Desde mi humilde punto de vista, la batería ha sido el mayor invento de la humanidad, que no sólo nos ha ayudado en el tiempo desde su descubrimiento a poder disponer de entretenimiento en todo momento (radiotransistores, reproductores portátiles de música, tales como los walkman, los discman...), de la posibilidad de poder comunicarte en todo momento (teléfonos móviles), de disponer de entretenimiento y estar comunicado en todo momento (smartphones), de disponer de una ayuda extra (como los robots de limpieza) y, sobre todo, de disponer de un compañero que te ayuda en tu día a día (como los audífonos o los marcapasos). Por este motivo, rindo el merecido homenaje al mayor de los inventos de la humanidad con varios capítulos que iré publicando, empezando por: Historia de las baterías.
Año 1800
La pila eléctrica, batería eléctrica o "pila voltaica".
Fue un físico y químico italiano, reconocido por ser el inventor de la primera batería eléctrica, conocida como la "pila voltaica", en el año 1800.
Antes de Volta, no existía una forma práctica de generar electricidad de manera continua. Su gran logro fue construir un dispositivo que podía producir corriente eléctrica constante, lo cual fue un gran avance para la ciencia.
La pila voltaica estaba hecha de discos alternos de zinc y cobre, separados por paños empapados en agua salada o ácido. Esta combinación generaba una corriente eléctrica continua.
Importancia de su invento:
_ Sentó las bases para el desarrollo de la electroquímica.
_ Fue clave en el avance de la electricidad moderna.
_ En su honor, la unidad de potencial eléctrico se llama voltio (V).
1802
Invento de uno de los primeros acumuladores eléctricos
Fue un físico, químico y filósofo alemán autodidacta, interesado en la electricidad, el galvanismo y la relación entre fenómenos naturales. Influenciado por Galvani y Volta, fue un pionero en la electroquímica.
En 1802, Ritter construyó lo que hoy se considera uno de los primeros acumuladores eléctricos (una forma primitiva de batería recargable).
Principio de funcionamiento:
_ Utilizaba placas metálicas alternadas (como zinc y cobre) y un electrolito (como una solución salina o ácida).
_ Era similar a la pila voltaica (de Volta, 1800), pero Ritter dio un paso más: descubrió que podía invertir la reacción si aplicaba una corriente eléctrica en sentido contrario.
_ Es decir, recargaba el dispositivo, permitiéndole almacenar energía para su uso posterior.
Proceso:
_ Construyó una pila voltaica con discos metálicos y papel empapado en solución salina.
_ La descargó en un circuito.
_ Luego, aplicó una corriente en dirección opuesta.
_ Observó que podía reutilizar la pila, repitiendo el proceso varias veces.
Este fue el primer intento exitoso de acumulación y recarga de energía eléctrica.
_ Introdujo la idea de reversibilidad en las reacciones electroquímicas.
_ Mostró que la electricidad no solo se podía generar, sino también almacenar y reutilizar.
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1836
Invento de la Pila Daniell
John Frederic Daniell (12 de marzo de 1790, Londres, Inglaterra; 13 de marzo de 1845)
Fue un físico y químico británico, miembro de la Royal Society y pionero en el estudio de la electricidad y la electroquímica.
En 1836, Daniell inventó la pila Daniell, una batería electroquímica que ofrecía una fuente de corriente más estable y duradera que las pilas anteriores, como la de Volta.
William Robert Grove (11 de julio de 1811, Swansea, Gales; 1 de agosto de 1896, Londres, Inglaterra)
Fue un físico, químico y juez galés. Aunque también tuvo una carrera jurídica, es recordado sobre todo por su trabajo pionero en electroquímica.
En 1839, Grove inventó la celda de Grove, una batería electroquímica más potente que la pila Daniell.
Más adelante, en 1842, también ideó la primera celda de combustible experimental, que convirtió hidrógeno y oxígeno en electricidad y agua, un concepto revolucionario para su época.
La celda de Grove (1839):
¿Cómo funcionaba?
_ Componentes:
_ Ánodo (electrodo negativo): Zinc en ácido sulfúrico diluido
_ Cátodo (electrodo positivo): Platino en ácido nítrico concentrado
_ Separación: Un vaso poroso que evitaba la mezcla directa de los dos electrolitos, pero permitía el paso de iones
_ Reacción:
_ El zinc se oxida liberando electrones.
_ El ácido nítrico se reduce en el cátodo.
_ Se produce una fuerte corriente eléctrica, mucho más intensa que con la pila Daniell.
Ventajas:
_ Mucho más potente que las pilas anteriores.
_ Utilizada para experimentos que requerían grandes cantidades de electricidad, como la electrólisis.
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1859
La batería de plomo-ácido recargable. A día de hoy aún usada en automoción.
Fue un físico francés, conocido principalmente por ser el inventor de la batería recargable, más específicamente la batería de plomo-ácido, en el año 1859.
Planté creó la primera batería que podía recargarse, lo que marcó una gran diferencia con las pilas anteriores (como la de Volta), que solo podían usarse una vez. Su batería usaba plomo y dióxido de plomo como electrodos, y ácido sulfúrico como electrolito.
Importancia de su invento:
_ Fue el inicio de la tecnología de baterías recargables, que hoy se usa en autos, sistemas de energía solar, UPS y más.
_ Su diseño básico todavía se utiliza, especialmente en las baterías de coche actuales.
_ Abrió camino a investigaciones sobre el almacenamiento de energía eléctrica.
1866
La pila Leclanché
Georges Leclanché (1839–1882)
Fue un ingeniero francés conocido por inventar en 1866 la pila Leclanché, una de las primeras pilas eléctricas prácticas y de bajo costo para uso comercial.
Leclanché desarrolló una pila no recargable (primaria) que usaba:
Fue más segura, barata y estable que las pilas anteriores, lo que permitió su uso extendido en telégrafos, timbres eléctricos y lámparas portátiles.
Importancia de su invento:
_ La pila Leclanché fue el precursor de las pilas secas modernas, como la pila alcalina.
_ Fue una de las primeras fuentes portátiles de electricidad para el público.
_ Su diseño se mantuvo durante décadas con algunas mejoras (como la pila seca de carbono-zinc).
1881
Mejora de la batería de plomo ácido
Camille Alphonse Faure (1840–1898)
Fue un ingeniero e inventor francés, conocido por mejorar la batería de plomo-ácido inventada por Gaston Planté.
En 1881, Faure desarrolló un método para aumentar la capacidad de las baterías de plomo-ácido, aplicando una pasta de óxidos de plomo en las placas. Esto permitía una mayor superficie activa y, por tanto, una mejor capacidad de carga y descarga.
Importancia de su invento:
_ Hizo que las baterías de plomo-ácido fueran más eficientes, prácticas y duraderas.
_ Su mejora permitió la producción industrial de estas baterías.
_ Gracias a él, las baterías recargables se volvieron viables para uso comercial y en vehículos.
1887
Se patenta la denominada pila seca
Carl Gassner (17 de noviembre de 1855, Mainz, Alemania; 31 de enero de 1942)
Fue un médico y científico alemán, especializado en química y medicina. Es conocido por inventar la primera pila seca comercialmente viable.
En 1887, Carl Gassner patentó la pila seca, una mejora directa de la pila Leclanché, que hasta entonces usaba electrolitos líquidos.
Su invento permitió el desarrollo de las baterías portátiles, prácticas y seguras, que aún hoy forman la base de muchas pilas modernas (como las tipo AA o AAA).
Componentes:
_ Ánodo (electrodo negativo): Zinc (que también hacía de carcasa)
_ Cátodo (electrodo positivo): Dióxido de manganeso (MnO₂)
_ Electrolito: Cloruro de amonio (NH₄Cl), pero solidificado con yeso y otros materiales para convertirlo en una pasta húmeda (no líquida)
Reacción:
_ El zinc se oxida, liberando electrones.
_ El dióxido de manganeso se reduce, permitiendo el flujo de corriente.
_ El electrolito en pasta permite la reacción sin riesgo de derrames.
1898
Desarrollo de una mejora significativa de la pila seca
Federico Guillermo Luis Hellesen (1872 en Dinamarca, 1954)
Fue un inventor y empresario danés-alemán, pionero en la producción industrial de pilas eléctricas portátiles.
En 1898, Hellesen desarrolló y patentó una mejora significativa de la pila seca, haciendo posible su producción industrial a gran escala. Fundó la empresa Willy Hellesen A/S, una de las primeras fábricas dedicadas a la producción de pilas comerciales.
Componentes y características:
_ Se basaba en la pila seca de carbón-zinc, similar a la pila de Gassner.
_ Utilizó una mejora en los materiales y el diseño para aumentar la eficiencia y durabilidad.
_ Introdujo métodos de fabricación que permitieron la producción masiva y económica.
Fue un ingeniero e inventor sueco, conocido por inventar la batería de níquel-hierro y la de níquel-cadmio, ambas baterías recargables.
En 1899, Jungner desarrolló la primera batería de níquel-cadmio (Ni-Cd), una batería recargable con mejor rendimiento y durabilidad que las de plomo-ácido. También trabajó en la batería de níquel-hierro (Ni-Fe), una tecnología más resistente pero con menor eficiencia.
Importancia de su invento:
_ Introdujo nuevas tecnologías de baterías recargables con mejores características para ciertos usos.
_ Las baterías Ni-Cd fueron muy utilizadas en herramientas eléctricas, teléfonos inalámbricos y dispositivos portátiles.
_ Su trabajo abrió camino a baterías más avanzadas como las NiMH y posteriormente las de iones de litio.
1901
Desarrollo de una batería recargable de níquel-hierro (NiFe)
Thomas Alva Edison (11 de febrero de 1847, Milan, Ohio, EE.UU; 18 de octubre de 1931)
Fue uno de los inventores y empresarios más prolíficos de la historia, con más de 1,000 patentes registradas.
Sus inventos revolucionaron la iluminación, el sonido, la energía y las comunicaciones.
En 1901, Edison desarrolló una batería recargable de níquel-hierro (NiFe).
Fue diseñada para ser más duradera y resistente que las baterías de plomo-ácido usadas entonces.
Utilizaba electrodos de níquel y hierro y un electrolito de hidróxido de potasio.
Esta batería soportaba ciclos de carga y descarga más profundos y tenía una vida útil larga, aunque su eficiencia energética era menor que la de otras baterías.
Uno de sus desafíos era la migración de partículas de plata hacia el ánodo de zinc, lo que deterioraba la vida útil de la batería. Para solucionarlo, utilizó separadores semi‑permeables, incluyendo celofán, para evitar ese problema.
En 1932 se le concedió una patente para el uso de membranas de este tipo en sus células.
En 1936 logró poner en marcha una primera operación industrial de su celda plata/zinc: una célula que proporcionaba 5 amperios durante 75 minutos, pesando unos 377 g.
Más adelante trabajó para hacer el electrodo negativo de zinc menos soluble, reducir la cantidad de electrolito, etc., para mejorar la durabilidad.
Importancia de su invento:
_ La batería de plata‑zinc tiene una alta densidad de energía por unidad de peso/volumen, lo que la hace útil para aplicaciones donde el peso y el espacio importa (por ejemplo, equipos militares, aviación, aplicaciones espaciales). André aportó mejoras prácticas que la hicieron más viable.
_ Su trabajo con los separadores contribuyó a alargar la vida útil de estas baterías, mitigando uno de los problemas más serios que afectaba estas químicas.
_ También desarrolló un coche eléctrico experimental en los años 50 ("Dyna‑Panhard" modificado) usando sus baterías plata‑zinc.
1942
Invento de la batería de mercurio-zinc
Samuel Ruben (1900–1988)
Fue un inventor y electroquímico estadounidense, conocido principalmente por co-inventar la pila de mercurio y por su colaboración con la empresa Duracell, una de las marcas de baterías más reconocidas del mundo.
Durante la Segunda Guerra Mundial, Samuel Ruben desarrolló junto con Philip Mallory una batería de mercurio-zinc, que ofrecía varias ventajas:
_ Mayor estabilidad de voltaje,
_ Larga vida útil,
_ Buen desempeño en condiciones extremas.
Estas baterías fueron muy utilizadas por el ejército en equipos médicos, transmisores y detectores portátiles.
Importancia de su invento:
_ Su trabajo permitió baterías más confiables para uso militar y médico.
_ Fue fundamental en la creación de Duracell, marca que más tarde produciría pilas alcalinas de alta calidad.
_ También hizo importantes avances en el desarrollo de otros dispositivos eléctricos y materiales electroquímicos.
Fue un empresario estadounidense, fundador de la compañía P. R. Mallory Company, que más tarde se convertiría en lo que hoy conocemos como Duracell.
Originalmente su empresa fabricaba alambre de tungsteno para filamentos de bombillas.
Con Samuel Ruben, desarrolló en 1942 una pila de mercurio (mercury cell), una batería seca que fue importante para usos militares durante la Segunda Guerra Mundial.
Bajo su liderazgo, la empresa también desarrolló baterías alcalinas y otros tipos de pilas, y finalmente introdujo la marca Duracell en 1964.
Importancia de Mallory:
_ Fue un puente entre la invención científica (como la de Ruben) y la producción industrial de baterías. Su compañía tenía capacidad de fabricar en volumen, lo que permitió que esas invenciones llegaran al mercado.
_ Varias innovaciones de su empresa fueron claves: baterías de mercurio para uso militar, baterías alcalinas, producción de tamaños estándar (AA, AAA…) que se volvieron comunes al consumidor.
_ Mallory también es importante porque su empresa creó una de las marcas de pilas más reconocidas mundialmente: Duracell.
Fue un ingeniero e inventor canadiense-estadounidense, conocido por inventar la pila alcalina moderna en la década de 1950 mientras trabajaba en la empresa Eveready (hoy Energizer).
En un intento por mejorar las pilas de carbono-zinc, Urry creó una nueva pila usando:
_ Zinc en polvo como ánodo,
_ Dióxido de manganeso como cátodo,
_ Un electrolito alcalino (hidróxido de potasio), en lugar del ácido común.
_ El resultado fue la pila alcalina, mucho más duradera y eficiente que las pilas tradicionales.
Michael Stanley Whittingham (nacido en diciembre de 1941 en Nottingham, Inglaterra)
Es un químico británico-estadounidense. Estudió química en la Universidad de Oxford, donde obtuvo su licenciatura, maestría y doctorado.
Posteriormente trabajó en investigación postdoctoral, y luego en la industria; por ejemplo, en Exxon Research.
Más tarde pasó al ámbito académico como profesor en la Universidad de Binghamton, en el Estado de Nueva York.
Fue uno de los pioneros en desarrollar la batería de litio recargable, trabajando en los años 1970.
Introdujo el uso de materiales de intercalación (“intercalation electrodes”) para el cátodo: por ejemplo, disulfuro de titanio (TiS₂). Estos materiales permiten que los iones de litio se inserten entre las capas del material durante la carga y se liberen durante la descarga, sin destruir la estructura.
Su batería inicial tenía ánodo de litio metálico y cátodo de TiS₂, produciendo un voltaje alrededor de 2,5 V.
Aunque su diseño original enfrentaba problemas de seguridad (el litio metálico es muy reactivo), su trabajo abrió el camino para desarrollos posteriores que solucionaron esos problemas.
Importancia de su invento:
_ Whittingham es considerado uno de los fundadores de la tecnología de baterías de iones de litio, las cuales han transformado dispositivos portátiles, móviles, vehículos eléctricos, almacenamiento energético, etc.
En torno a 1980, Goodenough identificó un nuevo material para el cátodo, óxido de cobalto de litio (lithium-cobalt oxide, LiCoO₂), que permitió baterías recargables con un voltaje significativamente superior al de anteriores prototipos. Pasó de ~2,5‑3 V a aproximadamente 4 V.
Su mejora fue clave porque ese material permitió mayor densidad de energía, lo cual hace viable el uso comercial en dispositivos portátiles.
Además, Goodenough trabajó en distintas composiciones de cátodo, no solo LiCoO₂, sino también óxidos como lithium-manganese-oxide (LMO) y lithium iron phosphate (LFP), que contribuyeron con variantes con mejor coste, seguridad o durabilidad en algunas aplicaciones.
Importancia de su invención:
_ Fue uno de los tres galardonados con el Premio Nobel de Química en 2019, junto con Stanley Whittingham y Akira Yoshino, “por el desarrollo de las baterías de iones de litio”.
_ Su material de cátodo aún se emplea en muchas baterías modernas, especialmente en dispositivos pequeños (teléfonos, portátiles) y algunos vehículos eléctricos.
_ Sus investigaciones han sido fundamentales para la transición hacia tecnologías más limpias (electrónica portátil, almacenamiento de energía renovable, transporte eléctrico) gracias a baterías más eficientes, compactas y duraderas.
1985
Invento de la primera batería de iones de litio comercialmente viable.
Akira Yoshino (nacido el 30 de enero de 1948 en Suita, Japón)
En 1985, Yoshino desarrolló una versión segura y viable para la producción comercial de la batería de iones de litio, utilizando:
_ Ánodo: material a base de petróleo coque (derivado del petróleo), evitando el uso de litio metálico, lo que mejoró la seguridad.
_ Cátodo: óxido de cobalto de litio (LiCoO₂), que había sido identificado previamente por John B. Goodenough.
_ Electrolito: una solución de sales de litio en un disolvente orgánico, permitiendo la movilidad de los iones de litio entre los electrodos durante los ciclos de carga y descarga.
Este diseño permitió una batería ligera, recargable y con alta densidad energética, adecuada para dispositivos electrónicos portátiles.
Fue galardonado con:
_ Premio Draper 2014: otorgado por la Academia Nacional de Ingeniería de EE. UU. por su contribución al desarrollo de la batería de iones de litio.
_ Premio Nobel de Química 2019: Yoshino compartió este prestigioso galardón con John B. Goodenough y M. Stanley Whittingham por el desarrollo de las baterías de iones de litio.
Impacto de su invención:
La batería de iones de litio ha transformado la tecnología moderna, siendo esencial en:
_ Dispositivos electrónicos portátiles: como teléfonos móviles, computadoras portátiles y cámaras digitales.
_ Vehículos eléctricos: proporcionando una fuente de energía eficiente y de larga duración.
_ Almacenamiento de energía renovable: facilitando la integración de fuentes de energía intermitentes como la solar y la eólica.
Su invención ha permitido avances significativos en la tecnología de almacenamiento de energía, contribuyendo a la sostenibilidad y la reducción de la dependencia de combustibles fósiles.
1986
Invento de la batería de hidruro de metal-níquel. Esta batería tenía: mayor capacidad, menos toxicidad. Revoluciona cámaras y electrónica de consumo.
Stanford Robert Ovshinsky (Nació el 24 de noviembre de 1922 en Akron, Ohio; falleció el 17 de octubre de 2012 en Bloomfield Hills, Michigan)
Era inventor, científico e ingeniero autodidacta, con más de 400 patentes en temas de energía, almacenamiento, materiales amorfos, memorias de estado sólido, etc.
Desarrolló y popularizó la batería de hidruro de metal‑níquel (NiMH), usada en híbridos, vehículos eléctricos, portátiles, cámaras y otros dispositivos.
Fue pionero en el uso de materiales amorfos y desordenados (no cristalinos) para semiconductores, celdas solares, memorias, etc. Este enfoque permitió nuevas propiedades eléctricas y funcionalidades.
Fundó en 1960 la empresa Energy Conversion Devices (ECD Ovonics) junto con su esposa Iris M. Ovshinsky, para desarrollar muchas de sus ideas aplicadas sobre energía y almacenamiento.
Importancia de sus inventos:
_ La batería NiMH contribuyó significativamente a la transición hacia vehículos menos contaminantes (híbridos) y al mejoramiento de baterías recargables con mayor capacidad frente a alternativas más antiguas.
_ Sus avances en materiales amorfos han servido para varias tecnologías que usamos hoy día —como paneles solares de película delgada, memorias regrabables, dispositivos electrónicos portátiles, etc.
_ Fue considerado un visionario en el campo de la energía limpia, con la idea de que deberíamos reducir la dependencia de los combustibles fósiles, usar energías alternativas, y aprovechar la ciencia de materiales para almacenamiento y conversión energética.
Finales de la década de 1990 – 2000
Desarrollo y popularización de la batería de litio-polímero (Li-Po)
Basada en los avances previos de las baterías Li-ion (Goodenough, Whittingham y Yoshino)
Las baterías de litio-polímero surgieron como una evolución de la tecnología de litio-ion. Aunque no se atribuyen a un único inventor, diversos laboratorios y fabricantes desarrollaron durante los años 90 la idea de usar electrolitos en polímero en lugar de líquidos inflamables, dando lugar a celdas más flexibles, delgadas y seguras.
Para conseguir una batería ligera y adaptable a nuevos formatos, los investigadores emplearon:
Un ánodo de carbono (grafito) similar al de las Li-ion,
Un cátodo de óxido metálico de litio,
Un electrolito en polímero gelificado, que reduce fugas y mejora la estabilidad,
El resultado fue la batería Li-Po, más segura, de bajo perfil y fácilmente moldeable, ampliamente utilizada en móviles, drones, wearables y dispositivos compactos.
2010–Actualidad
Desarrollo de las baterías de estado sólido
Investigación destacada: John B. Goodenough, Samsung Advanced Institute of Technology, Toyota, Solid Power y QuantumScape
Las baterías de estado sólido representan una evolución de las baterías de litio-ion: sustituyen el electrolito líquido inflamable por un electrolito sólido, lo que promete mayor seguridad, densidad energética y vida útil. No tienen un único inventor, sino décadas de avances acumulados desde los años 70, acelerados a partir de 2010 con inversiones de grandes empresas y laboratorios.
Para lograr una batería más segura, densa y estable, los investigadores emplean:
Un ánodo de litio metálico o de materiales que permitan alta densidad de carga,
Un cátodo basado en óxidos o sulfuros de litio,
Un electrolito sólido (cerámico, polímero o sulfuros), que evita fugas, mejora la estabilidad térmica y reduce riesgos,
El resultado son las baterías de estado sólido, con potencial para ofrecer mayor autonomía, recargas más rápidas y una seguridad muy superior, consideradas la próxima gran revolución en vehículos eléctricos y almacenamiento energético.
Comparativa de tecnologías moderna
Conclusión
Las baterías han recorrido un largo camino, desde las celdas de plomo del siglo XIX hasta las Li-ion que alimentan tu móvil. Cada tecnología respondió a las necesidades de su época, y hoy seguimos avanzando hacia soluciones más seguras, ligeras y con mayor capacidad.
Con esta entrada, cerramos la Historia de las Baterías, dejando una visión clara y estructurada del pasado, presente y futuro de la energía portátil.
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