¿Qué es una batería? ¡Lo explicamos!

Una batería es un dispositivo que almacena energía química y la convierte en energía eléctrica.
Las reacciones químicas en una batería implican el flujo de electrones de un material (electrodo) a otro, a través de un circuito externo.
El flujo de electrones proporciona una corriente eléctrica que se puede usar para funcionar.
Para equilibrar el flujo de electrones, los iones cargados también fluyen a través de una solución de electrolitos que está en contacto con ambos electrodos.
Los diferentes electrodos y electrolitos producen diferentes reacciones químicas que afectan la forma en que funciona la batería, cuánta energía puede almacenar y su voltaje.

Imagina un mundo sin baterías. ¡Todos esos dispositivos portátiles en los que dependemos tanto serían tan limitados! Solo podríamos llevar nuestras computadoras portátiles y teléfonos en cuanto al alcance de sus cables, haciendo que esa nueva aplicación en ejecución acaba de descargar en su teléfono bastante inútil.

Afortunadamente, tenemos baterías. De vuelta en 150 aC en mesopotamia, el cultivo parto utilizó un dispositivo conocido como batería Bagdad, hecho de electrodos de cobre y hierro con vinagre o ácido cítrico. Los arqueólogos creen que estas en realidad no eran baterías, sino que se usaron principalmente para ceremonias religiosas.

La invención de la batería, como lo conocemos, se acredita al científico italiano Alessandro Volta, quien reunió la primera batería para demostrar un punto a otro científico italiano, Luigi Galvani. En 1780, Galvani había demostrado que las piernas de ranas colgadas de ganchos de hierro o latón se contraerían cuando se tocaban con una sonda de algún otro tipo de metal. Él creía que esto era causado por electricidad de los tejidos de las ranas y lo llamaba «electricidad animal».

Volta, aunque inicialmente impresionado con los hallazgos de Galvani, llegó a creer que la corriente eléctrica provenía de los dos tipos diferentes de metal (los ganchos en los que colgaban las ranas y el metal diferente de la sonda) y simplemente se transmitían, no desde , los tejidos de las ranas. Experimentó con pilas de capas de plata y zinc intercaladas con capas de tela o papel empapadas en agua salada, y descubrió que una corriente eléctrica de hecho fluía a través de un cable aplicado a ambos extremos de la pila.

Volta también encontró que al usar diferentes metales en la pila, la cantidad de voltaje podría aumentarse. Describió sus hallazgos en una carta a Joseph Banks, entonces presidente de la Royal Society of London, en 1800. Fue un gran problema (¡Napoleón estaba bastante impresionado!) Y su invención le valió el reconocimiento sostenido en honor del ‘Volt ‘(una medida de potencial eléctrico) lleva el nombre de él.

¿Qué es una una batería?

Una batería es un paquete de energía químico y autónomo que puede
Producir una cantidad limitada de energía eléctrica donde sea necesario.
A diferencia de la electricidad normal, que fluye a su hogar a través de cables
que comienzan en una planta de energía, una batería convierte lentamente los productos químicos
empacado dentro de él en energía eléctrica, típicamente liberada sobre un
Período de días, semanas, meses o incluso años.

La idea básica del poder portátil no es nada nuevo; la gente tiene
Siempre tuve formas de hacer energía en movimiento. Incluso los humanos prehistóricos sabían cómo quemar madera para hacer fuego, que es otra forma de producir
Energía (calor) de productos químicos (la quema libera energía utilizando
una reacción química llamada combustión). En el momento de la industrial
Revolución (en los siglos XVIII y XIX), habíamos dominado el arte de
quemando grumos de carbón para hacer energía, por lo que alimentar cosas como el vapor
locomotoras. Pero puede tomar una hora reunirse
suficiente madera para cocinar una comida, y la caldera de una locomotora generalmente toma
Varias horas para ponerse lo suficientemente caliente como para hacer vapor. Baterías, por
Contraste, danos energía instantánea y portátil; Gire la llave en su
¡El auto eléctrico y suve vida en segundos!

La unidad de alimentación básica dentro de una batería se llama celda y
Consiste en tres bits principales. Hay dos electrodos (terminales eléctricas)
y un químico llamado electrolito entre ellos. Para nuestra conveniencia y seguridad, estas cosas son
Por lo general, embalado dentro de una caja exterior de metal o plástico. Hay dos prácticos más eléctricos
terminales, marcados con un plus (positivo) y menos (negativo), en el exterior
conectado a los electrodos que están dentro. La diferencia
entre una batería y una celda es simplemente que una batería consta de dos
o más celdas conectadas para que su potencia se suene.

Cuando conectas los dos electrodos de una batería en un circuito (para
Ejemplo, cuando pones uno en una linterna), el electrolito comienza
zumbando con actividad. Lentamente, los productos químicos dentro se convierten
en otras sustancias. Iones (átomos con muy pocos
o demasiados electrones) se forman a partir de los materiales en los electrodos
y participar en reacciones químicas con el electrolito.
Al mismo tiempo, los electrones marchan de un terminal a otro
A través del circuito exterior, alimentando cualquiera que esté conectada la batería.
Este proceso continúa hasta que el electrolito está completamente
transformado. En ese punto, los iones dejan de moverse a través del electrolito, los electrones dejan de fluir a través del
circuito, y la batería está plana.

¿Qué una batería?

Hay una amplia variedad de baterías disponibles para la compra, y estos diferentes tipos de baterías se utilizan en diferentes dispositivos. Las baterías grandes se utilizan para iniciar automóviles, mientras que las baterías mucho más pequeñas pueden alimentar los audífonos. En general, las baterías son extremadamente importantes en la vida cotidiana.

Una celda es una sola unidad que produce electricidad a través de algún método. En términos generales, las células generan potencia a través de un proceso térmico, químico u óptico.

Una célula típica tiene dos terminales (denominados electrodos) sumergidos en un químico (denominado electrolito). Los dos electrodos están separados por una pared o puente poroso que permite que la carga eléctrica pase de un lado a otro a través del electrolito. El ánodo, el terminal negativo, da electrones, mientras que el cátodo, el terminal positivo, sola electrones. Este intercambio de electrones permite desarrollar una diferencia en la diferencia de potencial o voltaje entre los dos terminales, lo que permite que fluya electricidad. [2]

Puede haber una gran cantidad de celdas en una batería, desde una sola celda en una batería AA, hasta más de 7,100 celdas en la batería Modelo S de Tesla de 85 kWh. [3]

En estas células, una acción química entre los electrodos y el electrolito provoca un cambio permanente, lo que significa que no son recargables. [2] Estas baterías son de un solo uso, lo que resulta en más desechos del uso de estas baterías, ya que se eliminan después de un período de tiempo relativamente corto.

Este tipo de celda (denominado húmedo debido al uso de un electrolito líquido) genera una corriente a través de una celda secundaria en la dirección opuesta de la celda primera/normal. Esto hace que la acción química vaya a la inversa, siendo restaurada efectivamente, lo que significa que son recargables. [2] Estas baterías pueden ser más caras de comprar, pero generan menos desechos, ya que se pueden usar varias veces.

¿Qué es una batería y sus partes?

Las baterías están compuestas por tres componentes básicos: un ánodo, un cátodo y un electrolito. A menudo se usa un separador para evitar que el ánodo y el cátodo se toquen, si el electrolito no es suficiente. Para almacenar estos componentes, las baterías generalmente tienen algún tipo de carcasa.

Tanto el ánodo como el cátodo son tipos de electrodos. Los electrodos son conductores a través de los cuales la electricidad entra o deja un componente en un circuito.

Los electrones fluyen desde el ánodo en un dispositivo conectado a un circuito. Esto significa que la «corriente» convencional fluye a un ánodo.

En una batería, la reacción química entre el ánodo y el electrolito provoca una acumulación de electrones en el ánodo. Estos electrones quieren moverse al cátodo, pero no pueden pasar a través del electrolito o el separador.

Los electrones fluyen hacia el cátodo en un dispositivo conectado a un circuito. Esto significa que la «corriente» convencional fluye desde un cátodo.

En las baterías, la reacción química en o alrededor del cátodo usa los electrones producidos en el ánodo. La única forma para que los electrones lleguen al cátodo es a través de un circuito, externo a la batería.

El electrolito es la sustancia, a menudo un líquido o gel, que es capaz de transportar iones entre las reacciones químicas que ocurren en el ánodo y el cátodo. El electrolito también inhibe el flujo de electrones entre el ánodo y el cátodo para que los electrones fluyan más fácilmente a través del circuito externo en lugar de a través del electrolito.

¿Qué es una batería y cuál es su función?

¿Sabía que hay muchas más funciones de batería de un automóvil que solo comenzar su automóvil? Comprender cómo funciona la batería de un automóvil puede ser útil por muchas razones. La batería de su automóvil es parte de un sistema integrado e integrado que admite los procesos de su automóvil. Si pensabas que era solo una simple porción de equipo, piense de nuevo.

Echemos un vistazo a las cinco funciones de la batería de un automóvil y descubramos cuán sofisticada es la batería de una automóvil.

El almacenamiento de energía del automóvil la batería de un automóvil es el banco de energía del automóvil. La batería a menudo rectangular en forma de caja es el almacén de la alimentación que su vehículo necesita para iniciar el motor y mantener una carga.

En el exterior, la batería de un automóvil parece un bloque de plástico aburrido con algunos conectores en la parte superior. Pero esta cubierta exterior de plástico es bastante duradera y generalmente resistente al ácido, para proteger el funcionamiento interno y los materiales internos que hacen la magia. El interior de la batería es el hogar de una solución química (generalmente ácido sulfúrico) y capas de placas de dióxido de plomo y plomo, que reaccionan con el ácido para crear energía.

Hay diferentes niveles de voltaje disponibles para las baterías del automóvil, los más comunes son de 12 voltios. Una batería estándar de automóvil de 12 voltios tiene seis celdas, cada una de las cuales produce 2.1 voltios en un estado completamente cargado. Cada disminución de .2 voltios en la carga de una batería equivale a una pérdida de potencia de aproximadamente un 25%. Por lo tanto, es fundamental mantener la carga adecuada de la batería en todo momento.

Hay algunas cosas a tener en cuenta que pueden agotar la batería y disminuir sus tiendas eléctricas. Ciertamente no querrás encontrarte hasta tarde para trabajar una mañana, y su automóvil no comenzará a necesitar una recarga de baterías muerta. Estar atento a estos peligros reducirá la posibilidad de que se sorprenda por una batería muerta:

El almacenamiento de energía del automóvil la batería de un automóvil es el banco de energía del automóvil. La batería a menudo rectangular en forma de caja es el almacén de la alimentación que su vehículo necesita para iniciar el motor y mantener una carga.

¡No dejes tus faros encendidos! La mayoría de los autos modelo más nuevos tienen faros automáticos, por lo que prestar atención a esto podría no estar en su radar. Pero imagine que está conduciendo el automóvil de otra persona o un vehículo de cortesía mientras el suyo recibe servicio, y no tiene faros automáticos. ¡Podrías olvidar encenderlos, y podrías olvidar apagarlos! Esto drenará la batería con bastante rapidez.

¿Cuál es la función de la batería en un circuito?

El estudiante debe poder identificar la definición de voltaje, las unidades de voltaje y relacionar el voltaje con la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos en un circuito.
El estudiante debe poder reconocer el papel de una batería como una bomba de carga que establece una diferencia de potencial eléctrico en sus terminales para que la carga pueda fluir espontáneamente a través del circuito externo.

El potencial eléctrico es una cantidad dependiente de la ubicación que expresa la cantidad de energía potencial por unidad de carga en una ubicación específica. Matemáticamente, el potencial eléctrico es la cantidad de energía potencial eléctrica por unidad de carga. Las unidades típicas sobre el potencial eléctrico son julios por coulomb (j/c abreviado). El término voltaje a veces se usa en lugar de la frase potencial eléctrico. Debido al uso del término voltaje, las unidades de potencial eléctrico son el voltio. Un voltio es equivalente a un J/C.

Si el circuito eléctrico en su reproductor de iPod fuera análogo a un circuito de agua en un parque acuático, entonces el voltaje (o la batería) sería comparable a _____.

El potencial eléctrico es una cantidad dependiente de la ubicación que describe la cantidad de energía potencial eléctrica por carga que posee un objeto cargado en una ubicación determinada. Para que la carga fluya de una ubicación a otra ubicación, debe haber una diferencia en el potencial eléctrico entre las dos ubicaciones. Si hay una diferencia en el potencial eléctrico entre las dos ubicaciones, la carga se moverá espontáneamente de la ubicación de un alto potencial a bajo potencial.

Una analogía que compara el flujo de agua en un parque acuático con el flujo de carga en un circuito a menudo se usa en una clase de física. Ambas situaciones implican el flujo de un fluido a través de tuberías o un conducto. En el caso del flujo de agua, dicho flujo no sería posible a menos que dos extremos de la tubería se mantuvieran a diferentes presión de agua o potencial gravitacional. Es decir, la energía potencial poseída por kg de agua en la parte superior de un portaobjetos debe ser mayor que la energía potencial que posee por kg de agua en el fondo de un portaobjetos. Con esta diferencia en la presión o el potencial gravitacional establecido entre las dos ubicaciones, el agua fluye naturalmente a través de su circuito desde una ubicación de alto potencial hasta una ubicación de bajo potencial. De la misma manera, debe haber una diferencia en la presión eléctrica o la energía potencial eléctrica entre dos extremos de un circuito externo para que la carga fluya a través de las tuberías o cables. Por supuesto, para mantener tal diferencia en la presión o potencial del agua en un parque acuático, una bomba de agua debe trabajar sobre el agua para moverla de la baja energía a la ubicación de alta energía. Y de la misma manera, una bomba de carga (también conocida como una batería) debe funcionar con una carga en un circuito para moverla de la baja energía a la ubicación de alta energía.

¿Qué es una batería y cuántos tipos hay?

Aunque los estatutos que definen la batería variarán según la jurisdicción, una definición típica de la batería es el toque ofensivo o dañino intencional de otra persona sin su consentimiento. Según esta definición general, una ofensiva de baterías requiere todo lo siguiente:

toque intencional;
El toque debe ser dañino u ofensivo;
sin el consentimiento de la víctima.

Puede ser una sorpresa que una batería generalmente no requiere ninguna intención para dañar a la víctima (aunque tal intención a menudo existe en los casos de batería). En cambio, una persona solo necesita tener la intención de contactar o causar contacto con otra. Además, si alguien actúa de una manera criminalmente imprudente o negligente que resulte en dicho contacto, puede constituir un asalto. Como resultado, toparse accidentalmente con alguien, ofensivo como la «víctima» podría considerarlo, no constituiría una batería.

El acto criminal requerido para la batería se reduce a un contacto ofensivo o dañino. Esto puede variar en cualquier lugar desde la batería obvia donde se trata de un ataque físico, como un golpe o una patada, hasta un contacto mínimo en algunos casos. En general, una víctima no necesita ser lesionada o perjudicada para que haya ocurrido una batería, siempre y cuando haya un contacto ofensivo. En un ejemplo clásico, escupir a una víctima no los da daño físicamente, pero, sin embargo, puede constituir un contacto ofensivo suficiente para una batería. Si un contacto en particular se considera ofensivo generalmente se evalúa desde la perspectiva de la «persona común».

Las definiciones de asalto varían de estado a estado, pero el asalto a menudo se define como causar o intentar causar lesiones a otra persona, y en algunas circunstancias puede incluir amenazas o un comportamiento amenazante contra los demás. Una definición común sería un intento intencional, usar violencia o fuerza, herir o dañar a otra persona.

¿Qué es una batería y tipos?

La principal ventaja de estas baterías es que se pueden recargar y reutilizar. De ahí el otro término: baterías recargables.

Las baterías secundarias generalmente cuestan más que las principales. Pero teniendo en cuenta que son recargables, pueden tener una vida útil más larga.

Dispositivos de almacenamiento de energía
Aplicaciones donde se usa y descarga la batería como batería principal

En la primera aplicación, las baterías secundarias suministran y almacenan energía para dispositivos como:

Dispositivos de almacenamiento de energía
Aplicaciones donde se usa y descarga la batería como batería principal

Suministros ininterrumpidos (UPS)

Vehículos eléctricos híbridos (HEV)

Esto significa que se utilizan como dispositivos de almacenamiento de energía donde están conectados eléctricamente a la fuente de energía principal. Al mismo tiempo, se les cobra, suministrando la energía necesaria.

Por ejemplo, un UPS. Es una batería de respaldo, especialmente para computadoras. Proporciona energía de reserva cuando su fuente de energía regular falla.

En cuanto a la segunda aplicación, las baterías recargables también funcionan para electrónica portátil como:

Dispositivos de almacenamiento de energía
Aplicaciones donde se usa y descarga la batería como batería principal

Suministros ininterrumpidos (UPS)

Vehículos eléctricos híbridos (HEV)

Móvil

Computadoras portátiles

Vehículos eléctricos

Una vez que están completamente dados de alta, se pueden recargar con un mecanismo de carga.

Por ejemplo, baterías de teléfonos inteligentes. La mayoría de los modelos tienen una batería de iones de litio que vive más tiempo cuando se carga a menudo.

Este tipo de batería actúa como su principal fuente de energía, su principal. Pero a diferencia de las baterías primarias estándar, el iones de litio es recargable y reutilizable.

Por un lado, en lugar de descartarlo, saca el cable de su cable o el cargador y luego conéctelo a un enchufe para cargarlo.

¿Cuántas clases de baterías existen?

Detente y piensa en cuántos dispositivos posee que funcionan con baterías. Desde computadoras hasta teléfonos celulares y dispositivos de preparación personal, la electrónica con batería es sinónimo de la sociedad moderna. Estaríamos perdidos sin nuestras baterías.

Hay tres tipos de baterías principales disponibles para uso del consumidor. Son alcalinos, hidruro de metal de níquel (NIMH) e ion de litio. Cada tipo tiene sus pros y contras. Cada uno también tiene un lugar distintivo en la historia de la tecnología. Sigue leyendo para aprender mas.

Batinas alcalinas con las primeras baterías disponibles comercialmente. Fueron inventados simultáneamente, pero independientemente, por Waldemar Jungner y Thomas Edison. Sin embargo, sus primeras baterías fueron eclipsadas por el primer alcalino de células secas inventadas por Lewis Urry canadiense en la década de 1950.

Una batería alcalina se basa en el zinc como electrodo negativo y dióxido de manganeso como electrodo positivo. Ambas sustancias se consumen a medida que la batería se descarga. Como tal, las baterías alcalinas son baterías de un solo uso y desechables. Una vez dados de alta, no se pueden recargar de manera segura.

Las baterías alcalinas son las más baratas por unidad. Ofrecen un rendimiento constante de principio a fin. En otras palabras, no nota una caída en la potencia hasta que una batería alcalina alcanza el final de la vida. Desafortunadamente, las baterías alcalinas son muy difíciles de reciclar.

Las baterías NIMH se inventaron a fines de la década de 1960. El desarrollo fue más o menos el resultado de las inversiones del sector automotriz de compañías como Volkswagen y Daimler-Benz. Las compañías de automóviles querían mejores baterías que fueran menos costosas y más confiables.

¿Qué son las pilas y las baterías?

Las baterías y dispositivos similares aceptan, almacenan y liberan electricidad a pedido. Las baterías usan la química, en forma de potencial químico, para almacenar energía, al igual que muchas otras fuentes de energía cotidianas. Por ejemplo, los registros almacenan energía en sus enlaces químicos hasta que la quema convierte la energía en calor. La gasolina se almacena energía química de potencial hasta que se convierte en energía mecánica en un motor de automóvil. Del mismo modo, para que las baterías funcionen, la electricidad debe convertirse en una forma de potencial químico antes de que pueda almacenarse fácilmente. Las baterías consisten en dos terminales eléctricas llamados cátodo y el ánodo, separados por un material químico llamado electrolito. Para aceptar y liberar energía, una batería se acopla a un circuito externo. Los electrones se mueven a través del circuito, mientras que los iones simultáneos (átomos o moléculas con carga eléctrica) se mueven a través del electrolito. En una batería recargable, los electrones e iones pueden mover en cualquier dirección a través del circuito y el electrolito. Cuando los electrones se mueven del cátodo al ánodo, aumentan la energía del potencial químico, cargando así la batería; Cuando mueven la otra dirección, convierten esta energía de potencial químico en electricidad en el circuito y descargan la batería. Durante la carga o descarga, los iones cargados de manera opuesta se mueven dentro de la batería a través del electrolito para equilibrar la carga de los electrones que se mueven a través del circuito externo y producen un sistema sostenible y recargable. Una vez cargado, la batería se puede desconectar del circuito para almacenar la energía de potencial químico para su uso posterior como electricidad.

Las baterías se inventaron en 1800, pero sus procesos químicos son complejos. Los científicos están utilizando nuevas herramientas para comprender mejor los procesos eléctricos y químicos en las baterías para producir una nueva generación de almacenamiento de energía eléctrica altamente eficiente. Por ejemplo, están desarrollando materiales mejorados para los ánodos, cátodos y electrolitos en las baterías. Los científicos estudian procesos en baterías recargables porque no se reverten por completo a medida que la batería se carga y descarga. Con el tiempo, la falta de una inversión completa puede cambiar la química y la estructura de los materiales de la batería, lo que puede reducir el rendimiento y la seguridad de la batería.

Investigación respaldada por la Oficina de Ciencias del DOE, Oficina de Ciencias de la Energía Básica (BES) ha arrojado mejoras significativas en el almacenamiento de energía eléctrica. Pero todavía estamos lejos de ser soluciones integrales para el almacenamiento de energía de próxima generación utilizando materiales nuevos que pueden mejorar drásticamente la cantidad de energía que puede almacenar una batería. Este almacenamiento es fundamental para integrar fuentes de energía renovables en nuestro suministro de electricidad. Debido a que mejorar la tecnología de la batería es esencial para el uso generalizado de vehículos eléctricos enchufables, el almacenamiento también es clave para reducir nuestra dependencia del petróleo para el transporte.

BES apoya la investigación de científicos individuales y en centros multidisciplinarios. El centro más grande es el Centro Conjunto para la Investigación de Almacenamiento de Energía (JCERR), un centro de innovación energética del DOE. Este centro estudia materiales electroquímicos y fenómenos a escala atómica y molecular y utiliza computadoras para ayudar a diseñar nuevos materiales. Este nuevo conocimiento permitirá a los científicos diseñar un almacenamiento de energía que sea más seguro, dure más tiempo, se carga más rápido y tiene una mayor capacidad. A medida que los científicos respaldados por el programa BES logran nuevos avances en la ciencia de las baterías, estos avances son utilizados por investigadores aplicados y la industria para avanzar en las aplicaciones en el transporte, la red eléctrica, la comunicación y la seguridad.

El Premio Nobel de Química 2019 fue otorgado conjuntamente a John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham y Akira Yoshino «para el desarrollo de baterías de iones de litio».
El genoma de electrolitos en JCSR ha producido una base de datos computacional con más de 26,000 moléculas que pueden usarse para calcular las propiedades de electrolitos clave para baterías nuevas y avanzadas.

Los términos científicos pueden ser confusos. DOE explica ofrece explicaciones directas de palabras y conceptos clave en ciencias fundamentales. También describe cómo estos conceptos se aplican al trabajo que realiza la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía, ya que ayuda a los Estados Unidos a sobresalir en la investigación en todo el espectro científico.

¿Qué son las pilas y baterías y cómo funcionan?

La gasolina se almacena energía química de potencial hasta que se convierte en energía mecánica en un motor de automóvil. Del mismo modo, para que las baterías funcionen, la electricidad debe convertirse en una forma de potencial químico antes de que pueda almacenarse fácilmente.

Las baterías consisten en dos terminales eléctricas llamados cátodo y el ánodo, separados por un material químico llamado electrolito. Para aceptar y liberar energía, una batería se acopla a un circuito externo. Los electrones se mueven a través del circuito, mientras que los iones simultáneos (átomos o moléculas con carga eléctrica) se mueven a través del electrolito.

En una batería recargable, los electrones e iones pueden mover en cualquier dirección a través del circuito y el electrolito. Cuando los electrones se mueven del cátodo al ánodo, aumentan la energía del potencial químico, cargando así la batería; Cuando mueven la otra dirección, convierten esta energía de potencial químico en electricidad en el circuito y descargan la batería. Durante la carga o descarga, los iones cargados de manera opuesta se mueven dentro de la batería a través del electrolito para equilibrar la carga de los electrones que se mueven a través del circuito externo y producen un sistema sostenible y recargable. Una vez cargado, la batería se puede desconectar del circuito para almacenar la energía de potencial químico para su uso posterior como electricidad.

¿Qué son las pilas?

Cada batería (o celda) tiene un cátodo, o placa positiva, y un ánodo o placa negativa. Estos electrodos deben estar separados y a menudo se sumergen en un electrolito que permite el paso de iones entre los electrodos. Los materiales del electrodo y el electrolito se eligen y se organizan para que se pueda desarrollar suficiente fuerza electromotriz (medida en voltios) y la corriente eléctrica (medida en amperios) entre los terminales de una batería para operar luces, máquinas u otros dispositivos. Dado que un electrodo contiene solo un número limitado de unidades de energía química convertible a energía eléctrica, se deduce que una batería de un tamaño dado tiene solo una cierta capacidad para operar dispositivos y eventualmente se agotará. Las partes activas de una batería generalmente están encerradas en una caja con un sistema de cubierta (o chaqueta) que mantiene el aire afuera y el disolvente de electrolito en el interior y que proporciona una estructura para el ensamblaje.

Las baterías disponibles comercialmente están diseñadas y construidas con factores de mercado en mente. La calidad de los materiales y la complejidad del diseño de electrodos y contenedores se reflejan en el precio de mercado buscado para cualquier producto específico. Sin embargo, a medida que se descubren nuevos materiales o las propiedades de los tradicionales mejoran, el rendimiento típico de los sistemas de batería aún más antiguos a veces aumenta en grandes porcentajes.

Las baterías se dividen en dos grupos generales: (1) baterías primarias y (2) baterías secundarias o de almacenamiento. Las baterías primarias están diseñadas para usarse hasta que el voltaje sea demasiado bajo para operar un dispositivo dado y luego se descartan. Las baterías secundarias tienen muchas características de diseño especiales, así como materiales particulares para los electrodos, que les permiten reconstituir (recargados). Después de la descarga parcial o completa, se pueden recargar mediante la aplicación del voltaje de corriente continua (CC). Si bien el estado original generalmente no se restaura por completo, la pérdida por ciclo de recarga en baterías comerciales es solo una pequeña fracción del 1 por ciento incluso en condiciones variadas.

El ánodo de una celda electroquímica suele ser un metal que se oxida (renuncia a los electrones) a un potencial entre 0.5 voltios y aproximadamente 4 voltios por encima del del cátodo. El cátodo generalmente consiste en un óxido de metal o sulfuro que se convierte en un estado menos oxidado al aceptar electrones, junto con iones, en su estructura. Se debe proporcionar un enlace conductor a través de un circuito externo (por ejemplo, una lámpara u otro dispositivo) para transportar electrones desde el ánodo hasta el contacto negativo de la batería. El electrolito suficiente también debe estar presente. El electrolito consiste en un disolvente (agua, un líquido orgánico o incluso un sólido) y uno o más productos químicos que se disocian en iones en el solvente. Estos iones sirven para administrar electrones y materia química a través del interior de la celda para equilibrar el flujo de corriente eléctrica fuera de la celda durante la operación de la celda.

La utilidad de la batería está limitada no solo por capacidad, sino también por qué tan rápido se puede extraer la corriente. Los iones de sal elegidos para la solución de electrolitos deben poder moverse lo suficientemente rápido a través del disolvente para transportar materia química entre los electrodos igual a la velocidad de demanda eléctrica. El rendimiento de la batería está limitado por las tasas de difusión de los productos químicos internos, así como por la capacidad.