Baterías se han convertido en uno de los equipos más importantes y más utilizados en estos días. Las baterías se usan donde la fuente de alimentación no es regular, donde es baja voltaje (es decir, inferior al voltaje de suministro); relojes, móviles y muchos otros pequeños tipos de equipo que requieren un voltaje menor, principalmente funcionan con batería. La principal ventaja de las baterías es que pueden cargarse y utilizarse si se reduce la capacidad de suministro de energía. Las células son la unidad de la batería, muchas células completan una batería. Hay principalmente dos tipos de batería, Batería de plomo-ácido y la batería alcalina.
La primera Batería alcalina fue traído al mercado por Eveready Battery, Toronto. Fue desarrollado por Lew Urry, quien estaba adscrito a esta empresa como ingeniero químico.
Lew Urry desarrolló el pequeño batería alcalina en 1949. El inventor trabajaba para la Eveready Battery Co. en su laboratorio de investigación en Parma, Ohio. Las pilas alcalinas duran de cinco a ocho veces más que las pilas de zinc-carbón, sus predecesoras.
Baterías alcalinas
Estas baterías se introducen para superar el peso y la debilidad mecánica de las placas de plomo. El funcionamiento principal principio de la pila alcalina se basa en la reacción entre el zinc (Zn) y el dióxido de manganeso (MnO2). Una pila alcalina se llama así porque el electrolito utilizado en ella es hidróxido de potasio, una sustancia puramente alcalina.
Ventajas de las pilas alcalinas
- Esto tiene una alta densidad de energía.
- Esta batería funciona igual de bien tanto en aplicaciones continuas como intermitentes.
- Esto funciona igual de bien con una tasa de descarga baja y también alta.
- Esto también funciona igual de bien tanto a temperatura ambiente como a baja temperatura.
- La batería alcalina también tiene un bajo nivel interno resistencia.
- Tiene suficiente vida propia más larga.
- La fuga es baja en esta batería.
- Tiene mejor estabilidad dimensional.
Desventaja de la batería alcalina
Prácticamente este tipo de batería no tiene ninguna desventaja excepto su alto costo.
Construcción de una batería alcalina
El cuerpo de la batería está hecho de un tambor de acero hueco. Este tambor contiene todos los materiales de la batería, y también sirve como el cátodo de la batería. El terminal positivo de la batería se proyecta desde la parte superior de este tambor. El dióxido de manganeso de grano fino (MnO2) el polvo mezclado con el polvo de carbón se muda a la superficie periférica interior del tambor cilíndrico vacío. Esta mezcla moldeada sirve como una mezcla catódica del batería alcalina. La superficie interna de la gruesa capa de mezcla de cátodos está cubierta con un separador de papel. El espacio central, dentro de este separador de papel, está lleno de polvo de zinc con electrolito de hidróxido de potasio. El zinc sirve como ánodo, y su forma de polvo aumenta la superficie de contacto. El separador de papel empapado con hidróxido de potasio mantiene el electrolito entre el cátodo (MnO2) y el ánodo(Zn). Se inserta una clavija metálica (preferiblemente de latón) a lo largo del eje central de la pila alcalina para recoger la carga negativa. Esta clavija se llama clavija colectora negativa. Esta clavija está en contacto con una tapa metálica sellada en su extremo. Hay una cubierta plástica justo dentro de la tapa metálica sellada, y esta cubierta plástica separa eléctricamente el tambor de acero positivo y la tapa del extremo negativo de batería alcalina.
En una pila alcalina, el polvo de zinc sirve de ánodo; el dióxido de manganeso sirve de cátodo y el hidróxido de potasio sirve de electrolito.
La primera mitad de la reacción es,
La segunda mitad de la reacción es,
Reacción general,
Una celda de batería alcalina tiene una capacidad nominal de 1,5 V. Una nueva celda alcalina no descargada muestra un voltaje de 1,50 a 1,65 V. El promedio voltaje en condiciones de carga puede ser de 1,1 a 1,3 V. La célula alcalina AA está generalmente clasificada para 700 mA.
Hay varios tipos de pilas alcalinas dependiendo de varios parámetros.
Dependiendo de la composición de los materiales activos de las placas, hay cuatro tipos de pila. Son las siguientes,
- Hierro de níquel (o Edison).
- Níquel-cadmio (o Nife).
- Zinc de plata.
- Batería alcalina.
Dependiendo del método de montaje, estas baterías se clasifican como células o baterías selladas y no selladas.
Dependiendo del diseño de las placas, la pila alcalina se clasifica como pila de bolsillo cerrada y pila de bolsillo abierta.
Usos de las pilas alcalinas
Hay varios tipos de esta pila y se usan diferentes pilas para diferentes propósitos. Por ejemplo, las baterías de níquel-hierro se utilizan para la propulsión de camiones industriales y locomotoras de minas. En condiciones de aire también, este tipo de batería se utiliza. Otro tipo de batería alcalina es la batería de níquel-cadmio; se utilizan en las aerolíneas comerciales, en los aviones militares para iniciar el motor principal. Así que podemos decir que la batería alcalina se utiliza principalmente en vehículos en movimiento y para fines industriales.
