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Baterías

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Baterías, Pilas, Acumuladores

- Definición Batería eléctrica: Una batería eléctrica es un dispositivo que acumula energía a través de procesos electroquímicos y permite devolverla para ser usada.
- Se puede considerar un generador eléctrico secundario, ya que no puede funcionar si no ha recibido energía previamente, proceso al que se denomina proceso de carga de la batería. Este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces. Las baterías tienen una vida útil determinada y pueden ser muy contaminantes.
- Pila, definición: Con este término se suele denominar a los generadores de electricidad no recargables.
- Tanto pila como batería son terminos provenientes de los primeros tiempos de la electricidad, en los que se juntaban varios elementos o celdas, en el primer caso uno encima de otro, apilados, y en el segundo, adosados lateralmente, en batería, como se sigue haciendo actualmente, para así aumentar la magnitud de los fenómenos eléctricos y poder estudiarlos sistemáticamente.
- De aquí que cualquiera de los dos nombres sirve para cualquier tipo, pero la costumbre ha fijado la distinción entre pila y batería eléctrica. Ahora también existen pilas recargables, que se pueden recargar y volver a usar pero con un número limitado de veces.
- Baterías: Son las unidades productoras de energía eléctrica constituídas por varias pilas.
- Pilas 1ª: Aquellas en que la reacción química que tiene lugar es irreversible y por lo tanto no son recargables. Estas pilas son aquellas que se agotan y son desechadas.
- Pilas 2ª: Son aquellas en que la reacción quimica es reversible y por lo tanto son recargables. Estas son las que pueden recargarse, esta clase de pilas son llamadas baterías.
- Acumuladores: Es cualquier elemento productor de energía eléctrica basado en unas pilas secundarias.

Pilas, Acumuladores, Baterías, Litio, Alcalinas, Zinc, Niquel Cadmio, Hidruro

- Las pilas, los acumuladores y las baterías se encuentran en el mercado en diferentes formatos, con distinta composición y diversas utilidades:
- Pilas de botón, pilas de óxido de mercurio y de óxido de plata: se usan en equipos de emergencia, equipamiento médico, militar, relojes de pulsera y calculadoras.
- Las pilas de oóido de mercurio son las más tóxicas, tienen un 30% de mercurio aproximadamente, y las de óxido de plata tienen un 1% de mercurio.
- Pilas de Litio: Se utilizan en audífonos, filmadoras. Tienen la capacidad de producir 3 veces más energía que las pilas alcalinas.
- Pilas Alcalinas: se utilizan en radios, juguetes, flashes, teléfonos, juguetes, control remoto y casi todos los dispositivos eléctricos de uso común.
- Pilas de Zinc: Estas pilas son de larga duración, casi todas blindadas.
- Pilas de niquel cadmio, hidruro metálico: se usan en ordenadores, teléfonos móviles, dispositivos inalámbricos.
- Pilas de Niquel Hidruro: Son la nueva generación de pilas, formadas por un ánodo de plomo, un cátodo de óxido de plomo y ácido sulfúrico.
- Las pilas, baterías y acumuladores tienen en su interior metales pesados que, dependiendo del tipo de pila, ácidos nocivos para el ser humano y el ambiente.
- Durante su utilización no tienen riesgos, ya que estan blindadas o aisladas en su interior. Con el paso del tiempo, la humedad, calor, frío, etc, la cápsula sufre un deterioro que permite que se rompa, liberando las sustancias químicas que forman parte de su estructura. Por lo tanto, las pilas y baterías usadas son residuos peligrosos según la ley, que deben convenientemente ser recicladas.

Historia de la Batería de Plomo ácido

- La batería de plomo ácido, tal como la utilizamos en la actualidad, es el fruto de las investigaciones y el desarrollo de muchos científicos e ingenieros en el campo de la electroquímica.
- Los primeros antecedentes de las baterías se remontan al año 1800, cuando Alessandro Volta descubre la batería galvánica e inicia esta línea de investigación. Su descubrimiento fue publicado con el título: Acerca de la electricidad generada por el mero contacto de sustancias conductoras de diferente tipo.
- En 1780, Luigi Galvani, amigo de Volta y científico como el, dijo haber producido una corriente eléctrica poniendo en contacto dos metales diferentes con el músculo de una rana. Galvani envió un informe de su descubrimiento a Volta, quien argumentó que el músculo de la rana solo conduíia la corriente, y que esta era producida por los propios metales.
- En 1800, Volta, profesor de filosofía natural en la Universidad de Pavia, demostró el funcionamiento de su batería eléctrica, o pila voltaica, consistente en láminas de plata y cinc separadas por ácido sulfúrico diluído, que producía una corriente eléctrica.
- Al año siguiente Volta repitió la demostración en Paris delante de Napoleón Bonaparte, quien le nombró conde. Mas tarde, la unidad de fuerza electromotriz recibio el nombre de voltio, en su honor.
- A pesar de lo interesantes que pudieran parecer estos descubrimientos, no se encontraba demasiada utilidad a este tipo de dispositivo de almacenamiento. En efecto, para cargarlo se debian utilizar celdas del mismo tipo o celdas primarias (pilas o celdas no reversibles). Recordemos que todavia no se habian inventado las máquinas eléctricas.
- Otros científicos exploraron en este campo, pero fue un científico frances, Gaston Plante, el primero en desarrollar un dispositivo que sentó las bases de la celda de plomo ácido, tal como la conocemos hoy en día.
- Su batería constaba de nueve celdas conectadas en paralelo, puesto que el ímpetu estaba puesto en la obtención de una corriente importante, cosa que hasta ese momento no se había podido lograr con las celdas primarias, que tambien conocemos como pilas.
- A su vez, cada celda consistía en dos hojas de plomo, separadas por cintas de goma. Todo el conjunto se enrollaba en forma de espiral y se sumergía en una solución que contenía acido sulfúrico diluído al 10% en agua.
- Plante descubrió que la capacidad de almacenamiento de las celdas se incrementaba sustancialmente cuando se las sometía al proceso que conocemos como formación y que, hoy en día, es parte del proceso de producción de cualquier acumulador electroquímico.
- Despues de un período de carga, descargaba la celda y luego repetía nuevamente el proceso de carga. Observó que a lo largo de estos ciclos, la capacidad de almacenamiento se incrementaba significativamente.
- En el año 1881, el científico francés Faure patenta un proceso para empastar la superficie de las placas con un compuesto de plomo que se transformaba con mucha facilidad en los materiales activos de la batería terminada.
- Faure aplicó una capa de óxido rojo de plomo a la superficie de placas de plomo puro. Posteriormente enrolló las placas con un separador intermedio de material. Este tipo de celda demostró tener una marcada superioridad en capacidad y tiempo de formación sobre la de Plante.
- Sin embargo, su fallo fue la adherencia del material activo a la placa base de plomo.
- A partir de estas mejoras sobre los trabajos de Plante, el desarrollo de la batería de plomo ácido fue muy rápido, debido al menor tiempo requerido para la formación de las placas y, tambien, es fundamental decirlo, por el desarrollo paralelo de las máquinas para generar corriente eléctrica.
- A principios del siglo XX, la batería de plomo ácido ya era un producto ampliamente utilizado en muchas aplicaciones, desde tracción hasta iluminación y telefonía. Pero fue su incorporación como elemento indispensable para el arranque de automóviles lo que llevo al crecimiento notable de la industria de fabricación de baterías

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