tipos de celda

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  • 7/25/2019 Tipos de Celda

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    UNIVERSIDAD INSTITUTO TECNOLGICODE TUXTLA GUTIRREZ

    PROGRAMA EDUCATIVO

    INGENIERA INDUSTRIALASIGNATURA

    QUIMICA

    DOCENTE

    MONTOYA MAGAA JOS MANUEL

    TRABAJOFUNCIONAMIENTO DE LOS DIFERENTES TIPOS DE CELDAS

    (VOLTAICA, ELECTROLTICA, GALVNICA, ACUMULADORES YBATERAS)

    ESTUDIANTE

    VALENCIA ANCHEYTA JORGE MANUEL

    TUXTLA GUTIRREZ, CHIAPAS. 03 DE DICIEMRE !0"#

    Qu son las celdas?

    Una celda electroqumica es un dispositivo capaz de obtener energa elctrica

    partir de reacciones qumicas (o bien, de producir reacciones qumicas a travs d

    la introduccin de energa elctrica, cuando se est cargando la celda).

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    Un ejemplo comn de celda electroqumica es la pila (por ejemplo, la estndar d

    1,5 voltios o la recargable de 1,2), que es una celda galvnica simple, mientra

    una batera elctrica consta de varias celdas conectadas en serie o paralelo.

    La celda electroqumica consta de dos electrodos, sumergidos en senda

    disoluciones apropiadas, unidos por un puente salino y conectado por u

    voltmetro que permite el paso de los electrones.

    Sus componentes caractersticos son:

    1. nodo:

    Es el electrodo sobre el que se produce la oxidacin. El agente reductor pierd

    electrones y por tanto se oxidM > M+ + 1

    Por convenio se define como el polo negativ

    2. Ctodo:

    Es el electrodo sobre el que se produce la reduccin. El agente oxidante gan

    electrones y por tanto se reduce.

    M+ + 1e- >

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    Por convenio se define como el polo positiv

    3. Puente salino:

    Es un Tubo de vidrio relleno de un electrolito que impide la migracin rpida d

    las sustancias de una celda a otra, permitiendo no obstante el contacto elctric

    entre ambas. El electrolito suele ser una disolucin saturada de KCl retenid

    mediante un gel.

    4. Volimetro:

    Permite el paso de los electrones cerrando el circuito. Mide la diferencia d

    potencial elctrico entre el nodo y el ctodo siendo la lectura el valor del volta

    de la celda.

    TIPOS DE CELDAS ELECTROQUIMICAS:

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    Celda Galvnica o voltaica.

    Transforma una reaccin qumica espontnea en una corriente elctrica, como la

    pilas y bateras.

    Son muy empleadas por lo que la mayora de los ejemplos e imgenes de es

    artculo estn referidos a ellas.

    Permite obtener energa elctrica a partir de un proceso qumi

    La reaccin qumica se produce de modo espontn

    Son las llamadas pilas voltaicas o bateras.Principales tipos[editar]

    Las celdas o clulas galvnicas se clasifican en dos grandes categoras:

    Las clulas primarias transforman la energa qumica en energa elctrica, d

    manera irreversible (dentro de los lmites de la prctica). Cuando se agota

    cantidad inicial de reactivos presentes en la pila, la energa no puede s

    fcilmente restaurada o devuelta a la celda electroqumica por medios elctricos.

    Las clulas secundarias pueden ser recargadas, es decir, que pueden revertir su

    reacciones qumicas mediante el suministro de energa elctrica a la celda, has

    el restablecimiento de su composicin original.

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    Celdas galvnicas primari

    CIRCULACIN DE LA CORRIENTE:

    La electricidad se transporta en una celda a travs de 3 mecanismoa. Conduccin por los electrones en el electrod

    b. Conduccin inica. Los cationes (cargas positivas) y aniones (cargas negativa

    transportan electricidad por el interior de la celd

    c. Acoplamiento de la conduccin inica en la disolucin con la conduccin de lo

    electrones en los electrodos. Son las reacciones de oxidacin-reduccin que

    producen.

    POTENCIAL DE LA CELDA.

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    La corriente de electrones fluye del nodo al ctodo porque hay una diferencia d

    energa potencial entre los dos electrodos.

    El potencial de la celda o fuerza electromotriz (fem) que aparece reflejado en voltmetro se obtiene de:

    Epila = Ectodo- Enodo

    Hay que tener en cuenta que no podemos medir los potenciales absolutos, con lo

    instrumentos de medida de voltaje slo podemos medir diferencia de potencial.

    El potencial relativo de un electrodo vendr dado por:

    ERelativo = EElectrodo- EReferencia

    Para que los datos puedan ser aplicados de una manera general se refieren a u

    electrodo de referencia: Electrodo Estndar de Hidrgeno que se le da pconvenio el valor de 0,00 voltio

    Se obtiene as una tabla de potenciales estndar EO referidos al electrodo d

    hidrgeno medidos a temperatura de 25 C (298 Kelvi

    Por convenio se define una fem estndar de la celd

    Eopila = Eoctodo- Eonod

    La diferencia de potencial es una medida de la tendencia que tiene la reaccin d

    transcurrir de un estado de no-equilibrio a un estado de equilibrio.

    El potencial de la celda depende d

    Naturaleza de los Electrod

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    Naturaleza de los Ion

    Concentraci

    Y Temperatura

    Quedando todos los parmetros reflejados en la ecuacin de Nerst:

    EJEMPLO DE CELDA ELECTROQUMICA GALVNICA:

    Pila Danie

    Ctodo: Disolucin de CuSO4 (1M) y electrodo de C

    nodo: Disolucin de de ZnSO4 (1M) y electrodo de Z

    Proceso globa

    Eopila = Eoctodo- Eonodo = 0,34-(-0,763) = 1,103V

    Lo que quiere decir que la reaccin se da de modo espontne

    Siendo la concentracin de los electrodos, y de las especies slidas en genera

    igual a 1M la ecuacin quedar

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    Celda electroltica.

    La reaccin no se da de forma espontne

    No se obtiene energa elctrica. La aplicacin de una fuente de energa extern

    produce una reaccin qumica.

    El segundo gran tipo de celdas electroqumicas convierte la energa de un

    corriente elctrica en la energa qumica de los productos de una reaccin que n

    se da de modo espontneo en las condiciones de trabajo de dicha cuba.

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    El voltaje de dicha corriente ha de ser mayor al que tendra la celda galvnica e

    la que se produjese el proceso inverso, por lo que tambin se deben conoc

    lospotenciales de reduccin.

    Ejemplo: Los potenciales de reduccin del cobre(II)/cobre y del zinc(II)/Zinc vale

    respectivamente +0,34 V y -0,76 V. Una pila o celda galvnica que aprovechara

    reaccin espontnea Zn + Cu2+ Zn2++ Cu proporcionara una fuer

    electromotriz de +0,34 V -(-0,76 V)=1,10 voltios.

    Aparato para electrolisis del agua y otras disoluciones con matraces para recogid

    de los gases liberados.

    Si ahora queremos provocar la reaccin contraria

    Cu + Zn2+ Cu2++ Zn

    por ejemplo para depositar Zn sobre un objeto metlico, habremos de introduc

    una fuente de alimentacin que genere una diferencia de potencial de ms de 1,1

    voltios.

    Por tanto, en la clula electroltica existe igualmente una reaccin redox pe

    ahora est provocada por la energa elctrica de las cargas que atraviesan la cub

    Aunque ahora existe un nico recipiente, tambin existen dos semirreaccione

    una en cada electrodo, pues en cada una de ella tiene lugar una parte de

    reaccin redox:

    La prdida de electrones (oxidacin) tiene lugar en elnodo.

    La ganancia de electrones (reduccin) se produce en elctodo.

    Un ejemplo es la electrolisis del agua cuando se le hace pasar una corrien

    elctrica.

    https://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_de_reducci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81nodohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reducci%C3%B3n-oxidaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1todohttps://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81nodohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reducci%C3%B3n-oxidaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1todohttps://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_de_reducci%C3%B3n
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    Acumulador de plomo

    En este tipo de celda la sustancia reductora es el plomo metlico, Pb, y

    sustancia oxidante el xido de plomo (IV), PbO ; el cido sulfrico, H SO

    Aporta los iones H necesarios para la reaccin ; tambin aporta iones SO qu

    reaccionan con Pb para formar PbSO slido.

    En esta celda el nodo es plomo metlico, el cual se oxida. En la reaccin de

    celda los tomos de plomo pierden dos electrones para formar Pb que se combin

    con los iones SO presentes en la solucin formando PbSO slido.

    El ctodo de esta batera tiene xido de plomo(IV) que recubre rejillas de plom

    Los tomos de plomo en el estado de oxidacin +4 de PbO aceptan dos electrone

    cada uno y forman iones Pb que tambin dan lugar a PbSO slido.

    En la celda el nodo y el ctodo se encuentran separados y estn cubiertosco

    cido sulfrico. Las semirreacciones que se producen en ambos electrodos y

    reaccin total de la celda se dan a cantinuacin:

    -REACCIN DEL NODO Pb + H SO !PbSO + 2H + 2e (oxidacin)

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    - REACCIN DEL CTODO PbO + H SO + 2e + 2H ! PbSO + 2H O (reduccin)

    - REACCIN TOTAL Pb(s) + PbO (s) + 2H SO (aq) ! 2PbSO (s) + 2H O (I)

    La tendencia de los electrones a fluir del nodo al ctodo en la batera depende d

    la capacidad del agente reductor para liberar electrones y la capacidad del agen

    oxidante para capurarlos. Si la batera est formada por una sustancia oxidan

    con alta afinidad electrnica, los electrones viajan a travs del alambre conect

    con gran fuerza y proporcionan considerable energa elctrica. La presin soblos electrones al fluir de un electrodo a otro en la bateria se conoce como

    potencial de la misma y se mide en voltios.

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    Batera elctrica:

    Se denomina batera, batera elctrica, acumulador elctrico o simplemen

    acumulador, al dispositivo que consiste en una o ms celdas electroqumicas qu

    pueden convertir la energa qumica almacenada en electricidad.

    Cada celda consta de un electrodo positivo, o nodo y un electrodo negativo,

    ctodo y electrolitos que permiten que los iones se muevan entre los electrodo

    facilitando que la corriente fluya fuera de la batera para llevar a cabo su funcin

    Las bateras vienen en muchas formas y tamaos, desde las celdas en miniatu

    que se utilizan en audfonos y relojes de pulsera, a los bancos de bateras d

    tamao de las habitaciones que proporcionan energa de reserva a las central

    telefnicas y ordenadores de centros de datos.

    Pila, batera y acumulador

    Tanto pila como batera son trminos provenientes de los primeros tiempos de

    electricidad, en los que se juntaban varios elementos (discos metlicos o celdaspara ampliar los efectos de la corriente. En un caso se ponan uno encima d

    otro, se apilaban, y de ah viene pila, y en otro caso se ponan uno junto a otro, e

    batera.

    Al contrario que en el ingls, en que se llama a todas battery, en el castellano d

    Espaa y otros pases, se ha tomado el trmino batera (y acumulador) para la

    recargables, y pila para las no recargables, lo que ayuda a distinguirlas s

    necesidad de un calificativo. En muchos pases hispanohablantes, en cambio,

    emplea la palabra batera para los dos tipos, por lo que es necesario aadir u

    calificativo (recargable o no recargable, primaria o secundaria).

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    En esos pases, el trmino acumulador se aplica tambin indistintamente a uno

    otro tipo, as como a los condensadores elctricos o a otros mtodos d

    acumulacin, siendo de este modo un trmino neutro capaz de englobar

    describir a todos ellos.

    Primarias y secundarias

    En los pases que no hacen la diferencia anteriormente expuesta, los elemento

    suministradores de electricidad se clasifican en dos categoras:

    Las celdas primarias, lo que antes se han llamado pilas, transforman la energ

    qumica en energa elctrica, de manera irreversible (dentro de los lmites de

    prctica). Cuando se agota la cantidad inicial de reactivos presentes en la pila,

    energa no puede ser fcilmente restaurada o devuelta a la celda electroqumic

    por medios elctricos.1

    Las celdas secundarias, lo que antes se han llamado bateras, pueden s

    recargadas, es decir, que pueden revertir sus reacciones qumicas mediante

    suministro de energa elctrica a la celda, hasta el restablecimiento de s

    composicin original.2

    Las celdas primarias o pilas, (de un solo uso o de "usar y tirar") se usan una vez

    se desechan; los materiales de los electrodos se cambian irreversiblemen

    durante la descarga.

    Los ejemplos ms comunes son la pila alcalina no recargable utilizada pa

    linternas y una multitud de dispositivos porttiles.

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    Las secundarias o bateras (recargables) se pueden descargar y recargar varia

    veces, debido a que la composicin original de los electrodos puede ser restaurad

    por la corriente inversa.

    Los ejemplos incluyen las bateras de cido-plomo usadas en los vehculos, la

    bateras de iones de litio utilizadas en dispositivos electrnicos porttiles, com

    mviles, tabletas y ordenadores y las bateras recargables de Ni-HM, utilizada

    como alternativa o reemplazo de las pilas alcalinas en dispositivos electrnico

    porttiles que las emplean, como cmaras fotogrficas digitales, juguetes, radio

    porttiles, radiograbadores, linternas, reproductores de MP3 y Minidisc, ent

    otros.

    Principios de funcionamiento

    El principio de funcionamiento de un acumulador est basado esencialmente e

    un proceso qumico reversible llamado reduccin-oxidacin (tambin conocid

    como redox), un proceso en el cual uno de los componentes se oxida (pierd

    electrones) y el otro se reduce (gana electrones); es decir, un proceso cuy

    componentes no resulten consumidos ni se pierdan, sino que meramente cambia

    su estado de oxidacin y, que a su vez pueden retornar a su estado original en la

    circunstancias adecuadas.

    Estas circunstancias son, en el caso de los acumuladores, el cierre del circui

    externo, durante el proceso de descarga, y la aplicacin de una corrient

    igualmente externa, durante la carga.

    Resulta que procesos de este tipo son bastante comunes en las relaciones ent

    los elementos qumicos y la electricidad durante el proceso denominad

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    electrlisis, y en los generadores voltaicos o pilas. Los investigadores del siglo X

    dedicaron numerosos esfuerzos a observar y a esclarecer este fenmeno, qu

    recibi el nombre de polarizacin.

    Un acumulador es, as, un dispositivo en el que la polarizacin se lleva a su

    lmites alcanzables, y consta, en general, de dos electrodos, del mismo o d

    distinto material, sumergidos en un electrolito.

    Tipos de acumuladores recargables por su naturaleza interna.

    Por lo que a su naturaleza interna se refiere, caractersticas electroqumicas,

    encuentran habitualmente en el comercio acumulador recargables de los tipo

    que se detallan a continuacin.

    Bateras de plomo-cido

    Artculo principal: Batera de plomo y cido

    Batera de ebonita con terminales expuestos.

    Est constituida por dos electrodos de plomo, de manera que, cuando el aparaest descargado, se encuentra en forma de sulfato de plomo (II) (PbSO

    incrustado en una matriz de plomo metlico en el elemento metlico (Pb);

    electrlito es una disolucin de cido sulfrico.

    Su funcionamiento es el siguiente:

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    Carga

    Durante el proceso de carga inicial, el sulfato de plomo (II) pierde electrones o

    reduce a plomo metal en el polo negativo (ctodo), mientras que en el nodo

    forma xido de plomo (IV) (PbO2). Por lo tanto, se trata de un proceso d

    dismutacin. No se libera hidrgeno, ya que la reduccin de los protones

    hidrgeno elemental est cinticamente impedida en la superficie de plom

    caracterstica favorable que se refuerza incorporando a los electrodos pequea

    cantidades de plata. El desprendimiento de hidrgeno provocara la len

    degradacin del electrodo, ayudando a que se desmoronasen mecnicamen

    partes del mismo, alteraciones irreversibles que acortaran la duracin d

    acumulador.

    Descarga

    Durante la descarga se invierten los procesos de la carga. El xido de plomo (IV

    que ahora funciona como ctodo, se reduce a sulfato de plomo (II), mientras qu

    el plomo elemental se oxida en el nodo para dar igualmente sulfato de plomo (I

    Los electrones intercambiados se aprovechan en forma de corriente elctrica p

    un circuito externo. Se trata, por lo tanto, de una conmutacin. Los proceso

    elementales que trascurren son los siguientes:

    PbO2 + 2 H2SO4 + 2 e 2 H2O + PbSO4 + SO42

    Pb + SO42 PbSO4 + 2 e

    En la descarga baja la concentracin del cido sulfrico, porque se crea sulfato d

    plomo (II) y aumenta la cantidad de agua liberada en la reaccin. Como el cid

    sulfrico concentrado tiene una densidad superior a la del cido sulfrico diluid

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    la densidad del cido puede servir de indicador para el estado de carga d

    dispositivo.

    Ciclos y vida

    No obstante, este proceso no se puede repetir indefinidamente, porque, cuando

    sulfato de plomo (II) forma cristales, ya no responden bien a los proceso

    indicados, con lo que se pierde la caracterstica esencial de la reversibilidad. S

    dice entonces que la batera se ha sulfatado y es necesario sustituirla por ot

    nueva. Las bateras de este tipo que se venden actualmente utilizan un electroli

    en pasta, que no se evapora y hace mucho ms segura y cmoda su utilizacin.

    Ventajas

    Bajo costo.

    Fcil fabricacin.

    Desventajas

    No admiten sobrecargas ni descargas profundas, viendo seriamente disminuid

    su vida til.

    Altamente contaminantes.

    Baja densidad de energa: 30 Wh/kg.

    Peso excesivo, al estar compuesta principalmente de plomo; por esta razn su u

    en automviles elctricos se considera poco lgico por los tcnicos electrnico

    con experiencia. Su uso se restringe por esta razn.

    Caractersticas

    Voltaje proporcionado: 2 V/elemento.

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    Cuando varias celdas se agrupan para formar una batera comercial, reciben

    nombre de vasos, que se conectan en serie para proporcionar un mayor voltaj

    Dichos vasos se contienen dentro de una caja de polipropileno copolmero de al

    densidad con compartimientos estancos para cada celda. La tensin suministrad

    por una batera de este tipo se encuentra normalizada en 12 voltios si posee elementos o vasos para vehculos ligeros y 24 Voltios para vehculos pesados co

    12 vasos. En algunos vehculos comerciales y agrcolas antiguos todava

    utilizan bateras de 6 voltios, de 3 elementos o vasos.

    Densidad de energa: 30 Wh/kg.

    Usos

    Este tipo de acumulador se sigue usando an en muchas aplicaciones: en lo

    automviles, para el arranque, sistemas fotovoltaicos y en aplicacion

    estacionarias como acumuladores para fuentes de alimentacin ininterrumpida

    para equipos mdicos, informticos, equipos de seguridad, etc.

    Bateras de nquel-hierro (Ni-Fe)

    Thomas A. Edison con su batera de nquel-hierro.

    La batera de nquel-hierro, tambin denominada de ferronquel, fue inventad

    por Waldemar Jungner en 1899, posteriormente desarrollada por Thomas Alv

    Edison y patentada en 1903. En el diseo original de Edison el ctodo estab

    compuesto por hileras de finos tubos formados por laminas enrolladas de ace

    niquelado, estos tubos estn rellenos de hidrxido de nquel u oxi-hidrxido d

    nquel (NiOOH). El nodo se compona de cajas perforadas delgadas de ace

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    niquelado que contienen polvo de xido ferroso (FeO). El electrlito es alcalin

    una disolucin de un 20 % de potasa custica (KOH) en agua destilada.

    Carga y descarga

    Los electrodos no se disuelven en el electrolito, las reacciones de carga/descarg

    son completamente reversibles y la formacin de cristales de hierro preserva lo

    electrodos por lo cual no se produce efecto memoria lo que confiere a esta bater

    gran duracin.4 Las reacciones de carga y descarga son las siguientes:

    Ctodo: 2 NiOOH + 2 H2O + 2 e 2 Ni(OH)2 + 2 OH

    nodo: Fe + 2 OH Fe(OH)2 + 2 e

    (Descarga se lee de izquierda a derecha y carga de derecha a izquierda.)5

    Ventajas

    Bajo costo.

    Fcil fabricacin.

    Admite sobrecargas, repetidas descargas totales e incluso cortocircuitos s

    prdida significativa de capacidad.

    No es contaminante, no contiene metales pesados y el electrolito diluido se pued

    usar en aplicaciones agrcolas.

    Muy larga vida til, algunos fabricantes hablan de ms de 100 aos de esperanz

    de vida en los electrodos y 1000 ciclos de descarga 100 % en el electrolito.6

    electrolito se debe cambiar cada 20 aos segn instrucciones de uso redactada

    por el propio Edison.7

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    Compuesta de elementos abundantes en la corteza de la tierra (hierro, nque

    potasio)

    Funciona en un mayor rango de temperaturas, entre 40 C y 46 C

    Desventajas

    Solo posee una eficiencia del 65 %.[cita requerida]

    Caractersticas

    Voltaje proporcionado: 1,2 ~ 1,4 V

    Densidad de energa: 40 Wh/kg

    Energa/volumen: 30 Wh/l

    Potencia/peso: 100 W/kg

    Bateras de nquel-cadmio (Ni-Cd)

    Artculo principal: Batera de nquel cadmio

    Utilizan un ctodo de hidrxido de nquel y un nodo de un compuesto d

    cadmio. El electrolito es de hidrxido de potasio. Esta configuracin de material

    permite recargar la batera una vez est agotada, para su reutilizacin. S

    embargo, su densidad de energa es de tan slo 50 Wh/kg, lo que hace qu

    tengan poca capacidad.

    Ventajas

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    Admiten un gran rango de temperaturas de funcionamiento.

    Admiten sobrecargas, se pueden seguir cargando cuando ya no admiten m

    carga, aunque no la almacena.

    Desventajas

    Efecto memoria muy alto.

    Densidad de energa baja.

    Caractersticas8

    Voltaje proporcionado: 1,2 V

    Densidad de energa: 50 Wh/kg

    Capacidad usual: 0,5 a 1,0 A (en pilas tipo AA)

    Efecto memoria: muy alto

    Bateras de nquel-hidruro metlico (Ni-MH)[editar]

    Un cargador de bateras AA, vlido para Ni-MH y Ni-Cd.

    Artculo principal: Batera de nquel e hidruro metlico

    Utilizan un nodo de hidrxido de nquel y un ctodo de una aleacin de hidru

    metlico.

    Ventajas

    Este tipo de bateras se encuentran menos afectadas por el llamado efec

    memoria.

    Desventajas

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    No admiten bien el fro extremo, reduciendo drsticamente la potencia eficaz qu

    puede entregar.

    Caractersticas

    Voltaje proporcionado: 1,2 V

    Densidad de energa: 80 Wh/kg

    Capacidad usual: 0,5 a 2,8 A (en pilas tipo AA)

    Efecto memoria: bajo

    Bateras de iones de litio (Li-ion)

    Artculo principal: Batera de ion de litio

    Las bateras de iones de litio (Li-ion) utilizan un nodo de grafito y un ctodo d

    xido de cobalto, trifilina (LiFePO4) u xido de manganeso. Su desarrollo es m

    reciente, y permite llegar a altas densidades de capacidad. No admiten descarga

    y sufren mucho cuando stas suceden; por lo que suelen llevar acoplad

    circuitera adicional para conocer el estado de la batera, y evitar as tanto

    carga excesiva como la descarga completa.

    Ventajas

    Apenas sufren el efecto memoria y pueden cargarse sin necesidad de est

    descargadas completamente, sin reduccin de su vida til.

    Altas densidades de capacidad.

    Desventajas

    No admiten bien los cambios de temperatura.

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    No admiten descargas completas y sufren mucho cuando stas suceden.

    Caractersticas

    Voltaje proporcionado:

    A plena carga: entre 4,2 V y 4,3 V dependiendo del fabricante.

    A carga nominal: entre 3,6 V y 3,7 V dependiendo del fabricante.

    A baja carga: entre 2,65 V y 2,75 V dependiendo del fabricante (este valor no

    un lmite, se recomienda).

    Densidad de energa: 115 Wh/kg

    Capacidad usual: 1,5 a 2,8 A (en pilas tipo AA)

    Efecto memoria: muy bajo

    Usos

    Mviles, tabletas, libros electrnicos, etc.

    Bateras de polmero de litio (LiPo)

    Son una variacin de las bateras de iones de litio (Li-ion). Sus caractersticas so

    muy similares, pero permiten una mayor densidad de energa, as como una tas

    de descarga bastante superior. Estas bateras tienen un tamao ms reducid

    respecto a las de otros componentes.

  • 7/25/2019 Tipos de Celda

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    Batera de polmero de litio (LiPo) de 11,1 V.

    Cada celda tiene un voltaje nominal de 3,7 V, voltaje mximo 4,2 y mnimo 3,

    Este ltimo debe respetarse rigurosamente ya que la pila se da

    irreparablemente a voltajes menores a 3 voltios. Se suele establecer la siguien

    nomenclatura XSYP que significa X celdas en serie, e Y en paralelo. Por ejemp

    3s2p son 2 bateras en paralelo, donde cada una tiene 3 celdas o clulas. Es

    configuracin se consigue conectando ambas bateras con un cable paralelo.

    Ventajas

    Mayor densidad de carga, por tanto tamao reducido.

    Buena tasa de descarga, bastante superior a las de iones de litio.

    Desventajas

    Quedan casi inutilizadas si se descargan por debajo del mnimo de 3 voltios.

    Tipos

    Las bateras LiPo se venden generalmente de 1S a 4S lo que significa:

    Li-PO 1S: una celda, 3,7 V.

    Li-PO 2S: dos celdas, 7,4 V.

    Li-PO 3S: tres celdas, 11,1 V.

    Li-PO 4S: cuatro celdas, 14,8 V.

  • 7/25/2019 Tipos de Celda

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    Usos

    Su tamao y peso las hace muy tiles para equipos pequeos que requiera

    potencia y duracin, como manos libres bluetooth.

    Pilas de combustible

    Artculo principal: Pila de combustible

    La pila de combustible no se trata de un acumulador propiamente dicho, aunqu

    convierte energa qumica en energa elctrica y es recargable. Funciona co

    hidrgeno (Se usan otros combustibles como el metano o el metanol para obten

    el hidrgeno).

    Tipos de batera por tamao y forma.

    Artculo principal: Anexo:Tipos de pila

    Por lo que a sus tamaos y otras caractersticas externas se refiere, muchas d

    ellas son comunes a pilas y bateras (acumuladores), estn normalizadas.

    Reciclaje de bateras

    Como se ha visto, la mayora de bateras contienen metales pesados y compuest

    qumicos, muchos de ellos perjudiciales para el medio ambiente. En la mayora dlos pases no est permitido tirarlas a la basura y es obligatorio llevarlas a u

    centro de reciclado. Tambin, la mayora de los proveedores y tienda

    especializadas se hacen cargo de las bateras gastadas. Es muy importan

    cumplir con estas medidas de precaucin. La rotura de las bateras puede liber

    vapor de mercurio que incrementa el riesgo de envenenamiento por mercurio.

  • 7/25/2019 Tipos de Celda

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    Tipo de Pilas (bateras no recargables)

    Pilas tipo Leclanch, o de cinc/carbono (Zn/C), o Pilas secas basadas en

    oxidacin del cinc en medio ligeramente cido, estn compuestas por cin

    metlico, cloruro de amonio y dixido de manganeso. Son las llamadas pila

    comunes. Sirven para aparatos sencillos y de poco consumo.

    Pilas alcalinas o de cinc/dixido de manganeso (Zn/MnO2): la diferencia con

    pila seca es el electrolito utilizado, en este caso, hidrxido de potasio, en vez d

    cloruro de amonio, y el cinc est en polvo. Son las de larga duracin. Casi toda

    vienen blindadas, lo que dificulta el derramamiento de los constituyentes. S

    embargo, este blindaje no tiene duracin ilimitada

    Pilas de nquel/cadmio (Ni/Cd): estn basadas en un sistema formado p

    hidrxido de nquel, hidrxido de potasio y cadmio metlico. Poseen ciclos de vidmltiples, presentando la desventaja de su relativamente baja tensin. Pueden s

    recargadas hasta 1000 veces y alcanzan a durar decenas de aos. No contiene

    mercurio, pero el cadmio es un metal con caractersticas txicas.

    Pilas botn: son llamadas as, las pilas de tamao reducido, de forma chata

    redonda. El mercado de artculos electrnicos requiere cada vez ms de ellas. So

    imprescindibles para audfonos, marcapasos, relojes, calculadoras y aparato

    mdicos de precisin. Su composicin es variada.

  • 7/25/2019 Tipos de Celda

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    Pilas de xido mercrico: son las ms txicas, contienen un 30 % aprox. d

    mercurio. Deben manipularse con precaucin en los hogares, dado que s

    ingestin accidental, lo que es factible por su forma y tamao, puede result

    letal.

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

    diminutos en su superficie. Tienen mucha capacidad y una vez en funcionamien

    su produccin de electricidad es continua. Contienen ms del 1 % de mercuri

    por lo que presentan graves problemas residuales.

    Pilas de nquel/hidruro metlico (Ni/MH): Son pilas secundarias como las d

    nquel/cadmio, pero donde el cadmio ha sido reemplazado por una aleaci

    metlica capaz de almacenar hidrgeno, que cumple el papel de nodo. El ctod

    es xido de nquel y el electrolito hidrxido de potasio.

    La densidad de energa producida por las pilas Ni/MH es el doble de la producid

    por las Ni/Cd, a voltajes operativos similares, por lo que representan la nuev

    generacin de pilas recargables que reemplazar a estas ltimas.

    Pilas de xido de plata: Son de tamao pequeo, usualmente de tipo bot

    Contienen 1 % de mercurio aproximadamente por lo que tienen efectos txic

    sobre el ambiente.

  • 7/25/2019 Tipos de Celda

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    Pilas de litio: Producen tres veces ms energa que las pilas alcalina

    considerando tamaos equivalentes, y poseen tambin mayor voltaje inicial qu

    stas (3 voltios).

    Se utilizan en relojes, calculadoras, flashes de cmaras fotogrficas y memoria

    de computadoras.