Pilas Y Baterias

Pilas y Baterías Angélica Ma. Maldonado Vásquez

Las Pilas Las pilas no son más que una fuente de energía que generan electricidad a través de una serie de procesos químicos. Están compuestas por dos electrodos, dos placas eléctricas hechas de metales de distinta carga (el ánodo y el cátodo), separados por una solución química que se encarga de posibilitar el traspaso de electrones entre las dos placas. A esta solución se la llama electrolito. Según de qué estén compuestos los electrodos y el electrolito las pilas serán de una clase u otra. Generalmente las pilas se pueden dividir en dos grandes tipos, las pilas primarias y las pilas secundarias: Las pilas primarias son aquellas que se agotan y son desechadas. Las secundarias son las que pueden recargarse, esta clase de pilas son llamadas baterías.



Pero lo más frecuente es que los consumidores diferencien las pilas sobre todo por su forma. Según esta fácil división podemos hablar de pilas cilíndricas y pilas de botón. Las primeras tienen un tamaño mayor que las segundas y se presentan como un cilindro o figura rectangular. Se emplean en aparatos de mayor tamaño, como radios, cassettes, relojes despertadores etc. Las pilas botón, en cambio, son bastante más pequeñas y se utilizan para dispositivos más reducidos, como relojes de pulsera.



Si atendemos a los componentes de las pilas para clasificarlas en diferentes categorías, nos encontramos con que existen muchas clases. En términos generales se pueden enumerar estos tipos: Salinas: Llamadas así porque su electrolito es una solución salina. Alcalinas: El electrolito que emplean es una solución de hidróxido de potasio, comúnmente llamado álcali, de ahí su nombre.

Pilas de litio: Emplean el litio como ánodo. Dentro de este tipo podemos hablar también de las pilas de ion-litio, que tienen un electrolito con sales de litio, además de que su ánodo es también de este material.

Pilas de níquel-cadmio: Sus electrodos son esos dos minerales. Como el cadmio es un material bastante tóxico ha surgido una derivación de esta clase de pilas, las de níquel-metal hidruro, que reemplazan el cadmio por un metal hidruro.



Las pilas son el proceso inverso de la electrólisis, es decir, en ellas los elementos están dispuestos de tal modo que la reacción química que se produce entre sus constituyentes cuando se cierra el circuito genere una diferencia de potencial en los electrodos, de modo que se pueda suministrar corriente eléctrica a una carga externa



El funcionamiento de una pila se basa en el potencial de contacto entre un metal y un electrolito, esto es, el potencial que se produce al poner en contacto un metal con un líquido.



Así, al introducir una placa de zinc (Zn) en agua, el zinc se disuelve algo en forma de iones Zn++ que pasan al líquido; esta emisión de iones hace que la placa adquiera una carga negativa respecto al líquido, pues tiene ahora un exceso de electrones, creándose entre ambos una diferencia de potencial. Los iones que están en el líquido ejercen una presión que se opone a la continuación de la disolución, la cual se detendrá cuando se alcance un valor determinado, llamado tensión de disolución. Cuando se cierra el circuito externo, los electrones del zinc retornan a través de él al polo opuesto, mientras que en el interior del electrolito se reanuda la corriente de iones que circula en sentido contrario . Aquí un video de cómo se hacen las pilas paso a paso..

http://www.youtube.com/watch?v=OTFRFTX4pyI



Baterías de auto





La batería tiene un determinado numero de celdas, unidas por medio de barras metálicas, cada celda acumula algo mas de dos voltios. Las baterías para automóviles tienen 6 celdas, que unidas dan un total de 12 voltios. Cada celda, consta de dos juegos de placas, o electrodos inmersos en una solución de agua y acido sulfúrico llamado electrolito. Un juego de placas esta hecho de peróxido de plomo y el otro, de plomo poroso.



Al funcionar la celda, el acido reacciona y convierte la energía química en energía eléctrica. En las placas de peróxido de plomo se genera carga positiva (+) y en las de plomo poroso carga negativa (-).La corriente eléctrica, que se mide en amperios circula por el sistema eléctrico desde un terminal de la batería hasta el otro, activando el electrolito.



Conforme continua la reacción química, se forma sulfato de plomo en la superficie de ambos juegos de placas, y el acido sulfúrico se diluye gradualmente. Cuando la superficie de ambos juegos de placas se cubre completamente con el sulfato de plomo, se descarga la batería. Al recargarlo con una corriente eléctrica, las placas vuelven a su estado original, y el acido sulfúrico se regenera.



Con el tiempo, las baterías dejan de funcionar, y no se pueden recargar, debido a que las placas están cubiertas, con una capa de sulfato, tan gruesa que la carga no pasa a través de ellas; o bien las placas se desintegran; o hay fugas de corriente entre las placas de la celda, lo que puede provocar un cortocircuito.



La energía eléctrica se almacena y se produce por dos placas metálicas sumergidas en una solución química (electrolito) a mayor superficie de las placas se almacena mas energía

Los separadores porosos no son conductores, y evitan cortocircuitos, cada grupo forma una celda con un voltaje algo superior a los 2 voltios. El voltaje de cada celda es el mismo sin importar su tamaño y el numero de placas. Para lograr voltajes mas altos las celdas se deben conectar en serie ( por ejemplo 6 celdas producirán 12 voltios)



Para arrancar el motor, se necesita la máxima corriente de la batería; en el corto periodo en que funciona el motor de arranque, puede consumir hasta 400 amperes; debido a este alto consumo no se debe hacer funcionar el motor de arranque mas de 30 segundos continuos; debe dejarse un minuto de intervalo para reducir la posibilidad de una descarga total, de la batería, o un sobrecalentamiento en las partes internas del motor de arranque Un motor grande necesita, mínimo una batería de 400 Amperes para arrancar, y un motor pequeño solo necesita uno de 250 A