Tipos de pilas.

2.1       Tipos de pilas.

Nuestro mercado cuenta con una extensa diversidad de pilas. De allí que es posible encontrarlas en diferentes tamaños, formas, capacidades, aplicaciones y composiciones, no existiendo un “tipo ideal” capaz de satisfacer por igual todos los requerimientos, por cuanto la tecnología apunta a optimizar ciertos parámetros para usos específicos. Es por ello que existen muchas formas de clasificarlas, pero de forma general se identifican en dos tipos principales; primarias y secundarias.

2.1.1  Primarias o desechables / Secundarias o recargables

Con base a la duración de la carga, las pilas pueden ser clasificadas en dos grandes grupos: las pilas primarias o desechables y las secundarias o recargables.

Las pilas primarias se basan en una reacción química irreversible, y por lo tanto no pueden ser recargadas (poseen un ciclo de vida), es decir, una vez que convierten toda la energía química en eléctrica se agotan, limitando su uso a sólo una vez para luego desecharlas. Las pilas de uso doméstico califican en el grupo primario, y se utilizan para energizar aparatos de pequeño tamaño y de tipo portátil, tales como linternas, radios, juguetes, etc.

En cambio, las pilas secundarias llevan a cabo una reacción química reversible y, por lo tanto, se pueden recargar (invirtiendo su reacción química), de ésta manera sus elementos activos se regeneran pasando una corriente eléctrica en sentido contrario al de descarga, de ahí que, es posible utilizarlas varias veces. Este grupo de pilas contiene a todas aquellas que se encuentran incluidas en los aparatos eléctricos y electrónicos que son recargados mediante alimentación a la corriente alterna, tales como teléfonos celulares e inalámbricos, computadoras portátiles, rasuradoras eléctricas, etc. Por ser recargables, se desechan proporcionalmente en menor volumen que las primarias. Hay datos que indican que una pila de este tipo puede sustituir hasta 300 desechables, pero su desventaja consiste en que generalmente contienen metales tóxicos como el plomo, cadmio y níquel, y no siempre la tecnología de los aparatos permite usar ambos tipos de baterías, además durante los últimos años  los volúmenes de producción de este tipo de pilas han aumentado considerablemente, hechos que ameritan una evaluación desde la perspectiva ambiental.

2.1.2  Según sus componentes principales

Generalmente, para efectos comerciales y técnicos, se les tipifica de acuerdo a sus componentes (Tabla 1). Las pilas primarias se pueden clasificar, en 6 subtipos; pilas de zinc-carbón, alcalinas, de óxido de mercurio, de zinc-aire, de óxido de plata o de litio. Mientras que las pilas secundarias pueden clasificarse en 5 subtipos; pilas de níquel cadmio,  níquel hidruro metálico, ion litio y baterías selladas de plomo ácido.

Tabla 1. Clasificación, composición  y características principales de las pilas. (Nema, Amexpilas, A.C.).

Grupo	Tipo de pila	Composición Química (*)		Formato	Características / Usos
		Componentes	% de peso
Primarias (Desechables)	Zinc-Carbón (Zn/C)	Negro de Acetileno	3 - 7	AA, AAA, C, D, 9V, 6V, botón (varios tamaños)	Conocidas como pilas Salinas, Secas, Comunes o de tipo Leclanché. Son las de menor precio, sirven para aparatos sencillos y de poco consumo: linternas, radios, juguetes, relojes, control remoto, etc.
		Cloruro de Amonio	0 - 10
		Dióxido de Manganeso	15 - 31
		Zinc	7 - 42
		Cloruro de Zinc	2 - 10
		Agua	10 - 15
		Mercurio*	0,5 - 1
	Zinc dióxido de manganeso (Zn/MnO2)	Grafito	2 - 6		Conocidas como pilas Alcalinas. En principio, duran entre tres y diez veces más que las de zinc-carbón, sirven para aparatos de más consumo y uso intenso: walkman, cámaras digitales, juguetes, grabadoras, etc.
		Dióxido de Manganeso	30 - 45
		Zinc	12 - 25
		Hidróxido de Potasio	4 - 8
		Agua	8 - 12
		Acero	20 - 25
		Mercurio*	0,5 – 1
	Óxido de Mercurio (Zn/HgO)	Grafito	1 - 3	botón (varios tamaños)	Deben manipularse con precaución en los hogares,  su ingestión accidental, lo que es factible por su forma y tamaño, puede resultar letal. Sirven para; relojes de pulsera, aparatos auditivos, juguetes, calculadoras, dispositivos electrónicos, etc.
		Dióxido de Manganeso	0 - 15
		Mercurio	0,3 – 1,5
		Óxido de Mercurio	20 - 50
		Hidróxido de Potasio	0 - 6
		Hidróxido de Sodio	0 - 6
		Zinc	5 - 15
		Acero	35 – 55
	Zinc-Aire (Zn/O2)	Zinc	31 - 44		Se las distingue por tener gran cantidad de agujeros diminutos en su superficie. Son de alta capacidad y producen electricidad de forma continua durante su vida operativa. Sirven para aparatos auditivos, marcapasos, equipamiento médico, etc.
		Hidróxido de Potasio	3 - 4
		Mercurio	1,0 - 1.4
		Acero	31 - 42
	Óxido de Plata (Zn/AgO2)	Grafito	0 - 3		Las pilas de este tipo precisan de materias primas muy caras, por ello su precio es elevado. Su uso se limita a aplicaciones que exigen una pila de gran energía y alta capacidad de carga en espacios muy reducidos. Sirven para; relojes de pulsera, juguetes, dispositivos electrónicos, etc.
		Dióxido de Manganeso	0 - 20
		Mercurio	0,3 – 1,0
		Hidróxido de Potasio	0 - 7
		Óxido de Plata	10 - 35
		Hidróxido de Sodio	0 - 7
		Zinc	6 - 11
		Acero	38 – 55
	Litio (Li/MnO2) (Li/FeS2)	Carbón Negro	0 - 1	AA, AAA, C, D, 9V, botón (varios tamaños)	Producen tres veces más energía que las pilas alcalinas, considerando tamaños equivalentes, y posee también mayor voltaje inicial (3 voltios). Son de alta capacidad y  baja autodescarga. Sirven para celulares, computadoras relojes de pulsera, cámaras digitales, juguetes, aplicaciones electrónicas, etc.
		Grafito	0 - 3
		Litio	1 - 6
		Dióxido de Manganeso Acero	12 - 42 25 – 35
		Carbón	0 - 4
		Bisulfato de Fierro	24 - 35
		Litio	5 - 8
		Acero	35 - 41
Secundarias (Recargables)	Níquel Cadmio (Ni-Cd)	Cadmio	13 - 22	AA, AAA, C, D, otros.	Poseen ciclos de vida múltiples, presentando la desventaja de su relativamente baja tensión y sufrimiento del efecto memoria. Pueden ser recargadas hasta 1000 veces y alcanzan a durar decenas de años. Son las pilas recargables de más  común uso doméstico. Sirven para calculadoras, cámaras digitales, computadoras portátiles, grabadoras, lámparas, vehículos eléctricos, aparatos médicos, teléfonos celulares, etc.
		Cobalto	0,5 - 2
		Hidróxido de Litio	0 - 4
		Níquel	20 - 32
		Hidróxido de potasio	0 - 4
		Hidróxido de Sodio	0 – 4
	Níquel e Hidruro metálico (Ni-MH)	Aluminio	< 2		Presentan mayor capacidad de carga (entre dos y tres veces la de una pila de NiCd del mismo tamaño y peso) y se ven menos afectadas por el llamado efecto memoria. Sirven para calculadoras, cámaras digitales, computadoras portátiles, grabadoras, lámparas, vehículos eléctricos, aparatos médicos, telefonía celular, etc.
		Cobalto	2,5 - 6,0
		Hidróxido de Litio	0 - 4
		Níquel	30 - 50
		Hidróxido de Potasio	< 7
		Hidróxido de Sodio	0 - 4
		Zinc	< 3
		Manganeso	< 3
	Ion-Litio (Li-ion)	Negro de acetileno	0 - 2	Varios tamaños (depende del aparato que la utilice)	Su desarrollo es más reciente, presentan alta capacidad, alta densidad de energía y apenas sufren el efecto memoria. Sirven para calculadoras, cámaras digitales, computadoras portátiles, grabadoras, lámparas, vehículos eléctricos, aparatos médicos, telefonía celular, etc.
		Grafito	7 - 22
		Litio óxido de cobalto	15 - 30
	Batería Plomo - acido (Pb/PbO2)	Plomo	36 - 90	Celdas cúbicas (varía según el dispositivo)	Automóviles, vehículos eléctricos, uso industrial, etc.
		Ácido Sulfúrico	6 - 30
		Antimonio	≤2
		Arsénico	≤0,2

(*)  El cuadro no incluyen los componentes que forman parte de la presentación comercial de las pilas (cartón, papel, lámina, adhesivos, plásticos, etc.). La cantidad de los componentes químicos de las pilas primarias varían dependiendo de las marcas y los tamaños de pilas. La cantidad de los componentes químicos de las pilas varían dependiendo de las marcas y los tamaños de pilas. El servicio eléctrico que se obtiene de cada pila (duración, potencia y seguridad para los aparatos) depende en forma directa de la cantidad y de la calidad de los materiales que se ocupan en su fabricación.

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2.1.3  Según su electrolito

Según este criterio es posible clasificarlas acorde; al número de electrolitos que utilizan (uno o dos); al tipo de electrolito utilizado en su construcción (ácido, medianamente ácido o alcalino), o bien al estado o consistencia de éste (pilas húmedas o secas). Sin embargo, tal distinción entre pilas es exclusivamente de interés histórico y didáctico, no presentando una mayor relevancia para este estudio.

2.1.4  Según sus tamaños y formas

De acuerdo con sus aplicaciones, las pilas son fabricadas en diferentes tamaños o presentaciones comerciales. Los más comunes son siete, que se identifican por una letra y a las cuales corresponde una determinada dimensión y forma (ver Tabla 2). Dentro de las formas, encontramos dos clases; las pilas cilíndricas y las de botón. Las primeras tienen un tamaño mayor que las segundas y se emplean en aparatos de mayor tamaño, como radios, relojes, despertadores, etc. Las pilas botón, en cambio, son bastante más pequeñas y se utilizan para dispositivos más reducidos, como lo son los relojes de pulsera, aparatos auditivos, marcapasos, entre otros.

Si bien, las pilas de 9 Volts y 6 Volts lucen en forma de prisma rectangular o cúbicas, son consideradas como cilíndricas, pues están compuestas en su interior por pilas cilíndricas conectadas en serie.

 Tabla 2. Formas y Tamaños de pilas más comunes (New Technology Battery Guide).

 ^(*)  Existen otros tamaños estandarizados de pilas (AAAA, N, 6-V; sin embargo, se estima que el 90% de los aparatos portátiles a pilas requieren los tamaños AA, C o D.)

2.1.5  Según su procedencia

Conforme a su fuente de procedencia es posible clasificarlas de dos formas. Por un lado están las de fuente confiable que son las pilas de procedencia conocida, que cuentan con un respaldo de empresas reconocidas por la sociedad y cuyas marcas se encuentran debidamente registradas. Estas pilas, importadas por grandes comercializadoras, como lo son Duracell, Energizer, Panasonic, Sony, entre otras marcas, presentan un certificado de calidad, e identificación de su procedencia, entregando al consumidor un cierto nivel de confianza en el producto adquirido.

Por el otro lado se encuentran las pilas de fuente no confiable, que son las pilas que se venden a muy bajo precio en la calle, pequeños kioscos, trasporte público,  en mercados de tipo “persas”, etc. Sus marcas son desconocidas y muchas veces confunden a los consumidores pues sus envoltorios tienen nombres, colores y diseños muy similares a las de marcas conocidas. Pero su calidad como producto es muy inferior, ya que duran menos tiempo, están constituidas con materiales de baja calidad, y son poco resistentes a la deformación, siendo fáciles de romper y doblar, lo que genera problemas en los aparatos que las usan y en el ambiente una vez se desechan.