmediata para los problemas de las baterías de hoy en día. En la medida en que nuestras baterías se basen en procesos electro-químicos, estamos limitados a un dispositivo de almacenamiento de energía caro, temperamental, impredecible, lento en cargar, de tamaño grande, pesado, con una vida útil corta.
Las baterías recargables, tales como las que son posibles con la tecnología de celda de combustible, que funcionan con una alimentación continua de combustible, no son factibles para dispositivos manuales. Quizás un día, los teléfonos celulares y las computadoras portátiles a baterías de celdas de combustible sean comunes. Cuando esto suceda, el usuario deberá llevar una botella de energía líquida como reserva en el maletín, en vez del cargador de costumbre.

This article contains excerpts from the second edition book entitled Batteries in a Portable World — A Handbook on Rechargeable Batteries for Non-Engineers. In the book, Mr. Buchmann evaluates the battery in everyday use and explains their strengths and weaknesses in laymen’s terms. The 300-page book is available from Cadex Electronics Inc. through book@cadex.com, tel. 604-231-7777 or most bookstores. For additional information on battery technology visit www.buchmann.ca.

Sobre el Autor
Isidor Buchmann es el fundador y Director Ejecutivo de Cadex Electronics Inc., en Richmond (Vancouver) Columbia Británica, Canadá. Autor de muchos artículos y libros en tecnología de mantenimiento de baterías, El Sr. Buchmann es un conferencista muy conocido que ha realizado ponencias técnicas y presentaciones en seminarios y conferencias en todo el mundo.

Sobre la Compañía
Cadex Electronics Inc. es líder mundial en el diseño y fabricación de analizadores y cargadores avanzados de batería. Sus productos galardonados se usan para prolongar la vida de baterías en
comunicaciones inalámbricas, servicios de emergencia, informática móvil, aviónica, biomedicina, radiodifusión y defensa. Los productos Cadex se venden en más de 100 países.