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Solución:
Un modelo simple de una batería es una reacción química que produce un voltaje constante. Pero, esta reacción química lleva tiempo. Un modelo simple de la velocidad limitada de esa reacción en términos eléctricos es una resistencia en serie:
simular este circuito: esquema creado con CircuitLab
Cuando la batería está fresca, R1 es pequeño. A medida que se agota la energía química, R1 se hace más grande. La razón por la que sucede esto es complicada, y no soy químico, así que no puedo decírtelo en detalle, pero tiene que ver con que los reactivos se agotan, las placas de la batería se cubren de suciedad, etc.
Esta resistencia, aunque es una combinación de efectos eléctricos y químicos, no está exenta de las leyes de la física. Todavía experimenta una pérdida de acuerdo con la ley de Joule:
$$ P = I^2 R $$
Esta pérdida de energía eléctrica debe ir acompañada de una ganancia de energía térmica.
Si no está mezclando baterías, entonces, a medida que las baterías se descargan, todas sus resistencias aumentan casi al mismo nivel, por lo que mientras R aumenta, el aumento de $R$ también limita la corriente máxima $I$ que las baterías pueden suministro. La mayoría de las baterías1 están diseñados para ser seguros bajo cualquiera de estas condiciones.
Sin embargo, si mezcla baterías nuevas y agotadas, entonces tiene una batería nueva que puede entregar una gran corriente, en una batería agotada que tiene una alta resistencia. Esto da como resultado un calor excesivo en la batería agotada, que luego puede dañarse o fallar, quizás espectacularmente.
1: pero ciertamente no todas las baterías. Las baterías de iones de litio, de alguna manera infame, no son seguras cuando se cortan.
Lo peor que puede hacerle a casi cualquier tipo de batería, ya sea recargable o no, es empujar una cantidad de corriente a través de ella que es grande en relación con su corriente de cortocircuito. A medida que una batería se agota, su corriente de cortocircuito y, por lo tanto, el nivel de corriente que puede manejar con seguridad disminuirá. Si todas las baterías de una pila se agotan al mismo tiempo, la cantidad de corriente que fluye en el sistema permanecerá por debajo de la cantidad de corriente que la batería más débil puede manejar con seguridad. Sin embargo, si una de las baterías en la pila se agota mientras que otras baterías siguen siendo fuertes, las baterías fuertes pueden lograr impulsar una corriente significativa a través de la débil, incluso cuando su corriente de cortocircuito se haya reducido a prácticamente nada. Tal abuso degradará severamente la vida útil de las baterías recargables y puede causar que las baterías no recargables (o incluso las recargables) liberen suciedad corrosiva.
Duracell dice: –
P. ¿Puedo mezclar pilas viejas y nuevas? A. No mezcle baterías viejas y nuevas. Si lo hace, reducirá el rendimiento general y puede causar fugas o ruptura de la batería. Recomendamos reemplazar todas las baterías dentro de un dispositivo.
P. ¿Puedo mezclar diferentes tipos de baterías? R. No, diferentes baterías están diseñadas para diferentes propósitos. Mezclar una batería de litio con una batería alcalina no mejorará el rendimiento del dispositivo. De hecho, reducirá el rendimiento e incluso puede dañar su dispositivo o provocar una fuga o ruptura de la batería.
Además, no mezcle diferentes marcas de baterías dentro de un dispositivo. Si lo hace, reducirá el rendimiento general y también puede causar fugas o roturas de la batería. Recomendamos usar el mismo tipo de baterías dentro de un dispositivo.
P. ¿Tengo que cambiar todas las pilas al mismo tiempo? R. Recomendamos cambiar todas las baterías de una unidad al mismo tiempo. Una batería parcialmente usada consumirá energía de una nueva, reduciendo la cantidad total de energía disponible de la batería.
Estas preguntas y respuestas se pueden encontrar aquí
El problema es que es probable que Duracell (les interesa) dé un giro menos que brillante a la mezcla de baterías, pero es difícil encontrar una respuesta general que lo contradiga.
Mi propia experiencia de falla de la batería se limita a las baterías de NiCd, donde una celda invirtió su polaridad, lo que hizo que la pila de celdas bajara de 6,0 V a 3,6 V y esto se debió a una fuerte descarga por un circuito defectuoso, no a una selección aleatoria de baterías nuevas y viejas, sino la probabilidad de inversión celular (escuché) era mayor si mezclabas lo viejo y lo nuevo.
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