Pilas y baterias

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ

FACULTAD DE INGENIERÍA

ÁREA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

MATERIA:

INGENIERÍA ELÉCTRICA I

PILAS Y BATERIAS

Por:

Isaías Carrillo López

30 DE OCTUBRE DE 2009

ÍNDICE

5. PILAS Y BATERIAS

5.0 INTRODUCCIÓN 4

5.1 ENERGÍA QUÍMICA Y FUERZA ELECTROMOTRIZ 5

5.2 PILAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS 7

5.3 RESISTENCIA INTERNA YPOLARIZACION 10

5.4 PILA LECLANCHÉ 14

5.5 PILA RUBEN 16

5.6 ACUMULADOR PLOMO-ÁCIDO 18

5.7 ACUMULADOR HIERRO-NÍQUEL 22

5.8 ADICIÓN DE SUBTEMAS 25

5.8.1 BATERIAS ION LITIO 25

5.8.2 BATERIAS GEL 28

5.8.3 BATERIAS POLIMEROS 29

OBJETIVO DEL TRABAJO

Comprender como se desarrollan las magnitudes eléctricas apartir de reacciones químicas y como se puede almacenar energía; así como el estudio de diferentes tipos de pilas y baterías.

NOTA

Como se puede observar en el índice y el objetivo del trabajo, este fue realizado en base al tema 5 del temario de la materia de Ingeniería eléctrica I, poniendo énfasis en los subtemas mencionados por el mismo, así como a los subtemas añadidos por el profesor para laelaboración de este trabajo.

INTRODUCCIÓN

En el caso de necesitarse electricidad en una situación en la que no se dispone de una línea eléctrica que suministre la electricidad producida en una central eléctrica, por ejemplo en un vehículo que se desplaza, una radio portátil o una linterna, se recurre a una forma u otra de batería. Una batería es un conjunto de células electrolíticasutilizadas para suministrar una provisión de corriente eléctrica continua o directa.

Una pila eléctrica es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras de lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo. Se trata de un generador primario. Estaenergía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo negativo o ánodo y el otro es el polo positivo o cátodo.

Batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente acumulador, se le denomina al dispositivo que almacena energía eléctrica, usando procedimientos electroquímicos y que posteriormente la devuelve casien su totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces. Se trata de un generador eléctrico secundario; es decir, un generador que no puede funcionar sin que se le haya suministrado electricidad previamente mediante lo que se denomina proceso de carga.

ENERGIA QUIMICA Y FUERZA ELECTROMOTRIZ

El fundamento de las pilas y acumuladores es la transformación de la energíaquímica en eléctrica, mediante reacciones de oxidación-reducción producidas en los electrodos, que generan una corriente de electrones

Cuando se unen mediante un hilo metálico dos cuerpos entre los cuales existe una diferencia de potencial, se produce un paso de corriente que provoca la disminución gradual de dicha diferencia. Al final, cuando el potencial se iguala, el paso de corriente eléctricacesa. Para que la corriente siga circulando debe mantenerse constante la diferencia de potencial.

En el tema 5.2, donde se describan las pilas primarias y secundarias, se desarrollaran las reacciones químicas para un mejor entendimiento del funcionamiento de las pilas y baterías.

En 1800, Alejandro Volta inventó un aparato generador de corriente. La pila de Volta (que él llamó «aparatoelectromotor de columna»> estaba constituida por un conjunto de pares de discos, unos de cobre y otros de cinc, con un disco de tela impregnada en agua salada —o en cualquier otro líquido conductor— intercalado entre dos pares sucesivos. Se trataba de un dispositivo muy cómodo y manejable, que funcionaba de modo continuo, y que posibilitó la aparición de nuevos descubrimientos sobre electricidad....