El futuro de las baterías D

Las baterías recargables actuales, como las de iones de litio (Li-ion), ofrecen energía constante y una vida útil aceptable. Aún así, estas baterías tienen una capacidad relativamente baja, períodos de carga más largos y menos ciclos de carga generales que las baterías de grafeno de dimensiones similares.

Actualmente, los usuarios de baterías d con baterías de iones de litio tienen la suerte de mantener la carga cuando es necesario. El período medio para recargar completamente una batería D puede tardar varias horas. Ahora imagina si la misma batería pudiera mantener la carga durante una semana. Si esto suena sorprendente, imagine que la carga ocurre en una fracción del tiempo.

Este artículo explorará la historia de la batería D y explicará hacia dónde puede llegar la tecnología pronto.

¿Qué son las baterías D?

Las baterías D tienen una dimensión típica de una batería de "pila seca". Se trata de modelos fácilmente intercambiables y muy utilizados en dispositivos electrónicos y domésticos. El término "pila seca" indica que la batería es distinta de las baterías más especializadas de "pilas húmedas", que contienen líquido, como su nombre indica.

¿Cómo es una batería de tamaño D? Por lo general, tienen formas pesadas parecidas a barriles. El punto de contacto positivo en la parte superior de cada batería tiene una tapa metálica distintiva con forma de tetina.

La invención de las baterías D se produjo en 1898. Hoy en día, a veces se hace referencia a la batería como R20 después de su designación por parte del organismo de normalización, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC).

Las baterías de tamaño D están disponibles en modelos tradicionales no recargables y recargables.

Tipos de baterías D

Las baterías primarias pueden ser alcalinas, de litio, de zinc-carbono o de disulfuro de litio y hierro (LiFeS2). Zinc Carbon y LiFeS2 son las únicas células desechables puras de estas químicas. Las Alcalinas y el Litio tienen sus alternativas recargables, como es el caso de las RAM y las de Ion-Litio o Litio recargable. El níquel metal hidruro (NiMH) y el níquel cadmio (NiCad) son baterías recargables con voltajes nominales y otras características predeterminadas por la química específica de la batería.

D Dimensiones y especificaciones de la batería

El tamaño típico de una batería D tiene un tamaño aproximado que oscila entre 58,0 y 61,50 mm. El diámetro varía de aproximadamente 33,0 mm a 34,20 mm. Su peso varía entre 160 y 180 gramos. Los visores de repuesto contienen Tipo 373, FR20, 13LF, 13A, 13D, LR20, R20 MN-1300, MX-1300 y BA-30.

¿Cuáles son las ventajas de una batería D?

El uso de baterías de tamaño D se produce en aplicaciones de alta corriente debido a su mayor capacidad y tamaño para almacenar energía. El uso típico es en linternas grandes, receptores de radio, transmisores, pistolas Nerf y muchos otros dispositivos que necesitan más energía. Se puede acceder fácilmente a las pilas recargables y no recargables de tamaño D.

Reemplazo de batería de pistola Nerf D

Crédito de la imagen: DrFlux

Las ventajas generales de las baterías D son:

  • Puede durar hasta 4 veces más que otras pilas secas
  • Mejor rendimiento: ideal para aplicaciones de alto drenaje
  • Batería de larga duración: se puede cargar/descargar repetidamente hasta 500-1000 ciclos de vida
  • Puede permanecer en alto voltaje durante un período más prolongado.

¿Cuáles son las desventajas de una batería D?

La principal desventaja de la batería D es su mayor tamaño. El mayor tamaño significa que el peso de la batería aumentará. Por lo tanto, el peso de artículos como linternas aumenta drásticamente debido al peso de la batería D.

Las baterías de celda primaria deben reemplazarse constantemente, lo que las hace baratas al principio pero caras con el tiempo. Las baterías de celda secundaria son más caras, especialmente porque hay que comprar un cargador de batería, pero estas baterías durarán más.

Las desventajas generales de las baterías D son:

  • El tamaño y peso de la batería.
  • El gasto de compra de las baterías puede resultar elevado.
  • Existen riesgos de peligros químicos.
  • Eliminación adecuada para prevenir riesgos ambientales

¿Cuál es el futuro de la batería D?

La tecnología de la batería de celda D ha avanzado mucho desde 1898. Hemos establecido las ventajas y desventajas de este tamaño de batería. Sin embargo, mirando hacia el futuro, ¿cómo puede la tecnología mejorar sus debilidades?

La industria de las baterías quiere seguir siendo viable en el futuro. El avance de la tecnología debe ocurrir si quieren permanecer en el negocio. Por lo tanto, el éxito de las baterías D depende de cómo la tecnología mejore el producto de estas baterías más grandes.

Actualmente, hay un gran impulso por parte del gobierno de Estados Unidos para mejorar la tecnología de las baterías . Por lo tanto, debemos esperar que la investigación y el desarrollo

¿Cómo mejorar la batería D?

El futuro de la batería de celda D necesita mejorar algunas desventajas para convertirse en un mejor producto. El peso y los peligros asociados con la producción de estas baterías son las principales preocupaciones.

A continuación se muestran algunos avances en los que las baterías D podrían mejorar en el futuro.

  1. Baterías de tungsteno y litio NanoBolt

Los investigadores de N1 Technologies , Inc están trabajando en materiales de ánodos de baterías añadiendo tungsteno. La ubicación polarizada también posee nanotubos multicapa unidos a un sustrato de cobre. Por lo tanto, crea una nanoestructura similar a una red.

La nanoestructura comprende una extensa superficie a la que se pueden adherir más iones durante los procesos de recarga y descarga. Por lo tanto, recargar la batería de tungsteno de litio NanoBolt será más rápido y suministrará más energía.

  1.    Baterías de óxido de zinc-manganeso

Al explorar las creencias convencionales, un equipo del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del DOE vio una sorprendente reacción de conversión química en una batería de óxido de zinc y manganeso. Puede mejorar la densidad de energía en la tecnología de baterías anterior sin aumentar los precios si logran el procedimiento.

  1. Baterías de electrolitos de organosilicio

Una preocupación con las baterías de litio es la amenaza de que el calor del electrolito provoque un incendio o una explosión. Al explorar opciones más seguras que el sistema solvente a base de carbonato en las baterías de iones de litio, los profesores de química de la Universidad de Wisconsin-Madison, Robert Hamers y Robert West, diseñaron solventes líquidos de organosilicio (OS) . Los avances en ingeniería de electrolitos a nivel molecular podrían mejorar la batería de celda D.

  1. Baterías de electrolitos de gel de nanocables dorados

Además, en busca de un electrolito mejor para las baterías de iones de litio, la Universidad de California, Irvine, está experimentando con geles . Los geles no son tan volátiles como los líquidos. Probaron recubrir nanocables de oro con dióxido de manganeso y luego recubrirlos con gel electrolítico. Si bien los nanocables suelen ser demasiado blandos para utilizarlos en baterías, se han vuelto resistentes. Cuando los investigadores cargaron el electrodo resultante, descubrieron que pasaba por 200.000 ciclos sin perder su capacidad de mantener la carga. Comparar los 6.000 ciclos de una batería convencional es un logro significativo.

  1. Baterías TankTwo String Cell

El lento proceso de recarga es una barrera para el uso de baterías recargables. TankTwo analizó la modularización de una batería convirtiendo la carga de horas en minutos. El conjunto de pequeñas células independientes y autoorganizadas consta de una carcasa de plástico cubierta con un material conductor en una String Cell. Por lo tanto, esto permite que la célula entre en contacto rápida y fácilmente con otras células. Una unidad de procesamiento interna controla las conexiones en la celda electroquímica, mejorando la velocidad de carga.

La línea de fondo

La Batería D tiene muchas ventajas en su uso hoy en día. Asimismo, deberíamos ver aumentar el uso de la batería en el futuro. Si bien la tecnología se centra en hacer productos más pequeños y más eficientes, se infiltrará en artículos más esenciales.

Por lo tanto, cuando las pilas AAA más pequeñas mejoren, también lo hará la tecnología para las baterías más grandes.

Ahora imagine baterías D recargables y livianas que pueden mantener una carga de seis meses a un año con una carga de cinco minutos.

El futuro parece prometedor para la batería de celda D.


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