Unapila elctricaobatera elctricaes el formato industrializado y comercial de lacelda galvnicao voltaica.Es un dispositivo que convierteenerga qumicaenenerga elctricapor un proceso qumico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus caractersticas resultan alteradas durante el mismo. Se trata de ungeneradorprimario. Esta energa resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos,electrodoso bornes. Uno de ellos es el polo negativo onodoy el otro es el polo positivo octodo.La estructura fundamental de una pila consiste en doselectrodos, metlicos en muchos casos, introducidos en una disolucin conductora de la electricidad oelectrolito.Las pilas, a diferencia de lasbateras, no son recargables, aunque segn pases y contextos los trminos pueden intercambiarse o confundirse. En este artculo se describen las pilas no recargables.ndice[ocultar] 1Nombre 2Historia 3Principio de funcionamiento 4Caractersticas, propiedades y forma de utilizar las pilas 4.1Tensin elctrica 4.2Duracin fuera de servicio 5Tipos de acumuladores por su naturaleza interna 5.1Pila comn 5.2Pilas alcalinas 5.3Pilas alcalinas de manganeso 6Tipos de pilas por forma y tamao 7Pilas y el medio ambiente 8Vase tambin 9Referencias 10Enlaces externosNombre[editar]En el castellano ha habido por costumbre llamarla as, mientras que al dispositivo recargable oacumulador, se le ha venido llamandobatera. Tantopilacomobaterason trminos provenientes de los primeros tiempos del estudio de laelectricidad, cuando se juntaban varios elementos en el primer caso uno encima de otro, apilados, y en el segundo adosados lateralmente, en batera como se sigue haciendo actualmente, para as aumentar la magnitud de los fenmenos elctricos y poder estudiarlos sistemticamente. De esta explicacin se desprende que cualquiera de los dos nombres servira para cualquier tipo, pero la costumbre ha fijado la distincin.Historia[editar]Artculo principal:Historia de la pila

El smbolo electrnico para una batera en undiagrama de circuitos. El mismo se origin como un dibujo esquemtico del tipo ms temprano de batera, una pila voltaica.La primera pila elctrica fue la llamadapila voltaica, que fue dada a conocer porVoltaen1800mediante una carta que envi al presidente de laRoyal Societylondinense. Se trataba de una serie de pares de discos (apilados) dezincy decobre(o tambin deplata), separados unos de otros por trozos de cartn o de fieltro impregnados desalmuera, que medan unos 3cm de dimetro. Cuando se fij una unidad de medida para la diferencia de potencial, elvoltio(precisamente en honor de Volta) se pudo saber que cada uno de esos elementos suministraba una tensin de 0,75 V aproximadamente, pero ninguno de estos conceptos se conoca entonces. Su apilamientoconectadosen serie permita aumentar la tensin a voluntad, otro descubrimiento de Volta. El invento constitua una novedad absoluta y goz de un xito inmediato y muy merecido, ya que inici la era elctrica en que actualmente vivimos, al permitir el estudio experimental preciso de la electricidad, superando las enormes limitaciones que presentaban para ello los generadoreselectrostticos, que son los nicos que existan hasta el momento. Otro tipo ms temprano de configuracin tambin utilizada y descrita por Volta para el aparato estaba formada por una serie de vasos con lquido (unos junto a otros, en batera), en los que se sumergan las tiras de los metales, conectando externamente un metal con otro.Inmediatamente empezaron a hacerse por toda Europa y Amrica innumerables pruebas con diversos lquidos, metales y configuraciones, tratando de mejorar las caractersticas del aparato original, cosa que pocas veces se consigui, pero que origin una infinidad de distintos tipos de pilas, de los cuales no ha quedado memoria ms que de los ms notables.La pilaDaniell, dada a conocer en 1836 y de la que luego se han usado ampliamente determinadas variantes constructivas, est formada por un electrodo decincsumergido en una disolucin de sulfato de cinc y otro electrodo decobresumergido en una disolucin concentrada de sulfato de cobre. Ambos electrolitos estn separados por una pared porosa para evitar su reaccin directa. En esta situacin, la tensin de disolucin del cinc es mayor que la presin de los iones Zn++y el electrodo se disuelve, emitiendo Zn++y quedando cargado negativamente, proceso en el que se liberan electrones y que recibe el nombre deoxidacin. En la disolucin de sulfato de cobre, debido a su gran concentracin de iones Cu++, se deposita Cu sobre el electrodo de este metal que, de este modo, queda cargado positivamente mediante el proceso denominadoreduccin, que implica la incorporacin de electrones. Esta pila presenta una diferencia de potencial de 1,07 a 1,14V entre sus electrodos. Su gran ventaja respecto a otras de su tiempo fue la constancia del voltaje generado, debido a la elaborada configuracin, que facilita ladespolarizacin, y a la reserva de electrolito, que permite mantener su concentracin durante ms tiempo.La pilaGrove(1839) utiliza como despolarizador elcido ntricoHNO3. Su diferencia de potencial ofuerza electromotrizes de 1,9 a 2,0V. Originariamente utilizabaplatinopara el nodo, pero Cooper y Bunsen lo sustituyeron luego por carbn. El ctodo era de cinc tratado con mercurio. Fue muy apreciada por su estabilidad y su mayor energa, a pesar del gran inconveniente que representa la emisin de humos corrosivos. El propio Grove elabor, ese mismo ao, una pila que produca energa elctrica por medio de la recombinacin de hidrgeno y de oxgeno, lo que constituye el precedente de los generadores contemporneos conocidos comopilas de combustible.Lapila Leclanch, diseada porGeorges Leclanchen 1868, utiliza una solucin de cloruro amnico en la que se sumergen electrodos decincy decarbn, rodeado ste ltimo por una pasta dedixido de manganesoy polvo de carbn como despolarizante. Suministra una tensin de 1,5V y su principal ventaja es que se almacena muy bien, pues el cinc no es atacado ms que cuando se extrae corriente del elemento.Este tipo de pila sirvi de base para el importante avance que constituy la pila denominada seca, al que pertenecen prcticamente todas las utilizadas hoy. Los tipos hasta ahora descritos eran denominados hmedos, pues contenan lquidos, que no solo hacan inconveniente su transporte, sino que solan emitir gases peligrosos y olores desagradables. Las pilas secas, en cambio, estaban formadas por un recipiente cilndrico de cinc, que era el polo negativo, relleno de una pasta electroltica, y por una barra de carbn en el centro (electrodo positivo), todo ello sellado para evitar fugas. Previamente se haba realizado otro tipo de pilas secas, como la deZamboni(1812), pero eran dispositivos puramente experimentales, que no proporcionaban ninguna corriente til. La sequedad es relativa, en primer lugar porque un elemento rigurosamente seco no suministrara electricidad alguna, de modo que lo que se encuentra en el interior de las pilas es una pasta o gel, cuya humedad se procura por todos los medios conservar, pero adems porque el uso y el paso del tiempo tienden a corroer el contendedor, de modo que la pila puede verter parte de su electrolito al exterior, donde puede atacar a otros metales. Por esta razn se recomienda extraerlas cuando no se utilizan durante mucho tiempo o cuando ya han trabajado mucho. Este inconveniente est muy atenuado en los productos de finales del siglo XX gracias a la utilizacin de recipientes de acero inoxidable, pero todava se produce alguna vez.Importantes en otro sentido han sido las pilas patrn, destinadas a usos de calibracin y determinacin de unidades, como lapila Clark(1870), de cinc y mercurio, cuya tensin era de 1,457V, y lapila Weston(1891), de cadmio y mercurio, con 1,018V. Estas tensiones se miden en vaco, es decir, sin tener ninguna carga externa conectada, y a una temperatura constante de 20C.Principio de funcionamiento[editar]

Una celda voltaica para usar en demostraciones. En este ejemplo las dos semiceldas estn conectadas por unpuente salinoque permite la tansferencia de iones, pero no molculas de agua.

LapilaCu-Ag, un ejemplo de reaccin redox.Aunque la apariencia de cada una de estas celdas sea simple, la explicacin de su funcionamiento dista de serlo y motiv una gran actividad cientfica en los siglos XIX y XX, as como diversas teoras.Las pilas bsicamente consisten en doselectrodosmetlicos sumergidos en un lquido, slido o pasta que se llamaelectrolito. El electrolito es un conductor de iones.Cuando los electrodos reaccionan con el electrolito, en uno de los electrodos (elnodo) se producen electrones (oxidacin), y en el otro (ctodo) se produce un defecto de electrones (reduccin). Cuando los electrones sobrantes del nodo pasan al ctodo a travs de un conductor externo a la pila se produce una corriente elctrica.Como puede verse, en el fondo, se trata de una reaccin deoxidaciny otra de reduccin que se producen simultneamente.Caractersticas, propiedades y forma de utilizar las pilas[editar]Tensin elctrica[editar]Ladiferencia de potencial, voltaje o tensin que produce un elemento electroqumico ocelda electroqumicaviene determinado por la naturaleza de las sustancias de los electrodos y del electrolito, as como por suconcentracin.Walther Nernstobtuvo el premio Nobel de qumica de 1920 por haber formulado cuantitativamente y demostrado las leyes que rigen este fenmeno.

Un artefacto para verificar el voltaje de una batera.La conexin de elementos enserie(apilando elementos o ponindolos en batera) permite multiplicar esta tensin bsica cuanto se quiera.Las propiedades puramente elctricas de una pila se representan mediante el modelo adjunto. En su forma ms sencilla, est formado por una fuente de tensin perfecta es decir, con resistencia interna nula en serie con un resistor que representa laresistencia interna. El condensador de la versin ms compleja es enormemente grande y su carga simula la descarga de la pila. Adems de ello, entre los terminales tambin aparece una capacitancia, que no suele tener importancia en las aplicaciones de corriente continua.

Smbolo de una pila (izquierda); modelo elctrico simplificado (centro); modelo ms elaborado (derecha).Una vez fijada la tensin, laley de Ohmdetermina la corriente que circular por la carga y consecuentemente el trabajo que podr realizarse, siempre que est, naturalmente, dentro de las posibilidades de la pila, que no son infinitas, sino que estn limitadas fundamentalmente por el tamao de los electrodos lo que determina el tamao externo de la pila completa y por su separacin. Estos condicionamientos fsicos se representan en el modelo de generador como unaresistenciainterna por la que pasara la corriente de un generador ideal, es decir, de uno que pudiese suministrar una corriente infinita al voltaje predeterminado.Conforme la clula se va gastando, su resistencia interna va aumentando, lo que hace que la tensin disponible sobre la carga vaya disminuyendo, hasta que resulte insuficiente para los fines deseados, momento en el que es necesario reemplazarla. Para dar una idea, una pila nueva de las ordinarias de 1,5V tiene una resistencia interna de unos 350m, mientras que una vez agotada puede aumentar considerablemente este valor. sta es la razn de que la mera medicin de la tensin con unvoltmetrono sirva para indicar el estado de una pila. En circuito abierto, incluso una pila gastada puede indicar 1,4V, dada la carga insignificante que representa la resistencia de entrada del voltmetro, pero, si la medicin se hace con la carga que habitualmente podra soportar, la lectura bajar a 1,0V o menos, momento en que esa pila ha dejado de tener utilidad. Las actuales pilas alcalinas tienen una curva de descarga ms suave que las antiguas de carbn. Su resistencia interna aumenta proporcionalmente ms despacio.Cuando se necesita una corriente mayor que la que puede suministrar un elemento nico, siendo su tensin en cambio la adecuada, se pueden aadir otros elementos en la conexin llamada enparalelo, es decir, uniendo los polos positivos de todos ellos, por un lado, y los negativos, por otro. Este tipo de conexin tiene el inconveniente de que, si un elemento falla antes que sus compaeros o se cortocircuita, arrastra irremisiblemente en su cada a todos los dems.En las caractersticas reacciones qumicas, las que se producen dentro de una pila son sensibles a la temperatura y, normalmente, se aceleran cuando sta aumenta, lo que se traducir en un pequeo aumento de la tensin. Ms importante es el caso de la bajada, pues cuando se alcanzan las de congelacin muchas pilas pueden dejar de funcionar o lo hacen defectuosamente, cosa de la que suelen advertir los fabricantes. Como contrapartida, si se almacenan las pilas refrigeradas, se prolongar su buen estado.Vase tambin:MultmetroDuracin fuera de servicio[editar]Lo ideal sera que las reacciones qumicas internas no se produjeran ms que cuando la pila est en servicio, pero la realidad es que las pilas se deterioran con el paso del tiempo, aunque no se usen, pues los electrodos resultan atacados en lo que se conoce con el nombre de accin local. Puede considerarse que una pila pierde unos 6mV por mes de almacenamiento, aunque depende mucho de la temperatura. Actualmente, esto no constituye un problema grave pues, dado el enorme consumo que hay de los tipos corrientes, las que se ofrecen en el comercio son de fabricacin reciente. Algunos fabricantes imprimen en los envases la fecha de caducidad del producto.Tipos de acumuladores por su naturaleza interna[editar]Por lo que a su naturaleza interna se refiere, caractersticas electroqumicas, se encuentran habitualmente en el comercio pilas de los tipos que se detallan a continuacin.Pila comn[editar]Las pilas secas, dezinc-carbonoo pilas comunes estn formadas por un recipiente cilndrico de zinc, que es el polo negativo, relleno de una pasta electroltica, y por una barra de carbn en el centro (electrodo positivo), todo ello sellado para evitar fugas.Las medidas aproximadas de una pila comn son: Pila de 9V: 50mm 26mm 17mm. Pila AA: 50mm de longitud y 14mm de dimetro.Ventajas No se descargan si no estn en uso.Desventajas Una pila puede llegar a contaminar 3000 litros de aguaPilas alcalinas[editar]Artculo principal:Pila alcalinaEn 1866,Georges Leclanchinventa en Francia lapila Leclanch, precursora de lapila seca(zinc-dixido de manganeso), sistema que an domina el mercado mundial de las bateras primarias. Las pilas alcalinas (de alta potencia o larga vida) son similares a las de Leclanch, pero, en vez decloruro de amonio, llevancloruro de sodioo de potasio. Duran ms porque elzincno est expuesto a un ambiente cido como el que provocan los iones de amonio en la pila convencional. Como los iones se mueven ms fcilmente a travs del electrolito, produce ms potencia y una corriente ms estable.Las pilas secas alcalinas son similares a las pilas secas comunes, con las excepciones de que el electrolito es bsico (alcalino), porque contiene KOH y la superficie interior del recipiente de Zn es spera; esto proporciona un rea de contacto mayor.El nodo est compuesto de una pasta de cinc amalgamado con mercurio (total 1%),carbonoografito. Cinc 14% (nodo) Dixido de manganeso 22% (ctodo) Carbn 2% Mercurio: 0,5 a 1% (nodo) Hidrxido de potasio (electrolito) Plstico y lmina 42%Contiene un compuesto alcalino, llamado hidrxido de potasio. Est compuesta pordixido de manganeso, MnO2,hidrxido de potasio(KOH), pasta decinc(Zn),amalgamadaconmercurio(Hg, en total 1%),carbnografito(C). Segn la Directiva Europea del 18 de marzo de 1991, este tipo de pilas no pueden superar la cantidad de 0,025% de mercurio.DescargaDurante la descarga, las reacciones en la pila seca alcalina son:nodo: Zn(s)+ 2 OH(aq) Zn(OH)2(s)+ 2 eCtodo: 2 MnO2(s)+ 2 H2O(l)+ 2 e 2 MnO(OH)(s)+ 2 OH(aq)Global: Zn(s)+ 2 MnO2(s)+ 2 H2O(l) Zn(OH)2(aq)+ 2 MnO(OH)(s)Ventajas Respecto a las pilas convencionales entregan ms potencia y una corriente ms estable. Su duracin es seis veces mayor que la de la pila de cinc-carbono. Resisten mejor el uso constante.DesventajasSu mayor costo se deriva de la dificultad de sellar las pilas contra las fugas de hidrxido. Casi todas vienenblindadas, lo que impide el derramamiento de los componentes. Sin embargo, este blindaje no tiene duracin ilimitada.CaractersticasEl voltaje de una pila alcalina est cerca de 1,5 V.UsosSe utilizan para aparatos complejos y de elevado consumo energtico. En sus versiones de 1,5 voltios, 6 voltios y 12 voltios se emplean, por ejemplo, en mandos a distancia (control remoto) y alarmas.Pilas alcalinas de manganeso[editar]Con un contenido demercurioque ronda el 0,1% de su peso total, es una versin mejorada de la pila alcalina, en la que se ha sustituido el conductor inicocloruro de amonioporhidrxido de potasio(de ah su nombre dealcalina). El recipiente de la pila es deacero, y la disposicin del cinc y del xido de manganeso (IV) (o dixido de manganeso) es la contraria, situndose el cinc, ahora en polvo, en el centro. La cantidad demercurioempleada para regularizar la descarga es mayor. Esto le confiere mayor duracin, ms constancia en el tiempo y mejor rendimiento. Por el contrario, su precio es ms elevado. Tambin suministra unafuerza electromotrizde 1,5 V. Se utiliza en aparatos de mayor consumo como: grabadoras porttiles, juguetes con motor, flashes electrnicos.El nodo es de cinc amalgamado y el ctodo es un material polarizador compuesto con base en dixido de manganeso,xido de mercurio (II)mezclado ntimamente con grafito, y en casos raros, xido de plata Ag2O (estos dos ltimos son muy costosos, peligrosos y txicos), a fin de reducir suresistividad elctrica. El electrolito es una solucin de hidrxido potsico (KOH), el cual presenta una resistencia interna bajsima, lo que permite que no se tengan descargas internas y la energa pueda ser acumulada durante mucho tiempo. Este electrolito, en las pilas comerciales se endurece congelatinaso derivados de lacelulosa.Este tipo de pila se fabrica en dos formas. En una, el nodo consta de una tira de cinc corrugada, devanada en espiral de 0,051 a 0,13mm de espesor, que se amalgama despus de armarla. Hay dos tiras de papel absorbente resistente a los lcalis interdevanadas con la tira de papel de cinc, de modo que el cinc sobresalga por la parte superior y el papel por la parte inferior. El nodo est aislado de la caja metlica con un manguito de poliestireno. La parte superior de la pila es de cobre y hace contacto con la tira de cinc para formar la terminal negativa de la pila. La pila est sellada con un ojillo o anillo aislante hecho deneopreno. La envoltura de la pila es qumicamente inerte a los ingredientes y forma el electrodo positivo.VentajasEste tipo de pilas tiene una duracin mayor que las alcalinas.DesventajasEste tipo de bateras presenta algunas desventajas: Una pila alcalina puede contaminar 175000 litros de agua, que llega a ser el consumo promedio de agua de toda la vida de seis personas. Cinc,manganeso(Mn),bismuto(Bi),cobre(Cu) yplata(Ag) son sustancias txicas, que producen diversas alteraciones en la salud humana. El cinc, manganeso y cobre son esenciales para la vida, en cantidades mnimas, y txicos en altas dosis. El bismuto y la plata no son esenciales para la vida.UsosJuguetes, tocacintas, cmaras fotogrficas, grabadoras, linternas, etc.Tipos de pilas por forma y tamao[editar]Artculo principal:Tipos de pilaLa distincin entre pilas que utilizan un electrolito y las que utilizan dos, o entre pilas hmedas y secas, son exclusivamente de inters histrico y didctico, pues todas las pilas que se utilizan actualmente son prefabricadas, estancas y responden a tipos bastante fijos, lo que facilita su comercializacin y su uso.Las pilas elctricas y algunos acumuladores se presentan en unas cuantas formas normalizadas. Las ms frecuentes comprenden la serie A (A,AA,AAA,AAAA),AB,C,D,F,G,JyN,3R12,4R25y sus variantes,PP3,PP9y las bateras de linterna996yPC926. Las caractersticas principales de todas ellas y de otros tipos menos habituales se incluyen en la tabla siguiente (que tambin puede verseseparadamente).Cabe la posibilidad de utilizar adaptadores, en especial para que las pilas recargables AA se puedan utilizar en aparatos que precisen pilas C y D.1Existen unas normas internacionales para la estandarizacin de lostamaos y voltajes de las pilaspara permitir la utilizacin de aparatos elctricos a nivel mundial.2Pilas y el medio ambiente[editar]

Pila alcalina con fuga de su contenido.Los metales y productos qumicos constituyentes de las pilas pueden resultar perjudiciales para elmedio ambiente, produciendocontaminacinqumica. Es muy importante no tirarlas a labasura(en algunos pases no est permitido), sino llevarlas acentros de reciclado. En algunos pases, la mayora de los proveedores y tiendas especializadas tambin se hacen cargo de las pilas gastadas. Una vez que la envoltura metlica que recubre las pilas se daa, las sustancias qumicas se liberan causando contaminacin al medio ambiente. Con mayor o menor grado, las sustancias son absorbidas por la tierra, pudindose filtrar hacia lascapas freticas, y de estas pueden pasar directamente a losseres vivos, entrando con esto en lacadena alimentaria.Estudios especializados indican que una micropila demercurio, puede llegar a contaminar 600000 litros de agua, una decinc-aire 12000 litros y una de xido deplata14000 litros.[citarequerida]Las pilas sonresiduos peligrosospor lo que, desde el momento en que se empiezan a reunir, deben ser manipuladas por personal capacitado que siga las precauciones adecuadas empleando todos los procedimientos tcnicos y legales de manipulacin de residuos peligrosos.Vase tambin[editar] Anexo: Tipos de pila Generador elctrico Batera elctrica Energa elctrica Pila impolarizable Pila recargableReferencias[editar]1. Volver arribahttp://www.pccomponentes.com/energy_sistem_adaptador_de_baterias_a_tamanos_c_y_d.html2. Volver arribaPueden encontrarse datos interesantes sobre los cdigos de los distintos fabricantes y sus equivalencias en[1]y en[2].Enlaces externos[editar] Wikimedia Commonsalberga contenido multimedia sobrePila elctrica. Wikcionariotiene definiciones y otra informacin sobrepila. ElDiccionariode la Real Academia Espaolatiene una definicin parapila. ElDiccionariode la Real Academia Espaolatiene una definicin parabatera. Pilas: un enemigo en casa. Cmo alargar la vida de las bateras. Encuesta y comentarios sobre bateras. CEMPRE Uruguay, compromiso empresarial para el reciclaje, pgina sobre la gestin de pilas y bateras en Uruguay. Smbolos de pilas. Cmo usar la pila. Cmo saber si una pila o batera est cargada?enYouTube Multmetro digital. Comprobacin de pilasenYouTubeCategora: Pilas elctricasMen de navegacin Crear una cuenta Acceder Artculo Discusin Leer Editar Ver historialPrincipio del formulario

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