Pilas y Baterías

JULIAN CARDOZO PAULA MENDEZ

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PILAS

¿Qué son?

Pilas:

Es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo. Se trata de un generador primario.

Pilas y sus polos Esta energía resulta accesible mediante

dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo negativo o cátodo y el otro es el polo positivo o ánodo.

Estructura de las pilas

La estructura fundamental de una pila consiste en dos electrodos, metálicos en muchos casos, introducidos en una disolución conductora de la electricidad o electrolito.

TIPOS DE PILAS N * 1 PILA COMUN

N * 2 PÍLA ALCALINA

N * 3 PILA DE OXIDO DE PLATA N * 4 PILA DE LITIO N * 5 PILA DE NIQUEL / CADMIO

N * 6 PILA DE BOTON N * 7 PILA DE OXIDO DE MERCURIO

Tipos de pilas n *1 Pila Común = Las pilas secas, de zinc-carbono o

pilas comunes están formadas por un recipiente cilíndrico de zinc, que es el polo negativo, relleno de una pasta electrolítica, y por una barra de carbón en el centro (electrodo positivo), todo ello sellado para evitar fugas.

Ventajas•No se descargan si no están en uso.

Ventajas = No se descargan si no están en uso.

Desventajas = Una pila puede llegar a contaminar 3. 000 litros de agua

Tipo de pilas n * 2

Pilas alcalinas = Las pilas secas alcalinas son similares a las pilas secas comunes, con las excepciones de que el electrolito es básico (alcalino), porque contiene KOH y la superficie interior del recipiente de Zn es áspera; esto proporciona un área de contacto mayor.

Ventajas =

Respecto a las pilas convencionales entregan más potencia y una corriente más estable.

Su duración es seis veces mayor que la de la pila de cinc-carbono.

Resisten mejor el uso constante.

 Tipo de pilas n * 3

Pilas de óxido de plata = Son de tamaño pequeño, usualmente de tipo botón. Contienen 1 % de mercurio aproximadamente por lo que tienen efectos tóxicos sobre el ambiente. 

Ventajas : Las pilas de óxido de plata tienen un mayor voltaje de operación.

En comparación con las pilas alcalinas, las pilas de óxido de plata tienen una curva de descarga más plana

Tipo de pilan * 4 Pilas de litio = Producen tres veces más energía que las pilas alcalinas, considerando tamaños equivalentes, y poseen también mayor voltaje inicial que éstas (3 voltios). 

Ventajas = Poco peso: a igualdad de carga almacenada, son menos pesadas y ocupan menos volumen que las de tipo Ni-MH y mucho menos que las de Ni-Cd y plomo.Tiene una elevada densidad de energía:

Tipo de pilas n * 5 Pilas de níquel/cadmio = están basadas en un sistema formado por hidróxido de níquel, hidróxido de potasio y cadmio metálico. Poseen ciclos de vida múltiples, presentando la desventaja de su relativamente baja tensión.

Ventajas =Pueden ser recargadas hasta 1000 veces

Alcanzan a durar decenas de años

No contienen mercurio

Desventajas = Contiene cadmio que es un metal con características tóxicas. 

Tipo de pilan * 6Pilas botón = Son llamadas así, las pilas de tamaño reducido, de forma chata y redonda. El mercado de artículos electrónicos requiere cada vez más de ellas. Son imprescindibles para audífonos, marcapasos, relojes, calculadoras y aparatos médicos de precisión.

Ventajas = Buena duración en almacenaje: con una auto descarga menor del 1% anual.Alta estabilidad ante los cambios de ambiente, funcionan en un amplio margen de temperaturas entre -20°C y +60°C.

Tipo de pilas n * 7 Pilas de oxido de mercurio = son las más tóxicas, contienen un 30 % aproximadamente de mercurio. Deben manipularse con precaución en los hogares, dado que su ingestión accidental, lo que es factible por su forma y tamaño, puede resultar letal. 

BATERIAS

¿ QUE SON LAS BATERIAS ? Una batería es un dispositivo que almacena energía química para ser liberada después en forma de energía eléctrica al momento de encender el vehículo. Cuando la batería se conecta a una demanda externa de corriente, como un motor, la energía química se convierte en energía eléctrica y fluye a través del circuito.

Baterías y sus polos Las baterías tienen dos polos, uno positivo (+) y otro negativo (-). Los electrones (de carga negativa) corren del polo negativo hacia el polo positivo, o sea, son recogidos por el polo positivo. A no ser que los electrones corran del polo negativo hacia el polo positivo, la reacción química no ocurre. Esto significa que la electricidad solo es generada cuando se le liga una carga.

Estructura de las baterías

Una batería de 12 V dispone de seis celdas conectadas en serie, incorporadas en una caja tipo bloque de polipropileno subdividida por medio de paredes divisorias. Una celda consta de un bloque de placas, compuesto respectivamente de un conjunto de placas positivas y uno de placas negativas.

N * 1 BATERÍAS DE PLOMO-ÁCIDO

N * 2 BATERÍAS DE NÍQUEL-HIERRO:

N * 3 BATERÍAS ALCALINAS DE MANGANESO

N + 4 BATERÍAS DE NÍQUEL-CADMIO

N * 5 BATERÍAS DE NÍQUEL-HIDRURO METÁLICO N * 6 BATERÍAS DE IONES DE LITIO

N * 7 BATERIAS DE POLIMERO DE LITIO

TIPOS DE BATERIAS

Tipo de batería n * 1 BATERÍAS DE PLOMO-ÁCIDO = este tipo de baterías están conformadas por dos electrodos de plomo, y suele utilizarse en los automóviles.Con respecto a su funcionamiento, en el proceso de carga, el sulfato de plomo se convierte en plomo metal en el cátodo o polo negativo. Por otra parte, en el polo positivo o ánodo se produce la formación de óxido de plomo.

Tipo de batería n * 2

BATERÍAS DE NÍQUEL-HIERRO = esta clase de baterías fue desarrollada por Edison a principios del siglo XX. Se conformaba por filas de tubos compuestos por acero niquelado, los cuales contenían hidróxido de níquel. El polo positivo contenía acero niquelado con polvo de oxido ferroso.Las baterías de níquel son de fabricación simple, bajo costo y pueden sobrecargarse o descargarse reiteradas veces sin por ello perder su capacidad.

Tipo de batería n * 3

BATERÍAS ALCALINAS DE MANGANESO = son similares a las pilas alcalinas, con la excepción de que están conformadas por hidróxido de potasio. Su envoltura es de acero y el zinc es polvo ubicado en el centro.Las baterías alcalinas de manganeso tienen un valor elevado y se emplean en máquinas de mayor consumo de energía como juguetes con motor.

Tipo de baterías n * 4 BATERÍAS DE NÍQUEL-CADMIO = ésta clase

de batería funciona a partir de un ánodo de cadmio y un cátodo compuesto por hidróxido de níquel. Por su parte, el electrolito se conforma de hidróxido de potasio. Pueden ser recargadas una vez gastadas, aunque disponen de poca capacidad.

Tipo de batería n * 5

BATERÍAS DE NÍQUEL-HIDRURO METÁLICO = emplean un ánodo de hidróxido de níquel y un cátodo compuesto por una aleación de hidruro metálico.Son reacias al contacto con las bajas temperaturas, disminuyendo en gran parte su eficacia.

Tipo de batería n * 6

BATERÍAS DE IONES DE LITIO = dispone de un ánodo de grafito, mientras que el cátodo funciona a partir de oxido de cobalto, oxido de manganeso o trifilina. No permiten la descarga y son capaces de alcanzar potencias elevadas. Sin embargo se ven afectadas por los cambios de temperatura.

TIPO DE BATERIA N * 7

BATERIAS DE POLIMERO DE LITIO = cuentan con características análogas a las baterías de iones de litio, aunque su densidad es mayor. Son de tamaño reducido por lo que suelen utilizarse en pequeños equipos.

FIN DE LAS PILAS Y BATERIAS