Pilas alcalinas

Para muchos dispositivos, las mejores son las baterías alcalinas o de zinc-manganeso. celdas galvánicasTambién se conocen como pilas alcalinas. Se pueden encontrar en cualquier tienda a un precio razonable. ¿Qué son? ¿Qué aspecto tienen? En esencia, son pilas potentes que experimentan una reacción química intensa que produce electricidad.

El elemento principal es el dióxido de manganeso, que actúa como cátodo. El ánodo es polvo de zinc. El electrolito es hidróxido de potasio, el álcali del que reciben su nombre. Estas baterías se utilizan con mayor frecuencia para alimentar juguetes, linternas, radios y otros dispositivos similares.

El uso de álcali como electrolito fue propuesto por primera vez de forma independiente por dos científicos, Edison y Waldemar Jungner. Posteriormente, lo utilizaron en baterías de níquel-cadmioEl ingeniero Lewis Urry fue el primero en utilizar esta sustancia en baterías convencionales. En 1950, lanzó al mercado las baterías llamadas EvereadyEn 1960, él y sus socios adquirieron una patente para baterías alcalinas.

Características

Las pilas alcalinas se producen en diferentes tamaños, principalmente AAAA, AAA, AA, D, C, Krona - 6F22 y tipo moneda plana.

Pilas alcalinas de botón

Son pequeños discos planos con un diámetro de 4,8 a 30 mm. Producen un voltaje de 1,5 a 3 voltios. Su carcasa es completamente metálica, lo que permite el uso de baterías alquídicas en condiciones climáticas adversas. El ánodo y el cátodo están separados por un aislante, lo que evita cortocircuitos y daños. Su pequeño tamaño y tamaño compacto las han popularizado enormemente. Caben fácilmente en relojes, calculadoras, llaveros y otros dispositivos pequeños.

Fuentes de corriente tipo dedo o AA

Son las más populares. Se utilizan donde se requiere una alta corriente de descarga. Su voltaje es de 1,5 voltios. Se utilizan en relojes, juguetes, radios, linternas, equipos médicos, básculas, ratones de ordenador y otros dispositivos electrónicos.

Todos los detalles se proporcionan en el artículo. Pilas AA!

Barriles de pilas alcalinas

Estos incluyen dos tipos: D y C.

Proporcionan electricidad a un dispositivo sin conectarlo a una red de 220 voltios. Se utilizan en grabadoras, radios, linternas y juguetes. Han aumentado capacidadUn dispositivo que consume poca energía durará mucho tiempo.

Si ves una inscripción en el cuerpo LR, entonces estas son pilas 100% alcalinas.

Fuentes de corriente Pinky

Estas son pilas AAA. Los fabricantes las producen en forma de cilindro con un diámetro de 10,5 mm. Suelen tener una longitud de hasta 44,5 mm y pesan aproximadamente 14 gramos. Estos datos pueden variar según el fabricante. Las pilas alcalinas a veces pueden tener elementos de protección adicionales.

Se utilizan en diversos dispositivos electrónicos, como controles remotos de TV, despertadores, linternas, receptores, reproductores, etc. Se puede saber que es un elemento alcalino por la etiqueta. batería alcalina.

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Elemento alcalino Krona

Tiene una forma no estándar y se utiliza en instrumentos de medición, equipos médicos, linternas, detectores de metalesEstas pilas alcalinas tienen un voltaje de 9 voltios y son bastante duraderas. La ventaja de esta fuente de alimentación es que puede proporcionar una gran corriente a un dispositivo sin sacrificar su tamaño.

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Parámetros principales

Se pueden identificar inmediatamente las palabras "pila alcalina" en la carcasa. Esta marca en las pilas alcalinas las identifica inmediatamente como tales.

Voltaje o Campo electromagnéticoequivale a 1,5 - 9 voltios.

La capacidad de la batería alcalina alcanza los 3000 mAh. Esto es para las baterías de mayor capacidad.

Potencia específica 100-150 kW/m³.

La temperatura a la que pueden funcionar las fuentes de corriente es de – 30 a + 55 C.⁰.

Energía específica: 65-90 W∙h/kg;

La producción se lleva a cabo en países como Rusia, EE.UU., China y Japón.

Forma: cilindros, rectángulos, discos aplanados.

Química en pilas alcalinas

Primero, se produce una reacción de oxidación del zinc en el ánodo. Primero se forma el hidróxido de zinc:

Zn + 2OH− → Zn(OH)2 + 2e−

Luego viene la descomposición en óxido de zinc y agua.

Zn(OH)2 → ZnO + H2O

En cuanto al cátodo, en él se produce una reacción de reducción del óxido de manganeso (IV) a óxido de manganeso (III):

2MnO2 + H2O + 2e− → Mn2O3 + 2OH−

Si el electrolito es KOH, la ecuación se verá así:

Zn + 2KOH + 2MnO2 + 2e− → 2e− + ZnO + 2KOH + Mn2O3

Cuando la batería se agota, el electrolito alcalino no se agota. Esto significa que solo se requiere una pequeña cantidad para la producción. Como resultado, este tipo de fuente de alimentación contiene una vez y media más dióxido de manganeso que las mismas baterías. salina elementos actuales.

Estructura de la batería alcalina

Puede leer sobre la estructura estándar de una fuente de corriente en Este artículoAllí se proporciona una descripción más detallada.

La corriente se produce cuando ocurre una reacción entre el cátodo y el ánodo.

Composición del cátodo de la batería alcalina:

• Aglutinantes especiales – 1%.
• El negro de acetileno actúa como grafito: aproximadamente un 10%.
• El dióxido de manganeso constituye hasta el 85%.
• El componente alcalino del hidróxido de potasio es de hasta un 35%.

Estos últimos también pueden ser elementos activos como el litio y el sodio. Durante el proceso de producción, el electrolito se espesa añadiendo sustancias sintéticas o naturales especiales con un grupo hidroxilo (OH).

El ánodo está hecho de zinc purificado. Se somete a tratamientos antioxidantes. Posteriormente, se le añade aluminio y bismuto.

La batería alcalina tiene una estructura inversa en comparación con las fuentes de energía salinas.

1. Se coloca una pasta a base de zinc (3) en el interior. Este metal se encuentra en forma de polvo. Este método permite aumentar significativamente el área de contacto. Por lo tanto, capacidadLas pilas alcalinas tienen una vida útil más larga que salina.
2. Se genera un potencial negativo en el zinc, espesado con una sustancia especial de helio. Este potencial se aplica a la varilla (2), de latón.
3. El carbono del grafito, ceniza u hollín (5) mezclado con dióxido de manganeso se separa del zinc mediante un dispositivo separador especial (4).
4. El positivo de la batería es una copa de acero (1) recubierta de níquel.
5. El polo negativo está realizado en forma de un disco metálico delgado (9).
6. La tapa (6) está aislada de la copa principal, lo que evita que se bloquee.
7. Una junta especial (8) absorbe los gases comprimidos. No hay muchos, aproximadamente un 20%.
8. Una membrana (7) y una cámara de absorción de gases están instaladas en una batería alcalina. Al aumentar la presión, los gases atraviesan la membrana, provocando su ruptura. En este punto, se libera el electrolito.

Así, la composición de una batería alcalina es como se describe arriba.

Análogos de pilas alcalinas

Estas fuentes de alimentación se pueden sustituir por cualquier batería de tamaño y voltaje adecuados. Lo importante es que el voltaje coincida, para poder crear otra. Por ejemplo, se pueden utilizar baterías de litio como alternativa. salina, mercurio, elementos de poder de plata.

Si hacemos una distribución por categoría de precio quedaría así:

• Salina.
• Pilas alcalinas o alcalinas.
• Plateado. Generalmente tienen un cuerpo en forma de píldora.
• Litio.

Los primeros son los más baratos.

Ventajas de las pilas alcalinas

A pesar de su bajo coste, estas fuentes de alimentación tienen una serie de ventajas:

• Fácilmente reemplazable, a diferencia de las baterías. No es necesario esperar a que la batería se cargue por completo.
• Siempre están disponibles. Ve a cualquier tienda, ya sea una ferretería o un supermercado, y ahí están. Los encontrarás en cualquier quiosco.
• Duran mucho. Algunos dispositivos tienen baterías integradas que se desgastan después de 2 o 3 años. Si el dispositivo no es extraíble, hay que desecharlo. Pero los dispositivos que funcionan con pilas siempre tienen una batería reemplazable.
• Algunos cargadores de batería tardan mucho tiempo en cargarse, por lo que si el tiempo es esencial, puedes reemplazarlos fácilmente con baterías alcalinas.
• Tienen baja autodescarga.
• Tienen un buen rendimiento a bajas temperaturas.
• Soportan perfectamente fuertes corrientes de descarga.
• BLa batería se está agotandoigualmente.
• Tener alto Consumir preferentemente antes de la fecha.
• Seguro.

Las principales desventajas de las pilas alcalinas

Ahora hablemos de las desventajas.

• A veces el precio es alto
• Gran masa.
• No existe posibilidad de utilizarlo una segunda vez o más tarde.

Puedes ignorar el precio, ya que la batería alcalina dura mucho tiempo.

¿Qué pilas son mejores: alcalinas o salinas?

Los usuarios a veces debaten qué pila es mejor: salina o alcalina. Un análisis más detallado revela que las pilas alcalinas tienen una clasificación significativamente mayor. Si no me cree, haga una prueba sencilla: compre dos pilas con electrolitos diferentes. Introdúzcalas en dos dispositivos idénticos. Enciéndalos y registre el tiempo. ¡La que dure más es la mejor!

Aquí están las diferencias entre las pilas alcalinas y las pilas salinas:

1. Capacidad ¡más alto!
2. ¡Trabaja 5 veces más!
3. ¡Pueden soportar fácilmente temperaturas de hasta -20 grados centígrados!
4. ¡El electrolito no se escapa de la caja cuando el elemento está profundamente descargado!

Así que las ventajas son obvias!

Diferencias entre pilas salinas y alcalinas

La diferencia es que cada uno contiene un relleno diferente y en su interior se producen reacciones químicas distintas.

Las baterías de sal utilizan sales de cloruro, mientras que las alcalinas se rellenan con hidróxido de potasio. El metal en polvo permite que estas últimas duren más. Como resultado, la producción de energía ha aumentado significativamente, hasta cinco veces, según algunas fuentes.

Otra diferencia entre las pilas alcalinas es su vida útil y sus condiciones de funcionamiento. Soportan temperaturas de -20 a +55 o incluso +70 grados Celsius. La vida útil de algunas de estas pilas puede alcanzar hasta 5 años. Se rumorea que ya están disponibles las pilas alcalinas recargables. Sal Las mismas fuentes de corriente duran hasta 2 años.

Los principales fabricantes conocidos de pilas alcalinas

En realidad, existen numerosas empresas en el mercado de suministro de energía, todas ellas afirmando ser las mejores. A continuación, se presentan las principales:

• Camelión La empresa opera desde China y produce baterías alcalinas de alta calidad. Ofrecen un rendimiento estable y duradero con una alta tasa de descarga.
• Energizante – es una empresa estadounidense que produce fuentes de energía que mantienen el voltaje a un nivel constante casi hasta el final.
• Panasonic Una empresa reconocida con décadas de experiencia. Produce fuentes de alimentación que funcionan de forma fiable en climas fríos y suministran un voltaje estable al dispositivo.
• DuracellEs la empresa más popular del mercado. Sus pilas alcalinas tienen baja autodescarga y alta capacidad.

Además de estas empresas, hay muchas otras que crean fuentes de alimentación de alta calidad.

¿Se pueden recargar las pilas alcalinas?

Las pilas alcalinas no se pueden recargar. Una vez agotada, debe desecharse en un centro de reciclaje designado. Conectarla a un cargador puede causar diversos problemas, desde fugas de electrolito hasta explosiones y quemaduras.

La diferencia entre las pilas alcalinas y las de litio

La diferencia radica en que las baterías de litio duran siete veces más. Soportan temperaturas de hasta -40 °C y se pueden almacenar hasta 10 años. Tienen un voltaje más alto que las baterías alcalinas, con voltajes de 1,5, 3, 3,6 y 3,7 voltios. Mantienen un nivel de carga constante y lo pierden bruscamente al final. Estas baterías son más ligeras. capacidadvarias veces más. Baterías de litioPueden explotar al recargarse, al exponerse al agua o si la carcasa se daña. También hay una diferencia de diseño.

Pero si te preguntas qué baterías son mejores, las alcalinas o las de litio, definitivamente son las basadas en litio.

Recomendaciones y consejos para los consumidores

• Antes de comprar, si no está seguro del tipo de batería que necesita, consulte el manual del dispositivo. El fabricante suele especificar el tipo de batería.
• Es mejor usar baterías, ya que duran mucho más y son más económicas.
• Utilice pilas con el voltaje que requiere su dispositivo.
• Preste atención a la fecha de fabricación. No compre dispositivos de almacenamiento de energía con reserva.
• Es mejor dar preferencia a las marcas conocidas. Pero esto no es necesario, ya que empresas desconocidas producen productos tan buenos como los populares. Al fin y al cabo, todos quieren que su producto se venda y tenga demanda.
• No tire las pilas alcalinas usadas al aire libre ni a la basura. Para proteger el medio ambiente, llévelas a los puntos de recogida designados.
• El embalaje debe verse fresco y no presentar abolladuras.