¿Por qué las baterías agotadas parecen recargarse por sí solas después de un tiempo? [duplicar]

Las baterías funcionan mediante una reacción redox . La reacción solo puede ocurrir tan rápido, limitando así la corriente que la batería puede proporcionar. A medida que se extrae más corriente de la batería, el voltaje disminuye.

A medida que la batería se agota, hay menos reactivos disponibles para conducir la corriente eléctrica. Sin embargo, si la batería se deja reposar por un tiempo, la reacción puede proceder un poco, acumulando un exceso de electrones en un terminal y una falta en el otro.

Tan pronto como los terminales de la batería se conectan con un conductor, se produce una corriente cuando el desequilibrio de carga eléctrica intenta alcanzar el equilibrio. Sin embargo, muy pronto se ha utilizado todo ese desequilibrio que se desarrolló cuando la batería se sentó en el estante, y la reacción química debe continuar creando más desequilibrio para continuar impulsando la corriente de la batería. Si la batería está casi agotada, esta reacción no puede ocurrir muy rápido, ya que casi todos los reactivos en la batería ya han reaccionado.

Entonces, la batería en el estante no está "recargando", porque no está ganando más energía. Simplemente le está dando a los químicos dentro de la batería más tiempo para reaccionar, convirtiendo más energía química que ya estaba allí en energía eléctrica.

En una batería (recargable o no), los iones deben migrar a los dos polos para intercambiar electrones con los polos, lo que hace que la corriente eléctrica fluya entre los polos (= la batería entrega energía).

Esta migración de iones no se produce instantáneamente: los iones pueden tardar un tiempo en migrar a sus respectivos polos y hacer su trabajo. Cuando la región alrededor de un polo se haya agotado de iones, la batería aparecerá vacía, pero después de un tiempo los iones se dispersarán nuevamente, habrá iones cerca del polo y la batería aparecerá cargada nuevamente.

Un efecto similar puede ser causado por los restos de los iones cargados: una vez descargados, pueden bloquear el proceso previsto cerca de los polos. Se toman tiempo para difundirse lejos de los polos.

Una batería puede modelarse a la ligera como un conjunto de condensadores interconectados por resistencias de varios valores. Para simplificar, supongamos que dos condensadores: el # 1 está conectado directamente a la carga, y el # 2 está conectado al # 1 a través de una resistencia de alto valor.

Cuando la carga no está consumiendo ninguna corriente, una pequeña cantidad de corriente fluirá desde el límite que tenga el voltaje más alto hacia el que tiene el voltaje más bajo. Esto hará que los dos topes se aproximen a un equilibrio donde los voltajes sean iguales.

Cuando la carga dibuja corriente, sin embargo, la carga puede fluir de # 1 a la carga más rápido de lo que puede fluir de # 2 a # 1. Si esto sucede, el voltaje en el # 1 caerá por debajo del # 2. Cuanto mayor sea la diferencia de voltaje, más corriente fluirá de # 2 a # 1, pero el voltaje en # 1 puede caer por debajo del voltaje de funcionamiento mínimo del teléfono, incluso cuando el voltaje en # 2 es sustancialmente mayor. Una vez que el teléfono se apaga y deja de consumir energía, el flujo del # 1 ya no será más rápido que el flujo del # 2 y, por lo tanto, comenzará a recargarse desde el # 2 hasta que las baterías vuelvan a alcanzar el equilibrio. p>

Tenga en cuenta que, en la práctica, las baterías son mucho más complicadas de modelar que los condensadores; entre otras cosas, las resistencias que conectan las distintas capacitancias no son fijas sino que varían según la batería se carga y descarga. No obstante, el modelo de condensadores interconectados proporciona una imagen intuitiva y sencilla de lo que está pasando.

PS: se puede pensar que tanto las baterías como las tapas contienen algún material de almacenamiento de carga y algo de material para conectarlo. Cuanto más material de interconexión contiene una batería o un condensador, más bajas son las resistencias efectivas que conectan todo. Sin embargo, el material de interconexión no tiene una cantidad útil de carga, por lo que las baterías y tapas de bajo ESR tienen que ser físicamente más grandes que las baterías y tapas de mayor ESR con la misma capacidad.