Clasificación, tipos y tamaños de pilas

2024 Autor: Priscilla Miln | [email protected]. Última modificación: 2024-02-17 21:15

Hoy en día, las baterías son la fuente de energía más común para dispositivos electrónicos y pequeños electrodomésticos. La necesidad de reemplazarlos surge con bastante frecuencia. Para tomar la mejor decisión al comprar una nueva celda galvánica, debe prestar atención no solo al tamaño de las baterías y al nombre del fabricante. Este artículo responderá a las siguientes preguntas: ¿en qué forma vienen estas fuentes de energía? ¿Cuáles son los tipos de pilas por tamaño? ¿Cómo se marcan las celdas galvánicas y a qué se debe prestar atención al comprar para que la fuente de alimentación dure mucho tiempo?

Tipos de pilas

Las baterías se clasifican según los materiales de los que están hechos sus componentes activos: ánodo, cátodo y electrolito.

Hay cinco tipos de fuentes de energía modernas:

• sal,
• alcalina,
• mercurio,
• plata,
• litio.

Los tipos de batería por tamaño se enumeran a continuación. Ahora echemos un vistazo más de cerca a cada uno declases especificadas de celdas galvánicas.

Pilas de sal

Las pilas de sal se crearon en la segunda mitad del siglo XX. Reemplazaron las fuentes de energía de manganeso-zinc previamente existentes. Las dimensiones de las baterías no han cambiado, pero la tecnología de fabricación de estas celdas galvánicas se ha vuelto diferente. Las fuentes de alimentación de sal utilizan una solución de cloruro de amonio como electrolito. Contiene electrodos hechos de zinc y óxido de manganeso. La conexión entre los electrolitos individuales se realiza mediante un puente salino.

La principal ventaja de estas baterías es su bajo costo. Estas baterías galvánicas son las más baratas de todas.

Desventajas de las pilas de sal:

• durante el período de descarga, el voltaje cae significativamente;
• la vida útil es corta y solo 2 años;
• al final de la vida útil garantizada, la capacidad se reduce en un 30-40 por ciento;
• a baja temperatura, la capacitancia se reduce casi a cero.

Pilas alcalinas

Estas baterías se inventaron en 1964. Otro nombre para estas fuentes de alimentos es alcalino (de la palabra inglesa alcalino, que significa "alcalino" en la traducción).

Los electrodos de esta batería están hechos de zinc y dióxido de manganeso. El hidróxido de potasio alcalino actúa como electrolito.

Hoy en día, estas baterías son las más comunes, porque son perfectas para la mayoríadispositivos electrónicos.

Ventajas de las fuentes de alimentación alcalinas:

• tienen una mayor capacidad en comparación con la sal y, como resultado, una vida útil más prolongada;
• puede funcionar a baja temperatura ambiente;
• han mejorado la estanqueidad, es decir, se reduce la probabilidad de fugas;
• tienen una vida útil más larga de 5 años;
• tienen una tasa de autodescarga reducida en comparación con las baterías de sal.

Desventajas de las fuentes de alimentos alcalinos:

• el período de descarga se caracteriza por una disminución gradual de la tensión de salida;
• Las pilas alcalinas tienen el mismo tamaño que las pilas salinas, pero el costo y el peso de las pilas alcalinas son más elevados.

Pilas de mercurio

En tal batería, el ánodo está hecho de zinc, el cátodo está hecho de óxido de mercurio. Los electrodos están separados por un separador y un diafragma impregnado con una solución de hidróxido de potasio al 40%. El álcali se usa aquí como electrolito. Gracias a esta composición, esta fuente de alimentación puede funcionar como una batería. Pero durante la operación cíclica, la celda galvánica se degrada, su capacidad disminuye.

Ventajas de las pilas de mercurio:

• tensión estable;
• alta capacidad y densidad de energía;
• capaz de soportar temperaturas ambiente altas y bajas;
• larga vida útil de 10 años.

Desventajas del mercuriofuentes de alimentación:

• precio alto;
• posibilidad de exposición peligrosa al vapor de mercurio en caso de despresurización;
• necesita mejorar el proceso de recolección y eliminación.

Baterías plateadas

En una batería de plata, se usa zinc para el ánodo y óxido de plata para el cátodo. El electrolito es hidróxido de sodio o potasio.

Esta categoría incluye pilas de reloj, cuyas dimensiones se indican a continuación. Las ventajas de las fuentes de energía plateadas son las siguientes:

• estabilidad de tensión;
• presencia de alta capacidad y densidad de energía;
• inmunidad a la temperatura ambiente;
• larga vida útil y almacenamiento.

La desventaja de estas baterías es su alto costo.

Baterías de litio

En una batería de este tipo, el cátodo está hecho de litio. Está separado del ánodo por un separador y un diafragma, que está impregnado con un electrolito orgánico.

Pros de las baterías de litio:

• tensión constante;
• alta capacidad y densidad de energía;
• independencia de la intensidad energética de la corriente de carga;
• masa pequeña;
• larga vida útil de hasta 12 años;
• inmunidad a temperaturas extremas.

Las desventajas de las baterías de litio solo pueden atribuirse a su alto costo.

Como se mencionó anteriormente, las fuentes de alimentos tienen una composición química diferente. Las formas y tamaños de las baterías también difieren significativamente entre sí. Las celdas galvánicas tienen diferentes alturas, diámetros y voltajes. Considere la clasificación de las baterías de acuerdo con estos parámetros.

Clasificación de baterías por tamaño

Dependiendo del voltaje, la altura, el diámetro y la forma, las fuentes de energía se pueden sistematizar de cierta manera. Uno de los sistemas de clasificación más populares es el americano. Se muestra en la siguiente figura. Esta estandarización es conveniente y se usa en muchos países.

Según el sistema americano, las fuentes de alimentación se clasifican de la siguiente manera:

Nombre	Altura, mm	Diámetro, mm	Voltaje, V
D	61, 5	34, 2	1, 5
C	50, 0	26, 2	1, 5
AA	50, 5	14, 5	1, 5
AAA	44, 5	10, 5	1, 5
PP3	48, 5	26, 5	9, 0

Además de la clase indicada en la tabla, las fuentes de alimentación también tienen un nombre común que se usa engente. Por ejemplo, el tamaño de una batería AA es comparable al tamaño de un dedo humano, por lo que el nombre "popular" de esta celda galvánica es batería de "dedo", o "dos A". Pero la fuente de alimentación C se conoce comúnmente como "pulgada". La celda galvánica D se denomina "barril". Y la batería AAA, cuyas dimensiones son similares a los parámetros del dedo más pequeño de una persona, no se llama en vano "dedo meñique" o "tres A". La fuente de alimentación PP3 se denominó "krone".

Además, las baterías redondas en miniatura se utilizan ampliamente en la electrónica, cuyos tamaños y nombres son diversos. A continuación se proporciona más información sobre las píldoras de plata y la clasificación de dichas fuentes de energía.

Baterías "tabletas": tamaños y nombres

Otro nombre para una batería redonda en miniatura es pila seca. Tales fuentes de alimentación consisten en un ánodo hecho de óxido de plata, un cátodo de zinc y un electrolito. Este último es una mezcla de sales, que tiene una consistencia pastosa.

Diferentes fabricantes a menudo asignan designaciones a dichas fuentes de alimentación que difieren de las estándar. A continuación se muestra una tabla de clasificación que enumera nombres y tamaños alternativos para las baterías de los relojes.

Son estas "píldoras" de plata en miniatura las que hacen funcionar los mecanismos de los relojes de pulsera modernos. Cuando llega el momento de reemplazar la batería, es posible que se enfrente a la pregunta: ¿qué tipo de fuente de alimentación es adecuada en esta situación? Por ejemplo, si el reloj usaba el elemento 399, puedeen su lugar, coloque una batería en miniatura que, según el fabricante, puede tener los nombres V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW o L927E. Bajo estos nombres, se producirá una “tableta”, cuya altura es de 2,6 milímetros y el diámetro es de 9,5.

El tamaño de la batería no es el único parámetro a tener en cuenta al comprar fuentes de alimentación. Para aprender a descifrar la información que se encuentra en las celdas galvánicas, debe familiarizarse con los principios básicos de su etiquetado.

Marcas de la batería

La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) ha creado un sistema de notación específico, según el cual se deben marcar todas las baterías. La información sobre su intensidad energética, composición, tamaño, clase y valor de voltaje debe indicarse en el estuche de la fuente de alimentación. Usando el ejemplo de la batería que se muestra a continuación, echemos un vistazo más de cerca a todos los elementos de marcado.

La información sobre la fuente de alimentación indica lo siguiente:

• la carga eléctrica de la celda galvánica es de 15 Ah;
• clase de fuente de alimentación - AA, es decir, es una batería de "dedo";
• el voltaje es de 1,5 voltios.

¿Qué significa la inscripción "LR6"? Esta, de hecho, es la marca, que brinda información sobre la composición química y la clase de la fuente de energía. Los tipos de pilas tienen las siguientes designaciones de letras:

• sal – R;
• alcalina – LR;
• plata –SR;
• litio – CR.

Las clases de batería se indican mediante los siguientes números:

• D – 20;
• C–14;
• AA-6;
• AAA-03;
• PP3 – 22/6.

Ahora puedes descifrar la marca LR6 en la imagen de arriba. Las letras aquí indican que se trata de una pila galvánica alcalina, y el número indica el tamaño de la batería "dedo", es decir, indica que la fuente de alimentación pertenece a la clase AA.

Ámbito de aplicación y características de la elección de las baterías

En primer lugar, debe tenerse en cuenta que todas las celdas galvánicas cumplen con los requisitos de unificación, es decir, el consumidor puede reemplazar fácilmente la fuente de alimentación de un fabricante con una batería similar de otro. Solo hay una advertencia: no debe usar fuentes de corriente fabricadas por diferentes compañías o, además, pertenecientes a diferentes tipos en un mismo dispositivo. Esto reducirá significativamente la duración de la batería.

Al elegir fuentes de alimentación, debe prestar atención al embalaje. A menudo, el fabricante indica en él dispositivos en los que se recomienda utilizar estas baterías en particular. Si no se proporciona esta información, los siguientes consejos le ayudarán a tomar la decisión correcta.

Las baterías de sal tienen una capacidad baja de 0,6-0,8 Ah y se utilizan en dispositivos con bajo consumo de energía. Estos pueden ser controles remotos, termómetros electrónicos, probadores, básculas de piso o de cocina. Las pilas de sal también se pueden utilizar como pilas de reloj. Las dimensiones de tales fuentes de corriente son similares a las correspondientesparámetros de alcalino, pero sus áreas de aplicación varían significativamente. Después de todo, si usa baterías de sal en dispositivos con motor eléctrico, linternas o cámaras, su vida útil puede ser de solo 20-30 minutos. Tales celdas galvánicas no están diseñadas para cargas pesadas.

Las pilas alcalinas tienen una capacidad bastante grande de 1,5-3,2 Ah. Esto les permite ser utilizados con éxito en dispositivos que tienen un mayor consumo de energía. Dichos dispositivos incluyen cámaras digitales con flash, linternas, juguetes para niños, teléfonos de oficina, ratones de computadora, etc. Las baterías diseñadas específicamente para cámaras emiten energía más rápidamente. Esto tiene un efecto positivo en la velocidad de las cámaras. Si utiliza una fuente de alimentación alcalina en dispositivos con bajo consumo de energía, las baterías mostrarán excelentes resultados, su vida útil será de varios años.

Hace veinte o treinta años, las baterías de mercurio se usaban ampliamente en dispositivos como relojes electrónicos, marcapasos, audífonos y dispositivos militares. Hasta la fecha, el uso de estas fuentes de energía es limitado. En muchos países, está prohibido fabricar y operar tales celdas electroquímicas debido al hecho de que el mercurio es una sustancia tóxica. En el caso de utilizar estas fuentes de corriente, es necesario organizar su recogida y eliminación por separado de acuerdo con los requisitos de seguridad.

Las baterías de plata no se usan muchodebido al alto costo del metal. Sin embargo, las fuentes de alimentación en miniatura de este tipo se utilizan ampliamente en relojes, placas base de computadoras portátiles y de computadoras, audífonos, tarjetas de música, llaveros y otros dispositivos en los que no se pueden usar baterías más grandes.

Las pilas de litio duran más que las mejores pilas alcalinas. Por lo tanto, dichas fuentes de alimentación se utilizan en dispositivos que tienen un alto consumo de energía. Puede ser equipo informático y fotográfico, equipo médico.

Conclusión

Una batería es un producto que, a pesar de su pequeño tamaño, puede resultar peligroso. No puedes desmontar la fuente de alimentación, tirarla al fuego y, por supuesto, intentar recargarla. En la red puedes encontrar consejos sobre cómo darle una segunda vida a la batería. No intente tales experimentos, ya que pueden ser peligrosos.

Al comprar baterías nuevas, debe prestar atención no solo al fabricante y los tamaños adecuados, sino también a la composición química de las fuentes de alimentación. Para hacer esto, necesita poder leer la etiqueta. Las baterías seleccionadas correctamente le servirán durante mucho tiempo y con alta calidad.