pilas, baterias y acumuladores

Baterias y AcumuladoresQuimica III

Equipo: Guadalupe AguilarBrenda Granados

Angeles LunaBrenda Zamora

Tanto pila como batería son términos provenientes de los primeros tiempos de la electricidad, en los que se juntaban varios elementos o celdas. La pila es una celda galvánica simple, mientras una batería consta de varias celdas conectadas en serie o paralelo

El término acumulador se aplica indistintamente a uno u otro tipo, así como a los condensadores eléctricos o a otros métodos de acumulación, siendo de este modo un término neutro capaz de englobar y describir a todos ellos.

ClasificaciónLas celdas primarias transforman

la energía química en energía eléctrica, de manera irreversible (dentro de los límites de la práctica). Cuando se agota la cantidad inicial de reactivos presentes en la pila, la energía no puede ser fácilmente restaurada o devuelta a la celda electroquímica por medios eléctricos.1

Las celdas secundarias pueden ser recargadas, es decir, que pueden revertir sus reacciones químicas mediante el suministro de energía eléctrica a la celda, hasta el restablecimiento de su composición original.

Las celdas primarias (de un solo uso o de "usar y tirar") se usan una vez y se desechan; los materiales de los electrodos se cambian irreversiblemente durante la descarga. Los ejemplos más comunes son la pila alcalina no recargable utilizada para linternas y una multitud de dispositivos portátiles.

Las secundarias (recargables) se pueden descargar y recargar varias veces, debido a que la composición original de los electrodos puede ser restaurado por la corriente inversa. Los ejemplos incluyen las baterías de ácido-plomo usadas en los vehículos y las baterías de iones de litio utilizadas en dispositivos electrónicos portátiles, como móviles, tabletas y ordenadores.

Bateria electrica

Bateria electricaSe denomina batería, batería

eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente acumulador, al dispositivo que consiste en una o más celdas electroquímicas que pueden convertir la energía química almacenada en electricidad. Cada celda consta de un electrodo positivo, o cátodo, un electrodo negativo, o ánodo y electrolitos que permiten que los iones se muevan entre los electrodos, facilitando que la corriente fluya fuera de la batería para llevar a cabo su función.

Las baterías vienen en muchas formas ytamaños, desde las celdas en miniatura quese utilizan en audífonos y relojes de pulsera,a los bancos de baterías del tamaño de las habitaciones que proporcionan energía de reserva a las centrales telefónicas y ordenadores de centros de datos.

Tipos de bateriaBatería de níquel-cadmio (NiCd)Usa óxido hidróxido de níquel y cadmio

metálico como electrodos. El cadmio es un elemento tóxico.  Las baterías de níquel-cadmio han sido casi completamente sustituidas por baterías de níquel-hidruro metálico.

Batería de níquel e hidruro metálico (NiMH)Se desarrolló por primera vez alrededor de

1980. La batería tiene una aleación capaz de absorber hidrógeno como electrodo negativo, en lugar de cadmio.

Batería de iones litioLa tecnología de la batería de iones litio aún

no ha alcanzado la madurez. Sin embargo, estas baterías son la elección preferente en electrónica de consumo y muchas tienen una de las mejores relaciones energía/masa y una pérdida muy lenta de carga cuando no está en uso. La popularidad de las baterías de Litio-ion se ha extendido mientras la tecnología continúa mejorando.

Batería Zebra (NaNiCl).Es una de las baterías recargables que más

prometen son las conocidas como Zebra. Tienen una alta densidad energética, pero operan en un rango de temperaturas que va de 270ºC a 350ºC, lo que requiere un aislamiento. Entre sus inconvenientes, además de la temperatura de trabajo, están las pérdidas térmicas cuando no se usa la batería. Son apropiadas en autobuses eléctricos. El automóvil eléctrico Think City va equipado con baterías Zebra Na-NiCl de 17,5 kW

Pila

Pila ElectricaLa pila eléctrica es el mecanismo que convierte

la energía química en eléctrica. Todas las pilas consisten en un electrólito (que puede ser líquido, sólido o en pasta), un electrodo positivo y un electrodo negativo. El electrólito es un conductor iónico; uno de los electrodos produce electrones y el otro electrodo los recibe. Al conectar los electrodos al aparato que hay que alimentar, llamado carga, se produce una corriente eléctrica.

Pilas salinas, tipo Leclanché, o de zinc/carbono:También denominadas "pilas secas", son las

que se conocen como pilas comunes. Sirven para aparatos sencillos y de poco consumo, son las de menor precio.

Pilas alcalinas o de zinc/dióxido de manganesoEl electrólito utilizado es hidróxido de

potasio. Son las de larga duración. Casi todas vienen blindadas, lo que dificulta el derramamiento de los constituyentes. Sin embargo, este blindaje no tiene duración ilimitada. En principio, duran entre tres y diez veces más que las salinas.

Pilas de zinc-aire:Se las distingue por tener gran cantidad de

agujeros diminutos en su superficie. Tienen mucha capacidad y una vez en funcionamiento su producción de electricidad es continua. Contienen más del 1% de mercurio, por lo que presentan graves problemas residuales.

Pilas de óxido de plataSon de tamaño pequeño, usualmente de tipo

botón. Contienen 1% de mercurio aproximadamente, por lo que tienen efectos tóxicos sobre el ambiente.

Pilas de litioProducen tres veces más energía que las

pilas alcalinas, considerando tamaños equivalentes, y poseen también mayor voltaje inicial que éstas (3 voltios contra 1,5 V de la mayoría de las alcalinas). Se utilizan en relojes, calculadoras, flashes de cámaras fotográficas y memorias de computadoras.

ConclusiónLa pila es una celda galvánica simple, mientras

una batería consta de varias celdas conectadas en serie o paralelo

Las Pilas serian las celdas primarias que son de un solo uso o como comúnmente se dice “de usar y tirar“.

Las Baterías serian las celdas secundarias que serian las recargables.

El término acumulador se aplica indistintamente a uno u otro tipo