El efecto memoria , también conocido como efecto batería , efecto batería perezosa o memoria de batería , es un efecto observado en las baterías recargables de níquel-cadmio que hace que conserven menos carga. [1] [2] Describe la situación en la que las baterías de níquel-cadmio pierden gradualmente su capacidad máxima de energía si se recargan repetidamente después de haber estado solo parcialmente descargadas. La batería parece "recordar" la capacidad menor. [3]
El término "memoria" proviene de una aplicación aeroespacial de níquel-cadmio en la que las celdas se descargaban repetidamente hasta el 25% de la capacidad disponible (más o menos un 1%) mediante un control informático riguroso, y luego se recargaban hasta el 100% de su capacidad sin sobrecarga. [4] Este régimen de ciclo repetitivo a largo plazo , sin previsión de sobrecarga, dio como resultado una pérdida de capacidad más allá del punto de descarga del 25%. No puede existir una memoria verdadera si se cumple una (o más) de las siguientes condiciones:
El efecto memoria real es específico de las celdas de níquel-cadmio de placa sinterizada y es extremadamente difícil de reproducir, especialmente en celdas de menor amperio-hora. En un programa de prueba particular diseñado para inducir el efecto, no se encontró ninguno después de más de 700 ciclos de carga/descarga controlados con precisión. En el programa, se utilizaron celdas de un amperio-hora enrolladas en espiral. En un programa de seguimiento, se utilizaron celdas de tipo aeroespacial de 20 amperios-hora en un régimen de prueba similar; se observaron efectos de memoria después de unos pocos cientos de ciclos. [5]
También pueden producirse fenómenos que no son verdaderos efectos de memoria en tipos de baterías distintos de las celdas de níquel-cadmio de placa sinterizada. En particular, las celdas basadas en litio, que normalmente no están sujetas al efecto de memoria, pueden cambiar sus niveles de voltaje de modo que el sistema de control de la batería pueda percibir una disminución virtual de la capacidad. [6]
Un proceso común que suele atribuirse al efecto memoria es la depresión de voltaje. En este caso, el voltaje de salida de la batería cae más rápido de lo normal a medida que se utiliza, aunque la capacidad total permanece casi igual. En los equipos electrónicos modernos que monitorean el voltaje para indicar la carga de la batería, esta parece agotarse muy rápidamente. Para el usuario, parece que la batería no mantiene su carga completa, lo que parece similar al efecto memoria. Este es un problema común con dispositivos de alta carga, como cámaras digitales y teléfonos celulares.
La depresión de voltaje es causada por la sobrecarga repetida de una batería, lo que provoca la formación de pequeños cristales de electrolito en las placas. [ cita requerida ] Estos pueden obstruir las placas, aumentando la resistencia y reduciendo el voltaje de algunas celdas individuales en la batería. Esto hace que la batería en su conjunto parezca descargarse rápidamente a medida que esas celdas individuales se descargan rápidamente y el voltaje de la batería en su conjunto cae repentinamente. [ cita requerida ] Este efecto es muy común, [ cita requerida ] ya que los cargadores de goteo de consumo generalmente sobrecargan. Se sabe que las baterías de níquel-hidruro metálico , por ejemplo, experimentan esta forma de pérdida de capacidad [ cita requerida ] a menudo atribuida erróneamente al efecto memoria. [2]
El efecto se puede superar sometiendo cada celda de la batería a uno o más ciclos profundos de carga/descarga. [7] Esto debe hacerse en las celdas individuales, no en una batería de celdas múltiples; en una batería, algunas celdas pueden descargarse antes que otras, lo que da como resultado que esas celdas queden sujetas a una corriente de carga inversa por parte de las celdas restantes, lo que puede provocar daños irreversibles.
Las altas temperaturas también pueden reducir el voltaje de carga y la carga aceptada por las celdas. [4]
Algunas baterías recargables pueden dañarse si se descargan profundamente varias veces. Las baterías están compuestas por varias celdas similares, pero no idénticas. Cada celda tiene su propia capacidad de carga. A medida que la batería en su conjunto se descarga profundamente, la celda con la capacidad más pequeña puede alcanzar carga cero y "cargarse de forma inversa" a medida que las otras celdas continúan haciendo pasar corriente a través de ella. La pérdida de capacidad resultante suele atribuirse al efecto memoria.
Los usuarios de baterías pueden intentar evitar el efecto memoria propiamente dicho descargando completamente sus paquetes de baterías. Es probable que esta práctica cause más daños, ya que una de las celdas se descargará por completo. El daño se concentra en la celda más débil, de modo que cada descarga completa adicional causará cada vez más daños a esa celda.
Todas las baterías recargables tienen una vida útil finita y perderán lentamente capacidad de almacenamiento a medida que envejecen debido a reacciones químicas secundarias dentro de la batería, ya sea que se use o no. Algunas celdas pueden fallar antes que otras, pero el efecto es reducir el voltaje de la batería. Las baterías a base de litio tienen una de las vidas útiles en reposo más largas de cualquier construcción. Desafortunadamente, el número de ciclos operativos sigue siendo bastante bajo, aproximadamente 400 a 1200 ciclos completos de carga/descarga. [8] La vida útil de las baterías de litio disminuye a mayor temperatura y estados de carga (SoC), ya sea que se usen o no; la vida útil máxima de las celdas de litio cuando no están en uso (almacenamiento) se logra refrigerando (sin congelar) cargadas al 30%–50% SoC. Para evitar la sobredescarga, la batería debe volver a temperatura ambiente y recargarse al 50% SoC una vez cada seis meses o una vez al año. [9] [10]