Dani Torres

Diferència entre pila i batería. Amb el terme pila es denomina als

generadors d’electricitat basats en procesos químics no reversibles, o acumuladors d’energia elèctrica no recargable, mentre que les bateríes són els dispositius semi-reversibles o acumuladors d’energia elèctrica que sí es poden recargar.

Tipus de piles.

- Piles alcalines.

- Piles de Leclanché (o seca).

- Piles de botó.

- Pila Galvànica.

Piles alcalines.

Els reactius químics són el zinc i l’òxid de manganés, en presència d’hidròxid de potassi dissolt en aigua. Són molt corrosives, per això es venen en carcasses blindades. Zinc a l’ànode i manganés al càtode.

Equació:Zn (Zn2+) + 2é(Mn2+) + 2(H

2O) MnO

2 + 4(H+) + 2é

-----------------------------------------------------MnO2 + 4(H+) + Zn (Mn2+) + 2(H2O) + (Zn2+)

Piles de Leclanché o seca.

Recibeix el nom de pila seca perquè no conté un líquid com a solució electrolítica.Inventada el 1868. Utilitza una solució de clorur amónic en la que es sumergeixen electrodes de Zinc y de carbó, aquest últim rodejat per una pasta de dióxid de manganés y pols de carbó.

Equació:Ànode: Zn – 2é 2(Zn2+)

Càtode: 2(MnO2) + 2(NH4+) + 2é Mn2O3 + 2 NH3 + H2O

------------------------------------------------------Zn + 2(MnO2) + 2(NH4) (Zn2+) + Mn2O3 + H2O + 2(NH3)

Piles de botó.

En aquestes piles es veu com el mercuri racciona amb el zinc, amb el mercuri reaccionant creant així una tensió de corrent duradera.

Equació:Ànode: Zn(Hg) + 2(OH-) - 2é ZnO + H2O

Càtode: HgO + H2O + 2é Hg + 2(OH-)

------------------------------------------------------Zn(Hg) + HgO ZnO + Hg

Pila Galvànica.

L’electròde 1 toma càrrega negativa al rebre els é que es ceden pels àtoms de coure. En canvi, l’electròde 2, del que els ions Ag+ retiren é, toma càrrega positiva.Cu(s) (Cu+2)(aq) + 2é2(Ag+)(aq) + 2é 2Ag(s)----------------------------------------2(Ag+)(aq) + Cu(s) 2Ag(s) + (Cu+2)(aq)

Tipus de bateríes. - Bateríes de Níquel-Ferro.

- Bateríes de Liti.

- Bateríes de Níquel-Cadmi.

- Bateríes de Níquel-Hidrur Metàl·lic.

- Bateríes de Polímers de Liti.

Batería Ni-Fe.

El càtode estaba compost per files de tubs formats per làmines enrollades d’hacer niquelat, aquestos tubs estàn plens amb hidròxid de níquel. L’ànode es compon de caixes perforades d’hacer niquelat que contenen pols d’òxid ferròs. L’electròlit es alcalí, una dissolució de un 20% de KOH en aigua destilada. Els electròdes no es disolveixen en l’electròlit, les reaccions carga/descarga són completament reversibles i la formació de cristalls de ferro preserva els electròdes pel cual no es produeix un efecte memòria i li asCàtode: egura molta duració.

Càtode: 2(NiOOH) + 2(H2O) + 2é ↔ 2Ni(OH)2 + 2OH–

Ànode: Fe + 2OH– ↔ Fe(OH)2 + 2é

Batería de Lit i .

Consegueixen un almacenament molt superior d’energia, augmentant considerablement el temps d’acció, i són lleugeres. Un inconvenient es que no admiteixen bé els canvis de temperatura.

Equació:Ánode: Li(s) (Li+) + éCàtode: MnO2(s) + (Li+) + é LiMnO2(s)

Batería de Ni-Cd.

El càtode es de hidròxid de níquel, l’ànode de cadmi i l’electròlit d’hidròxid de potassi. No conte molta energia però soporta variacions de temperatures.

Batería Ni-HM.

Utilitzen un ànode d’hidròxid de níquel i un càtode de una aleació de hidrur metàl·lic. Este tipus de bateríes es troben menys afectades pel anomenat efecte memoria. No admiteixen bé el fred extrem, reducint dràsticament la potencia efectiva que pot entregar.

Batería de polímer de Lit i .

Les seues característiques son molt similars, però permiteixen una major densitat d’energía, així com una tasa de descarga bastant superior. Aquestes bateríes tenen una grandària més reduida respecte a les de altres components. La seua grandària i pes les fan molt útils per a equips xicotets que requereixen potencia y duració, com manos libres bluetooth.

Aplicacións redox a bateríes d’automòvils.

Un nou tipus de batería de fluix redox presenta una gran ventaja per als autos elèctrics, si la carga de la batería es troba baixa resulta tan simple com cambiar l’electrolit descarregat per uno nou ionitzat en una estació de recarga.El principi de funcionament es simple, dos electrolits líquids que contenen ions de metalls fluixen a través de electrodes de grafit porós, els dos electròdes estàn separats per una membrana que permiteix als prontons pasar a través d’aquesta. En aquest intercanvi de protons, fluix una corrent entre els electrodes, i es crea la tensió útil. L’inconvenient es que poseeixen una autonomía de 25 km.

Esquema bateria f luxe redox.

Avantatges bateríes f luxe redox.

- Alta eficiència energètica (>75%)

- Larga vida, excel·lent capacidad de cicles (>10.000)

- Diseny flexible

- Temps de resposta ràpid

- Tolerància a la sobrecarga i excés de descarga.

- Baix cost de manteniment