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Energía · Entorno · Almacenamiento y la Red Eléctrica

Capacidad de las baterías y tasa de descarga

La capacidad (Ah) de una batería corresponde a la cantidad de carga eléctrica, mientras que la Wh representa la energía. Si el voltaje y las condiciones de descarga son diferentes, incluso un mismo valor de Ah resultará en una cantidad diferente de energía obtenida.

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Capacidad de las baterías y tasa de descarga: vista de la simulación →

Significado y funcionamiento

Ah es la carga transferida por una corriente de 1 A en 1 hora, que equivale a 3600 C. Para calcular la energía, se requiere tanto el voltaje como la corriente durante la descarga.

La tasa C es una corriente de descarga relativa basada en la capacidad nominal. Las altas corrientes pueden resultar en una caída de voltaje interna y una diferencia en la capacidad efectiva.

Relaciones y condiciones de validez

La energía se representa como ∫VI dt, y cuando el tiempo se introduce en unidades de tiempo, se obtiene Wh. Cuando el voltaje cambia, se puede utilizar una aproximación del integral exacto, es decir, “voltaje nominal × Ah”.

La disminución observada en la capacidad de alta tasa es un fenómeno característico, modelado a través de la experiencia. Los resultados reales varían según el tipo de batería, la temperatura, el envejecimiento y el voltaje de corte.

Qué observar en la simulación

Con tasas altas disminuye la capacidad útil y crece la caída interna de tensión. Igual Ah no garantiza igual energía.

Usa tensión en vacío de 3.2+fracción de carga V, resistencia de 0.06 Ω y capacidad empírica según tasa. No predice una batería concreta; omite temperatura, envejecimiento y protección. No desmontes, cortocircuites, calientes ni descargues baterías reales en estas condiciones.

Relaciones y símbolos clave

I = Cnom r · Ceff = Cnom/[1 + 0.08 max(0,r−1)] · E(Wh) = ∫VI dt(h)

Símbolos y unidades de las fórmulas
SímboloSignificadoUnidad
AhCarga expresada como corriente × tiempo3600 C
WhEnergía expresada como potencia × tiempo3600 J
C-rateTasa de descarga respecto a la capacidad nominalTasa expresada en h⁻¹

Ejemplo resuelto

¿Cómo se calcula la energía si la tensión cambia con el tiempo?

Integra tensión por corriente en el tiempo · Con tasas altas disminuye la capacidad útil y crece la caída interna de tensión. Igual Ah no garantiza igual energía.

Errores frecuentes

  • No es posible comparar directamente la energía almacenada por dos baterías con diferentes voltajes, basándose únicamente en sus valores de Ah.

Explorar este concepto con experimentos

Referencias

OpenStax · University Physics Volume 2 (inglés)