pilas alcalinas

Una pila seca, también llamada pila de celda seca, es uno de los tipos de pilas electroquímicas más utilizadas para suministrar energía eléctrica a diferentes dispositivos sin necesidad de que se conecten a la red eléctrica. Las pilas AAA, AA, las pilas de botón, pilas de 9 voltios o de petaca, etc, todas ellas son pilas secas. También se puede llamar batería seca si bien el término batería es específico para denominar un conjunto de celdas electroquímicas unidas en serie y las pilas sólo disponen de un celda. Las baterías suelen emplearse en dispositivos con un alto consumo eléctrico dónde las pilas se quedan cortas.

Las pilas secas se caracterizan y se diferencia de otros tipos de pilas y baterías en que los electrolitos, cuya reacción genera la corriente eléctrica que suministra la pila, se incorporan en polvo o en una pasta de bajo contenido en líquido. Por el contrario, las pilas de celdas húmedas tienen los electrolitos contenidos en un líquido.

Composición y estructura

Todas las pilas secas tienen unos componentes básicos. En el centro hay una barra llamada cátodo que normalmente está fabricada de carbono. Esta barra está recubierta de una pasta acuosa de electrolitos. Esta pasta puede estar fabricada con diferentes productos químicos, como NH4Cl (cloruro de amonio) o MnO2 (dióxido de manganeso), dependiendo del tipo de pila (alcalina, zinc-carbono, etc). A continuación de la pasta de electrolitos hay una capa de papel, cartón o material sintético que separa la capa más externa, un cilindro metálico llamado ánodo, fabricado normalmente de zinc.

Tipos

Los tipos de pilas secas más comunes son la pila de zinc-carbono y la pila alcalina. La pila de zinc-carbono es más barata pero de menor duración que la pila alcalina. Un tipo menos popular de pila y muy poco usada hoy en día es la pila de cátodo de plata.

  • Pila zinc-carbono: el cátodo es una barrilla de carbono, le rodea una mezcla compactada de carbono y óxido de manganeso (MnO2). Esta mezcla está rodeada de una capa de papel que la separa del ánodo situado en la capa más externa. El ánodo es una carcasa de zinc que contiene una pasta acuosa de cloruro de amonio (NH4Cl) y cloruro de zinc (ZnCl2).
  • Pila alcalina: la mezcla del cátodo está formada por óxido de manganeso y carbono y en el ánodo hay una dispersión de polvo de zinc en un gel que contiene hidróxido de potasio. No se ha conseguido fabricar pilas alcalinas recargables.

Las pilas de níquel-cadmio (Ni-Cd), las pilas níquel e hidruro metálico (Ni-MH) y las pilas de ion litio (Li-Ion) son pilas secas recargables. Las pilas de ion litio se han popularizado en forma de baterías en gadgets y tecnología personal, como los teléfonos móviles, debido a su alto rendimiento, bajo efecto memoria (se pueden recargar muchas veces sin que pierdan eficacia), poco peso y poco tamaño. Las pilas Ni-Cd y Ni-MH se han popularizado en sustitución de las pilas AAA y AA cuándo se desea una fuente recargable; las pilas Ni-MH ofrecen muchas ventajas sobre las pilas Ni-Cd como el menor coste, mayor capacidad de carga, menor efecto memoria y menor contaminación pero tiene una tasa de autodescarga más elevada que las pilas Ni-Cd (alrededor del 30%).

¿Cómo funcionan?

El ánodo de una pila seca tiene dos terminales, uno es el polo positivo y otro el polo negativo. Cuándo una carga se conecta a los terminales de la pila tiene lugar una reacción química entre los electrolitos del ánodo y los electrolitos del cátodo produciendo una corriente de electrones con un voltaje nominal de 1,5 voltios. Esta electricidad es conducida a través de un colector hacia el circuito del dispositivo conectado.

Cada grupo de ánodo-electrolitos-cátodo recibe el nombre de celda o célula electroquímica. Se pueden conectar varias de estas celdas dentro de una misma batería o conectando varias pilas en serie para producir un voltaje superior. La reacción química que se produce en cada celda cuándo se produce electricidad va consumiendo los reactantes hasta que están agotados, momento en el que la pila ya no producirá más energía eléctrica. Las pilas y baterías recargables se pueden conectar a un dispositivo especial que revierte la reacción química permitiendo que la pila vuelva a funcionar.

Manejo y desecho de las pilas agotadas

Los productos químicos con los que se fabrican pilas y baterías son muy contaminantes y perjudiciales para el medio ambiente. Por este motivo siempre han de ser llevadas a un centro de reciclaje y gestión de residuos apropiado. Nunca tires una betería ni una pila directamente al cubo de basura de tu casa. Guarda las pilas agotadas y cuándo tengas unas cuántas acude a un punto de recogida de pilas y baterías, seguro que hay muchos en tu ciudad y cerca de tu casa.

Junto al desecho correcto de las pilas agotadas es muy aconsejable el uso de pilas recargables. Hace años las pilas recargables eran muy caras así como los dispositivos para cargarlas y el ahorro era a largo plazo. Hoy en día las pilas recargables son bastante baratas, puedes encontrar packs de pilas y cargador por menor del doble de lo que cuestan unas pilas secas normales. Con usar las pilas recargables 3 o 4 veces ya estás ahorrando dinero y reduciendo considerablemente la cotaminación potencial al medio ambiente.

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Escrito por

Curiósoty

El equipo editorial de Curiosoando.

  • Actualizado el 24 abril, 2014