Son muchos los tipos de pilas, y cada una tiene una composición y características particulares; primero mencionaremos una a una e iremos definiendo su composición, funcionamiento y principales características.
Que son las pilas
Una pila es un dispositivo a través del cual la energía química se convierte en energía eléctrica por medio de un procedimiento químico transitorio. Después de ese proceso cesa su actividad y sus elementos constitutivos se los deben renovar, ya que sus características se van alterando como parte del procedimiento.
INDICE
- Tipos de pilas
- Pilas no recargables
- Pilas recargables (baterías)
- Ventajas y desventajas de cada una
- Funcionamiento
Diferencias entre pila y batería
En una pila hay un proceso irreversible de transformación, así que al descargarse es imposible que se vuelvan a cargar y a su vez, las pilas mantienen su carga eléctrica aunque pasen años; en cuanto a las baterías sí pueden recuperar su carga al suministrarles corriente eléctrica y sufren de la autodescarga, es decir, pierden casi una tercera parte de su carga en un mes.
Tipos de pilas no recargables
Son pilas diseñadas para un único uso. Su composición química y de tamaño varía.
PILAS CILÍNDRICAS – Se las reconoce por su forma cilíndrica, en donde su tamaño puede ser diverso, al igual que la composición química a partir de la cual se genera la energía eléctrica.
- Alcalinas – Son las más comunes y reconocidas dentro de la categoría de las pilas no recargables. Usan el zinc como ánodo y el dióxido de manganeso como su cátodo.
- Salinas – También se conocen como pilas de zinc-carbono y han caído en desuso. Son de un coste menor al de las alcalinas, pero su capacidad es menor. Por lo general es mejor elegir las alcalinas, aunque para usos específicos podrían ser interesantes por su coste.
- Litio – En las pilas no recargables cilíndricas hay alternativas con litio en su composición. Resaltan porque su autodescarga es baja.
PILAS RECTANGULARES – Son pilas con una forma rectangular que no es tan típica como la cilíndrica, pero cierto tipo de aparatos las usan. Su tamaño es mayor y las hay con voltajes diversos que están por encima de los 4,5 voltios.
- Alcalinas – Son pilas con las letras LR en su nombre.
- Salinas – Son bastante difíciles de encontrar. Algunos modelos son: PP6 o PP9.
- Litio – Se las puede ubicar con una composición de dióxido de manganeso y litio o quizá de cloruro de tionilo y litio. En ambos casos su voltaje es de 9 voltios.
PILAS DE BOTÓN – Son utilizadas con frecuencia para brindar alimentación a los dispositivos electrónicos pequeños, como quizá los audífonos, relojes y similares. Las hay de muchos tamaños y composición.
- Alcalinas – Su voltaje es de 1,5 voltios.
- Litio – El voltaje alcanza hasta los 3 voltios. Su vida útil es larga y son las ideales para las aplicaciones con carga alta intermitente.
- Óxido de plata – Son pilas con una buena resistencia en cuanto a la vibración o sacudidas. Su comportamiento es mejor que las alcalinas frente a la descarga.
- Células de aire zinc – Se emplean con regularidad para los audífonos porque debido a su tamaño tienen una lengüeta de plástico con la que su instalación es más sencilla.
PILAS PARA CÁMARA (dobles) – Tal y como su nombre lo indica, son diseñadas para cumplir con esta tarea de prestar energía a las cámaras.
- Litio – Su forma puede diferir, así que a veces son cilíndricas o en ocasiones son un conjunto de dos pilas.
Tipos de pilas recargables
Debido a lo que se ha explicado en cuanto a la diferencia de pila y batería, su nombre real debería ser baterías o baterías recargables. El coste de las mismas es más alto que el de las pilas para un solo uso, pero con el tiempo se va a compensar en un sentido económico.
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BATERÍAS DE NÍQUEL-CADMIO (NiCD) – Están cada vez más en desuso. Tienen un elemento como el cadmio que es contaminante y a su vez el efecto memoria que ocasiona que su capacidad disminuya al no ser cargadas correctamente.
BATERÍAS DE NÍQUEL-METAL HIDRURO – No cuentan con problemas graves respecto al efecto memoria y se dice que es inexistente para ellas. La densidad energética es mayor. De todos modos, su velocidad de carga es baja.
BATERÍAS DE LITIO – En la vida cotidiana están muy presentes al ser las que alimentan a los smartphones. Son comunes en los dispositivos eléctricos, aunque también están con la forma de las pilas tradicionales.
Ventajas de las pilas
- Usos cotidianos – Se las usa con mucha frecuencia en la vida diaria, así que su desaparición implicaría que varios tipos de artefactos o dispositivos no fuesen útiles.
- Informática – Son importantes para el desarrollo y no sólo la utilización de equipos que son de uso regular.
- Salud – Los marcapasos necesitan de las pilas, así que pueden ser un elemento crucial para la vida de las personas que disponen de este tipo de elementos.
Desventajas de las pilas
- Coste – La corriente eléctrica que se genera con las pilas es 450 veces más cara que la de red.
- Fin de ciclo – Al finalizar el ciclo de una pila va a ser un elemento que tal vez derrame sustancias químicas que provienen de su interior que son de difícil manejo.
- Eliminación – Al agotarse su eliminación es compleja y por eso se las tiende a transportar a vertederos que no están preparados para ello, se las abandona o se las incinera, lo que es peor por la contaminación de las aguas subterráneas que esto ocasiona.
- Mercurio – Hace parte de su composición y para los humanos implica que se acumule más que nada en la médula ósea y en el cerebro, lo que va a dañar a medio y largo plazo distintos tejidos cerebrales o el sistema nervioso central.
Funcionamiento de las pilas
Las pilas constan de 2 estructuras que tienen el nombre de semipilas o electrodos que se conectan a través de un puente salino (formado por ion nitrato y ion potasio). Cada una de ellas esta compuesta por un metal y una solución de una sal en la que se encuentran los iones del metal.
El mecanismos para generar energía se llama REDOX (Reducción – Oxidación). Esto se produce gracias a que en una de las semipilas que es el ánodo se produce una oxidación ya que el metal cede electrones y queda cargado positivamente. Estos electrones fluyen a través del cable conductor para llegar a la otra semipila que tiene el nombre de cátodo, donde se produce el proceso inverso, la reducción. La reducción consta de la absorción de electrones por parte del metal que queda cargado negativamente. A través de este proceso de oxido-reduccion es que se genera la electricidad.
