Pilas Baterias

Universidad Nororiental Privada Gran Mariscal de Ayacucho.

Escuela de Ingeniería de Mantenimiento Mención Industrial.

Núcleo Anaco, Estado Anzoátegui.

Cátedra: Fundamentos de corrosión

Sección: 01

Profesor:

Ing. Valdemar Rojas

Anaco 7-10-2013

Índice

Contenido Pág.

Introducción

Pilas

Tipos de pilas

Pilas según su contenido

Principio de funcionamiento

Baterías

Principios de funcionamiento

Baterías de plomo-ácido

Baterías de níquel-hierro (Ni-Fe)

Baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd)

Baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH)

Acumuladores

Clasificación de los acumuladores

Acumuladores de plomo

Parámetros de un acumulador

Conclusiones

Bibliografía

Introducción

1. Pilas

Las pilas son dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica; por un proceso químico transitorio, tras de lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo.

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

Las pilas, a diferencia de las baterías, no son recargables, aunque según países y contextos los términos pueden intercambiarse o confundirse. En este artículo se describen las pilas no recargables.

Tipos de pilas

• Pilas primarias: son aquellas pilas comunes, generalmente cilíndricas, de carbón-zinc, litio y las alcalinas. Estas pilas no pueden ser recargadas, ya que se basan en sistemas electroquímicos irreversibles. Se ha legislado, y en base a eso, bajado la concentración de Mercurio de estas pilas pero de igual manera conservan grados de toxicidad que se potencian si las acumulamos y las tiramos todas juntas a la basura.

• Pilas secundarias: pueden recargarse externamente dado que están basadas en sistemas reversibles. En la mayoría de los casos están compuestas por ácidos, álcalis, sales irritantes y metales.

• Pilas ‘Botón’: Estas aún cuentan con altas concentraciones de mercurio.

Pilas según su contenido

• óxido de mercurio: empleadas en audífonos y otros aparatos de electromedicina. Contienen más de un 30% de mercurio y son las más perjudiciales.

• níquel-cadmio: se utilizan en relojería, fotografía, teléfonos inalámbricos, móviles etc. Son muy peligrosas sobre todo si son incineradas, ya que la inhalación de cadmio es cancerígena.

• litio: producen 3 veces más energía que las pilas alcalinas y contaminan menos que las de mercurio.

• alcalinas (Zn/MnO2), (Zn/C), (Zn/aire): se usan en radios, juguetes, fllashes, teléfonos, mandos a distancia, relojes... Casi todas están blindadas, pero el blindaje no tiene una duración ilimitada.

• baterías plomo/ácido: se utilizan en los vehículos y están fabricadas con pilas constituidas por un ánodo de plomo, un cátodo de óxido de plomo y ácido sulfúrico.

Principio de funcionamiento

Aunque la apariencia de cada una de estas celdas sea simple, la explicación de su funcionamiento dista de serlo y motivó una gran actividad científica en los siglos XIX y XX, así como diversas teorías.

Las pilas básicamente consisten en dos electrodos metálicos sumergidos en un líquido, sólido o pasta que se llama electrolito. El electrolito es un conductor de iones.

Cuando los electrodos reaccionan con el electrolito, en uno de los electrodos (el ánodo) se producen electrones (oxidación), y en el otro (cátodo) se produce un defecto de electrones (reducción). Cuando los electrones sobrantes del ánodo pasan al cátodo a través de un conductor externo a la pila se produce una corriente eléctrica.

Como puede verse, en el fondo, se trata de una reacción de oxidación y otra de reducción que se producen simultáneamente. (Ver figura Nº 1)

Figura Nº 1: Celda voltaica para usar en demostraciones

1. Baterías

Se denomina batería, batería eléctrica, al dispositivo que almacena energía eléctrica, usando procedimientos electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces. Se trata de un generador eléctrico secundario; es decir, un generador que no puede funcionar sin que se le haya suministrado electricidad previamente, mediante lo que se denomina proceso de carga.

Las baterías, a diferencia de las pilas, son recargables, aunque según países y contextos los términos pueden intercambiarse o confundirse. En este artículo se referirá a la primera definición.

Principios de funcionamiento

El principio de funcionamiento de un acumulador está basado esencialmente en un proceso químico reversible llamado reducción-oxidación (también conocida como redox), un proceso en el cual uno de los componentes se oxida (pierde electrones) y el otro se reduce (gana electrones); es decir, un proceso cuyos componentes no resulten consumidos ni se pierdan, sino que meramente cambian su estado de oxidación y, que a su vez pueden retornar a su estado original en las circunstancias adecuadas. Estas circunstancias son, en el caso de los acumuladores, el cierre del circuito externo, durante el proceso de descarga,

...