Capacidad de la batería
La pila es uno de los inventos más importantes del hombre a lo largo de la historia. Hoy en día, se utiliza generalmente como fuente de energía portátil, pero en el pasado, las pilas eran nuestra única fuente de electricidad. Sin su concepción, las comodidades modernas, como los ordenadores, los vehículos y los dispositivos de comunicación, no habrían sido posibles.
El viaje que llevó a la creación de la pila tal y como la conocemos hoy en día supuso una invención tras otra. Echa un vistazo a la cronología histórica de la pila y a cómo surgieron las ideas para este desarrollo.
Luigi Galvani, un físico italiano, descubrió una pista que allanó el camino a la idea de la pila. Galvani estaba diseccionando una rana sujeta a un gancho de latón con un bisturí de hierro, y al tocar la pata de la rana, ésta se movió. El físico creía que esto se debía a la «electricidad animal», en la que la energía que provocaba el movimiento procedía de la propia pata. A esto se opuso Alessandro Volta, que creía que el fenómeno era causado por los dos metales disímiles y un conductor húmedo. Volta verificó este concepto mediante un experimento que publicó en 1791.
¿Cuándo se inventó la primera pila?
La primera pila verdadera fue inventada por el físico italiano Alessandro Volta en 1800. Volta apiló discos de cobre (Cu) y zinc (Zn) separados por una tela empapada en agua salada. Unos cables conectados a cada extremo de la pila producían una corriente continua y estable.
¿Quién inventó la primera pila en 1780?
En 1780, un biólogo italiano llamado Luigi Galvani descubrió que cuando dos tipos diferentes de metal entraban en contacto con la pata de una rana muerta, una corriente eléctrica corría entre ellos y hacía que la pata se moviera. Se dice que éste fue el primer descubrimiento del principio de las pilas.
Cómo funcionan las pilas
En 1749, Benjamin Franklin, el polímata y padre fundador de Estados Unidos, utilizó por primera vez el término «pila» para describir un conjunto de condensadores conectados que utilizaba para sus experimentos con la electricidad. Estos condensadores eran paneles de vidrio recubiertos de metal en cada superficie. Estos condensadores se cargaban con un generador de estática y se descargaban tocando el metal en su electrodo. Al unirlos en una «batería» se conseguía una descarga más fuerte. El término, que originalmente tenía el significado genérico de «un grupo de dos o más objetos similares que funcionan juntos», como en una batería de artillería, pasó a utilizarse para las pilas voltaicas y dispositivos similares en los que se conectaban muchas células electroquímicas a la manera de los condensadores de Franklin. Hoy en día, incluso una sola célula electroquímica, también conocida como pila seca, se denomina comúnmente batería.
Luigi Galvani fue un médico, físico, biólogo y filósofo italiano que descubrió la electricidad animal. En 1780, él y su esposa Lucia descubrieron que los músculos de las ancas de las ranas muertas se movían cuando se les aplicaba una chispa eléctrica. Galvani creía que la energía que impulsaba esta contracción procedía de la propia pata. Denominó «electricidad animal» a la conexión en serie de dos metales diferentes con la pata de la rana y entre sí.
Batería de Bagdad
Una batería es esencialmente un dispositivo que almacena energía química que se convierte en electricidad. Básicamente, las baterías son pequeños reactores químicos, cuya reacción produce electrones energéticos, listos para fluir a través del dispositivo externo.
Las pilas llevan mucho tiempo entre nosotros. En 1938, el director del Museo de Bagdad encontró en el sótano del museo lo que hoy se conoce como la «Batería de Bagdad». Los análisis la dataron en torno al año 250 a.C. y de origen mesopotámico.
Los cables conectados a cada extremo de la pila producían una corriente continua y estable. Cada célula (un conjunto de un disco de Cu y otro de Zn y la salmuera) produce 0,76 voltios (V). Se obtiene un múltiplo de este valor dado por el número de celdas que se apilan.
Una de las baterías más duraderas, la batería de plomo-ácido, se inventó en 1859 y sigue siendo la tecnología utilizada para arrancar la mayoría de los coches con motor de combustión interna en la actualidad. Es el ejemplo más antiguo de batería recargable.
Hoy en día, las baterías tienen una gran variedad de tamaños, desde los grandes megavatios, que almacenan la energía de los parques solares o las subestaciones para garantizar un suministro estable en pueblos o islas enteras, hasta las diminutas baterías que se utilizan en los relojes electrónicos.
Cronología de la historia de las baterías
Las baterías constituían la principal fuente de electricidad antes de que se desarrollaran los generadores eléctricos y las redes eléctricas a finales del siglo XIX. Las sucesivas mejoras en la tecnología de las pilas facilitaron importantes avances eléctricos, desde los primeros estudios científicos hasta el auge de los telégrafos y los teléfonos, y finalmente condujeron a los ordenadores portátiles, los teléfonos móviles, los coches eléctricos y muchos otros dispositivos eléctricos.
Los estudiantes e ingenieros desarrollaron varios tipos de pilas de importancia comercial. Las «pilas húmedas» eran recipientes abiertos que contenían electrolito líquido y electrodos metálicos. Cuando los electrodos se consumían por completo, la pila húmeda se renovaba sustituyendo los electrodos y el electrolito. Los contenedores abiertos no son adecuados para su uso móvil o portátil. Las pilas húmedas se utilizaron comercialmente en los sistemas de telegrafía y telefonía. Los primeros coches eléctricos utilizaban pilas húmedas semiselladas.
Una clasificación importante de las pilas es su ciclo de vida. Las baterías «primarias» pueden producir corriente en cuanto se ensamblan, pero una vez que los elementos activos se consumen, no pueden recargarse eléctricamente. El desarrollo de la batería de plomo-ácido y los posteriores tipos «secundarios» o «recargables» permitieron devolver la energía a la célula, alargando la vida de las células ensambladas permanentemente. La introducción de las baterías de níquel y litio en la segunda mitad del siglo XX hizo posible el desarrollo de innumerables dispositivos electrónicos portátiles, desde potentes linternas hasta teléfonos móviles. Las baterías estacionarias de gran tamaño encuentran algunas aplicaciones en el almacenamiento de energía en la red, ayudando a estabilizar las redes de distribución de energía eléctrica.