Transcript Pila de Ni-Cd

Pila de Ni-Cd
Funcionamiento de la pila
 Se usa hidruro de níquel en el cátodo y cadmio en el ánodo.
 Los electrodos están sumergidos en una solución de hidróxido de
potasio (KOH). Las dos celdas están separadas por una membrana
porosa de fibras de papel o plástico.
 S.E. Oxidación: Cd + 2OHCd(OH)2 +2e
 S.E. Reducción: 2NiO(OH)+2H2O + 2e
2Ni(OH)2 + 2OH-
 Ec. Total: 2NiO(OH)+Cd+2H2O+2e
2Ni(OH)2+2OH-
 Las pilas Ni-Cd pueden ser recargadas mediante una reacción de
electrolisis, en la cual se reduce el Cd y se oxida el NiO(OH) 2.
Características Técnicas
 Tienen un voltaje de 1,2 V, que es constante.
 Presentan una baja resistencia interna y pueden
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ofrecer corrientes muy altas en los primeros instantes.
“Efecto memoria”: Al hacer muchos ciclos de carga y
descarga el voltaje puede disminuir
Densidad energética: 95 Wh/L
Eficiencia energética: ronda entre el 85 y 90%
Pueden recargarse más de 1500 veces.
Presentan una autodescarga de un 10% mensual.
Mantenimiento y aplicaciones
 Necesitan reponer el agua que contiene electrolito que
se pierde en la reacción, esto se evita usando
catalizadores para recombinar el oxígeno e hidrógeno
generado en la sobrecarga de la batería.
 Se aplican en equipos motores, herramientas
eléctricas, radios, productos comerciales portátiles,
instrumental médico, luces de emergencia y juguetes.
Ventajas y desventajas
 Las ventajas principales de este tipo de baterías son:
 Elevada estabilidad de la tensión durante gran parte de la descarga
 Alta Energía específica
 Densidad de Energía aceptable
 Funciona en un amplio margen de temperaturas
 Gran robustez ante abusos tanto eléctricos como mecánicos
 Gran fiabilidad, no fallan repentinamente como otras baterías
 A pesar de las grandes ventajas, existen inconvenientes que han frenado su uso mas
generalizado.
 Precio elevado
 Uso del cadmio, elemento altamente contaminante
 La tensión nominal es de 1,2 V/celda lo que requiere un mayor número de celdas para
alcanzar una determinada tensión de batería en un aplicación específica
Impacto medioambiental
 El impacto medioambiental de estas baterías se resume al toxicidad de uno de
sus componentes, el cadmio
 Las baterías Ni-Cd contienen como máximo un 18% de cadmio, que es un metal
pesado tóxico, y que por lo tanto requiere un cuidado especial durante su
eliminación, ya que en organismos sobreexpuestos, el cadmio ocasiona graves
enfermedades tales como cáncer de pulmón. Estas enfermedades son
ocasionadas por la contaminación y residuos que emite al ser incinerado o
absorbido por el suelo. Estos residuos pueden llegar a nosotros y a especies
animales mediante el agua , los alimentos y el aire que respiramos.
 Parte del alto precio de las baterías de Ni-Cd es debido a la necesidad de que
tengan un diseño que prevenga posibles escapes. En la UE su uso ha sido
restringido a generadores de hospitales, sistemas de alarma, luces de
emergencia y todo aquel sistema que precise de baterías con posibilidad de
recargarse muchas veces.