Las Pilas y Baterías Alcalina Recargable (RAM)

Pilas y Batería Alcalina Recargable

También conocida como Batería recargable de Manganeso; RAM, (Rechargeable Alkaline Manganese). La batería de dióxido de manganeso alcalino es una variante de la celda Leclanché (carbono de zinc), Al igual que con la celda Leclanché, los electrodos son dióxido de zinc y manganeso, pero el electrolito es hidróxido de potasio (KOH), Hidróxido de potasio (KOH) es el electrolito utilizado en la mayoría de las células alcalinas primarias y en las células recargables basadas en níquel, como las células NiCd, NiMh y NiFe.

Ventajas

Similar con las celdas de carbono de zinc pero con el doble de densidad de energía. Cuatro veces la capacidad de un tamaño equivalente recargable de níquel cadmio o níquel metal hidruro.
Cuatro a nueve veces más que la celda de carbono de zinc equivalente.
Capacidad constante en un amplio rango de drenajes actuales.
Adecuado para aplicaciones de alta tasa de drenaje.
Mejor rendimiento a baja temperatura que el carbono de zinc. Continúa funcionando en temperaturas bajo cero. Menos fugas que las celdas de carbono- zinc. Disponible en una amplia gama de tamaños, incluyendo tamaños AAA, AA, C, D y 9v.
Adecuado para una amplia gama de aplicaciones de consumo y fabricado de productos químicos no tóxicos

Deficiencias
Mayor coste que las celdas de carbono-zinc competidoras básicas normalmente no recargable. 25% más pesada que las celdas de Leclanché.
Las celdas RAM tienen una vida de ciclo limitada de aproximadamente 100 ciclos y solo están disponibles en tamaños AA y AAA. Por construcción, son pilas secas, completamente selladas y no requieren mantenimiento.​ A medida que se descarga una batería alcalina, los productos químicos dentro de la batería reaccionan para crear una corriente eléctrica. A medida que se acumulan los productos químicos de la reacción, la batería ya no puede suministrar la corriente adecuada y la batería se agota. Las diferentes baterías se basan en diferentes reacciones químicas.

La diferencia entre pilas alcalinas y baterías recargables es que la reacción química es reversible dentro de una recargable. Esto quiere decir que, cuando la energía eléctrica desde una fuente externa (es decir, un cargador) se aplica a la batería, el flujo de electrones que se produce durante la descarga se invierte. En este caso, se produce la recarga de la pila.

Las pilas alcalinas comunes no están diseñadas para ser recargadas en ningún cargador de NiCd/NiMh a menos que se indique la carga a 1.5v y en CA. Si se intenta cargar las pilas alcalinas pueden dañarse o derramar líquidos internos, ver más abajo

Los formatos incluyen AAA, AA, C, D y clip de 9 voltios.

Las pilas Alcalinas

Se pueden recargar?

Los cargadores de Ni-Cd y Ni-MH son de 1,4v. y las alcalinas se recargan a 1,5v si lo intentas en un cargador de 1,4v es muy posible que la pila explote o se caliente en exceso.

Hay cargadores como El PowerSafer BC es un cargador hasta cuatro pilas. Su doble sistema nos deja trabajar con pilas de tipo AA/AAA.

El sistema detecta el tipo de pila y lo indica en una pantalla LCD. También hay indicadores luminosos de carga en marcha, carga completa e imposible cargar. La cantidad de veces que se puede recargar una pila alcalina es mucho menor a la cantidad de veces que se puede recargar una batería recargable.

Para saber como funciona las pilas y baterías debemos saber como funcionan, la corriente eléctrica es un flujo de electrones de un polo a otro en las pilas se produce por una reacción química, en las baterías esta reacción química es reversible por la naturaleza de los compuestos empleados, es decir si se conecta una carga los electrones circulan en un sentido y al conectarles una fuente la corriente circula en otro sentido volviéndose a cargar. En las pilas esta reacción química no es reversible por tanto no se pueden recargar.

¿Entonces qué ocurre en las pilas alcalinas, se pueden recargar?. La respuesta es NO, pero esto no quiere decir que sea falso, si le conectas una fuente de tensión a estas pilas vuelven a dar corriente, pero no se han recargado, lo que ha ocurrido es que se ha roto los enlaces químicos y alterado la estructura química de los elementos que la forman, dejando electrones libres, por lo que volverás a tener algo de corriente, pero no la capacidad original de la pila. Otra cosa MUY IMPORTANTE es saber que el proceso de carga de estas pilas nada tiene que ver con los cargadores de NiCd o NiMh y explicamos el porque.

Para recargar pilas secas con seguridad, hay unas reglas que debes seguir:

1. Recargar las pilas individualmente, no conectadas como un pack de batería. Esto es conveniente porque si una de las pilas falla, las demás recibirían una corriente excesiva, para ello podría emplearse una técnica de corriente constante. Por tanto, la recarga de las pilas sólo puede hacerse en este caso en pilas individuales.

2. Limitar la corriente para impedir que si una pila se cortocircuita, disipe una potencia excesiva.

3. Limitar el tiempo de carga para que no se produzca sobrecarga.

4. No permitir que las pilas queden completamente descargadas. Para obtener los mejores resultados, es necesario limitar su uso antes de la plena descarga, y recargarlas lo antes posible. Las pilas descargadas no aceptan la recarga. Esto se debe a los cambios químicos irreversibles que se producen en el interior de la pila.

5. Lo más importante… no debe emplearse corriente continua (c.c.). Básicamente, el empleo de c.c. provoca un sobrecalentamiento y una erosión del electrodo de zinc, lo cual produce unos resultados erráticos y en general, una posibilidad muy reducida de recargas posibles. En cambio, si se utiliza una corriente alterna polarizada el calentamiento de la pila es despreciable y no se produce la erosión del zinc. Se emplea el proceso de inversión periférica de corriente (IPC) para mantener el zinc en un estado compacto, en lugar del estado esponjoso producido por una c.c. Es una adaptación de los métodos empleados en la industria galvanoplástica durante muchos años para obtener baños de ciertos metales. La IPC consiste en aplicar una pequeña corriente en sentido inverso al de la corriente principal, a intervalos regulares de 10ms si se emplea la red de 50Hz. El tiempo de carga directa es inferior al tiempo de aplicación de tensión inversa, debido al pedestal de 1.5V que presenta la pila a la corriente de carga. La relación entre la corriente de carga y la corriente inversa es del orden de 4, 5 a 1.

Hay esquemas en Internet de cargadores de pilas secas

Alkaline battery charging circuit

Con permiso del autor os pongo la traducción al español

El truco para hacer esto es tres cosas.

Usar una corriente baja durante un período más largo
Cargar antes de que se agoten demasiado
Cargar a no más del 110% de la capacidad de las celdas (por ejemplo, carga de 1.5v a 1.65v y parada)

Lo bueno de usar pilas alcalinas es que no tienen descarga interna a diferencia de las recargables de Ni-Cd/Ni-Mh, por tanto son adecuadas para aplicaciones de drenaje de baja corriente como controles remotos, relojes o cosas que no usas a menudo. En las pruebas, la tasa de carga es más baja, mejor es la carga y menos posibilidades de que una celda pierda electrolito.
Además, si una celda se vuelve demasiado baja o completamente descargada, no tendrá una buena carga y probablemente también goteará electrolito y posiblemente se abrirá. La idea aquí es mantenerlos recargados. Las celdas se han drenado a +/- 1.3v, por ejemplo en carga lenta con este circuito, supervisa el voltaje y finaliza cuando alcance el 110%. Es 1.65v para una celda o 3.3v para dos celdas en serie. No cargue más del 110% existe el riesgo de fugas de la celda o incluso abrirse/explotar. Es aconsejable no intentar cargar una pila alcalina que esté completamente descargada. No absorben carga. Algunas de las pruebas fue el exterior (invierno 2-5°C) y las celdas alcanzaron 1,65v bastante rápido, pero no absorbieron gran parte debido a la alta resistencia interna a bajas temperaturas. La carga debe llevarse a cabo a temperatura ambiente, de +/-20°C.

Estructura comparativa