Las baterías también son conocidas por algunos como acumuladores. Para comprender mejor el funcionamiento de la batería y de la pila, tipos de dispositivos que funcionan con estas celdas y con ello se aclararán conceptos que suelen usarse indistintamente en la vida cotidiana, pero que técnicamente son completamente diferentes:

Pila: Es un dispositivo que contiene una celda electrolítica en la cual existe una diferencia de potencial; esta diferencia de potencial no se pierde con el paso del tiempo pero cuyos elementos que componen a la pila para producir una corriente eléctrica se deterioran, por ello cuentan con una fecha de caducidad. Además, una vez que se han usado, ya no pueden ser recargadas.

Batería: Contiene una o más celdas electrolíticas en las cuales ocurren reacciones químicas para la generación de potencial eléctrico entre dos terminales insertadas; este potencial disminuye conforme la corriente pasa a través de una carga. La batería irá perdiendo esa diferencia de potencial conforme pase el tiempo, aun si no es empleada, pero puede recargarse al ser conectado inversamente a una corriente eléctrica; para ello existen los cargadores de batería. Por supuesto, las baterías irán degradándose conforme se carguen y descarguen y por ello cuentan con ciclos de carga/descarga.

Ya que en ambos dispositivos ocurren reacciones electroquímicas, la diferencia que hace a algunas recargables y a otras no son las substancias que contengan y la naturaleza de las reacciones, ya que en las baterías las reacciones electroquímicas son reversibles, mientras que en las otras no lo son.

En las pilas la energía en este tipo de dispositivos es mayor que en las baterías recargables y tienen una vida útil más larga porque pierde su carga durante su almacenamiento, lo cual se conoce como tasa de descarga, por lo que su vida útil es de cinco años o más.

Cuáles son las pilas más comunes

Zinc-carbón

En estas pilas, el electrodo negativo está hecho de zinc mientras que el electrodo positivo es de carbón, a su vez el electrolito empleado es cloruro de zinc o cloruro de amonio. El proceso de manufactura de estas pilas es barato, pero su durabilidad no es tan larga. Por ello es muy común encontrar estas pilas en aquellos productos que indican “pilas incluidas”.

Alcalinas

En estas pilas, el electrodo negativo está hecho de polvo de zinc y el electrodo positivo de dióxido de manganeso, mientras que el electrolito es hidróxido de potasio. Estas pilas proporcionan más energía que los análogos de zinc-carbón y son menos susceptibles a tener caídas de voltaje durante su ciclo de descarga.

Pilas de botón

Así llamadas por la forma que tienen. Es una pila muy usada en aparatos como los relojes, audífonos, marcapasos, calculadoras, aparatos médicos de precisión. El electrodo positivo suele estar hecho de zinc o litio y el electrodo negativo de dióxido de manganeso, óxido de plata u óxido cúprico. Anteriormente, se utilizaba el óxido de mercurio, pero debido a su alta toxicidad tanto al medio ambiente como a la salud, está dejando de emplearse en la fabricación de pilas.

Tipos de baterías recargables

Baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd)

Estas baterías soportan corrientes altas. Se ha comenzado su desuso debido a que el cadmio es un metal altamente tóxico, por ello los reemplazos de estas baterías son las de níquel-hidruro metálico.

Baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH)

Estas baterías no sufren el efecto memoria de las baterías de níquel-cadmio, esto es, que no se cargan completamente cuando han estado semidescargadas por semanas o meses y se desea volver a cargarlas.

Baterías de iones de litio (lithium-ion)

Proporcionan más energía y tienen una mayor duración que las otras baterías en una menor masa con menor volumen. El electrolito está hecho de sales de litio.

Baterías de plomo-acido

Estas baterías se usan principalmente en los automóviles, aunque también se hallan en los no-breaks y en los sistemas de iluminación de emergencia.

Aspectos a considerar entre pilas y baterías

Amperaje: La mayor parte de la corriente que proporcione la batería dependerá de la carga a la que esté sometida, aunque también estará limitada por la resistencia interna de la batería/pila, la cual puede ser cuantificada por medio de un amperemetro.

Capacidad: Esta se refiere a la corriente que puede proporcionar la batería en un lapso cuya medida es cuantificada en ampere-hora (Ah). Para baterías de menor capacidad se usan los miliamperes-hora (mAh).

Ejemplo práctico: si una batería tiene una capacidad de 4 Ah, esto quiere decir que, teóricamente, la batería podría proporcionar una corriente de 1 A por 4 horas o 0.2 A por 20 horas. Por supuesto, si se demandan corrientes muy grandes es probable que la batería pudiera proporcionar esa cantidad en un menor tiempo, pero es muy posible que simplemente la batería no puede proporcionar esas corrientes altas y, si llegara a hacerlo, se sobrecalentaría y dañaría por tal demanda.

Es por eso que hay que tener presentes estas consideraciones y no esperemos que un dispositivo pequeño dé más de lo que realmente puede dar.

Voltaje: Cuando se usan varias pilas o baterías y con las mismas características, las dos maneras de conectarlas son en serie o en paralelo. Cuando se conectan en serie, el voltaje total es igual a la suma del voltaje de cada una, mientras que la capacidad total es igual a la capacidad de una sola pieza “batería o pila”.

En cambio, cuando las pilas/baterías se conectan en paralelo, el voltaje total del arreglo es igual al voltaje de una sola pila/batería mientras que la capacidad total es igual a la suma de la capacidad de cada pila/batería.

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