¿Qué es una celda de batería y para qué sirve?

Una celda de batería -como la que encontraríamos dentro de nuestro ordenador portátil o smartphone- es la unidad individual que podemos encontrar en cualquier batería, tratándose así de la unidad más pequeña sobre la que nos podemos basar a la hora de configurar un sistema de alimentación portátil, ya sea tanto a nivel de capacidad como a nivel de voltaje. Si tuviésemos que compararlo con un procesador, una celda en una batería equivaldría a un núcleo dentro de un procesador moderno, siendo una unidad funcional dentro de un conjunto mayor.

Una celda de batería, por tanto, es el conjunto de componentes que formarían cualquier batería, pues dentro de cada celda tenemos los materiales necesarios para formar el ánodo y el cátodo de la misma, así como los elementos químicos necesarios para generar corriente eléctrica a partir de una reacción química en su interior.

Cuando hablamos de la tecnología de la que está hecha una batería, nos referimos concretamente a estos elementos químicos, los cuales son capaces de dar algunas especificaciones básicas de cada celda, como serían su voltaje, razón por la que una celda de iones de litio siempre nos proporcionará un voltaje nominal de entre 3.6 y 3.7 voltios, con un voltaje máximo que generalmente se comprende en los 4.2 voltios. Esto cambia por completo conforme cambiamos de tecnología química, razón por la que esta arquitectura a base de celdas es ideal de cara a ajustarnos a las necesidades concretas de un dispositivo.

Como mencionábamos, la celda es la unidad individual de cualquier batería, razón por la que si sabemos de qué químicos se compone la batería, y sabemos el voltaje nominal de la batería, podemos saber qué configuración de celdas tiene la misma en su interior, siendo relativamente habitual en smartphones contar con solamente una celda, mientras que en portátiles solemos contar con tres celdas en serie, con baterías de mayor capacidad duplicando el número de celdas pero colocándolas en paralelo.

Sería sencillo asumir para qué sirve una celda de batería tras entender qué rol forma dentro de una batería, y es que lo cierto es que una celda dentro de una batería de una celda, es principalmente una batería, un ejemplo más que notorio en los smartphones de alrededor del mundo, pero también presente por ejemplo en los cigarrillos electrónicos, dispositivos que usan una sola celda 18650 idéntica a la que encontramos en las baterías de los coches eléctricos y ordenadores portátiles.

Del mismo modo, cuando hablamos de estas celdas, hemos hablando también de cómo se pueden combinar para obtener distintas capacidades y voltajes, y es que la versatilidad que nos dan las celdas dentro de una batería significa que podemos crear una batería acorde a nuestras necesidades.

Por ejemplo, una batería 3S2P está construida de forma que tenemos 3 celdas en serie, y dos conjuntos de estas celdas en paralelo, triplicando así el voltaje de una celda y duplicando la capacidad de cada celda. Esta es una configuración común en ordenadores portátiles, ya que proporciona un voltaje lo suficientemente alto para hacer funcionar todos los dispositivos, a la vez que la capacidad de batería es lo suficientemente grande como para proporcionar una buena autonomía.

Esta nomenclatura puede utilizarse de forma indefinida para describir la arquitectura de una batería, de modo que podemos definir así baterías como las de un vehículo eléctrico, donde encontramos miles de celdas que forman parte de una enorme batería capaz de mover dicho vehículo, o incluso baterías aún más grandes de tipo estacionario para alimentar hogares cuando su fuente principal de energía es un sistema de placas solares, un supuesto en el que una correcta arquitectura a nivel de celdas es tan importante como el material del que están hechas las mismas, algo importante de cara a valorar los riesgos de cada una de ellas.