Usuario:Nnacho33209/Pila de botón

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Pilas de Botón

Una pila de botón o pila de reloj o pila de moneda es una batería de una sola célula electroquímica con forma de cilindro aplastado similar a un botón de ropa. Las hay desechables y recargables.

Las variantes más anchas en algunos lugares son llamadas pilas de moneda.

Sus dimensiones están entre 5 a 25 mm de diámetro y 1 a 6 mm de alto, y exteriormente está formada por dos partes: la inferior con forma de vaso metálico, y la superior con forma de tapa metálica aislada eléctricamente de la anterior. Ambas partes se corresponden con los dos polos de la pila (positivo la parte inferior y negativo la parte superior).

El voltaje nominal depende del tipo de pila y está entre 1,4 y 3 voltios.

Uso de pilas de botón en módulos RTC como fuente de alimentación.

USOS: Las pilas de botón suelen ser usadas como fuente de energía en dispositivos de electrónica portátiles como relojes de muñeca, y calculadoras de bolsillo. Los dispositivos que utilizan pilas de botón son normalmente diseñados para tener una vida de servicio larga, que en el caso de los relojes de pulsera está entre 1 y 5 años de uso continuado. La mayoría de pilas de botón tienen baja auto-descarga con lo que aguantan su carga eléctrica un tiempo largo si no son utilizadas. Dispositivos de alta potencia como audífonos pueden utilizar baterías de botón con tecnología zinc–aire que tienen mucha más capacidad que otras tecnologías, pero se autodescargan rápido, en unas pocas semanas, si no son utilizadas desde que se desprecintan.

Los materiales habituales del ánodo son zinc o litio .

Los materiales habituales del cátodo son dióxido de manganeso, óxido de plata, monofluoruro de carbono, óxido cúprico u oxígeno del aire.

Las pilas de botón de óxido de mercurio antes eran comunes, pero ya no están disponibles debido a la toxicidad y los efectos ambientales del mercurio .

La composición puede afectar a la duración y a la estabilidad de voltaje. Utilizando la pila incorrecta puede acortar la duración (por ejemplo el exposímetro de una cámara de fotografía requiere un voltaje estable, y las pilas de plata son más adecuadas). A veces pilas diferentes del mismo tipo y medida y capacidad están optimizadas para cargas diferentes por utilizar electrólitos diferentes, de modo que una puede tener una vida de servicio más larga que otra si suministra una corriente relativamente alta.

Las pilas de botón son muy peligrosas para niños pequeños. Al ser ingeridas pueden causar quemaduras internas severas e incluso la muerte.[1]

O- TIPOS DESIGNACIÓN Y NOMENCLATURA[editar]

Para la nomenclatura hay muchos estándares nacionales y específicos.

Estándar japonés: JISC 851 5 : 2007

Estándar internacional: IEC/EN 60086-3

Estándar estadounidense: ANSI C18.1M y C18.3M

Otros: DIN 40768 y según fabricantes: VARTA, Energizer, GP, etc

Actualmente los estándares técnicos para los tamaños y tipos de baterías son establecidos por organizaciones de estándares como la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares.(ANSI). Los tamaños populares todavía se denominan estándares antiguos o designaciones del fabricante, y algunas designaciones no sistemáticas se suelen incluir en los estándares internacionales actuales debido a su amplio uso.

1-Tipos según su composición química[editar]

Las pilas de botón alcalinas están hechas en las mismas medidas que los otros tipos, pero típicamente proporcionan menos capacidad, y voltaje menos estable que las de plata-óxido o pilas de litio.[2]

Las pilas de botón de óxido de plata pueden tener un voltaje de salida estable hasta que cae repentinamente al final de su vida útil. Esto varía para un mismo tamaño; un fabricante (Energizer) ofrece tres pilas de óxido de plata del mismo tamaño, 357-303, 357-303H y EPX76, con capacidades que van de 150 a 200 mAh, características de voltaje que van desde la reducción gradual hasta bastante constante, y algunas se indican que son para un pequeño drenaje continuo pero con puntuales demandas altas, otras para uso fotográfico.[cita requerida]

Las pilas de óxido de mercurio también suministran un voltaje estable, pero ahora han sido prohibidas en muchos países debido a su toxicidad e impacto medioambiental.

Las pilas de zinc-aire usan aire atmosférico y tienen mucha más capacidad que otros tipos. Estas pilas tienen un precinto que las sella, el cual tiene que ser quitado antes de su uso; a partir de entonces empezarán a descargarse incluso aunque no se utilicen hasta vaciarse en unas pocas semanas.

Para comparación, las propiedades de algunas pilas de botón de un fabricante con diámetro 11,6 mm y altura 5,4 mm en el año 2009 eran:

  • Óxido de Plata: capacidad 200 mAh con un final de 0,9 V, resistencia interna 5 – 15 Ω, masa 2,3 g
  • Alcalina (dióxido de manganeso): 150 mAh (0,9), resistencia interna 3 – 9 Ω, masa 2,4 g
  • Óxido de mercurio: capacidad 200 mAh, masa 2,6 g
  • Zinc-aire: capacidad 620 mAh, masa 1,9 g

Examinando las hojas de datos para la gama de un fabricante se puede ver que una pila alcalina de la mayor capacidad posible coincide con la pila de plata de menor capacidad; una pila de plata tiene en torno a dos veces la capacidad de una pila alcalina. Si el dispositivo eléctrico al que alimenta la pila requiere un voltaje relativamente alto (p. ej., 1,3 V) para operar correctamente, una pila de plata con una curva de descarga plana dará mucho más servicio que una pila alcalina—incluso si ambas tienen la capacidad y el mismo punto final de voltaje. Si un dispositivo parece "devorar" baterías después de cambiarlas por otras que no son las originales suministradas por el fabricante, será útil comprobar los requisitos del dispositivo y las características de la batería de suministradas por el fabricante. Para calibradores digitales, algunos están diseñados para requerir al menos 1,25 V para operar y otros 1,38 V.

Mientras pilas alcalinas, óxido de plata, y de mercurio de la misma medida pueden ser mecánicamente intercambiables en cualquier dispositivo dado, el uso de una pila con voltaje correcto pero con características inadecuadas pueden acortar la vida de la misma y dejar de funcionar correctamente el dispositivo al que alimentan. Las pilas de botón de Litio, con un voltaje terminal alrededor 3 voltios, no están fabricadas en las mismas medidas que las de 1,5 V. El uso de una batería de voltaje más alto que el que precise un dispositivo puede causar un daño permanente.

Nomenclatura según IEC 60086-3 : códigos según su composición química[editar]

Pila alcalina LR44

La Comisión Electrónica Internacional IEC en su estándar 60086-3 define un sistema de codificación alfanumérico para las pilas de botón utilizando tanto su composición química como sus dimensiones:

La primera letra identifica el sistema electroquímico usado en la batería según la siguiente tabla:

************

Sin embargo los fabricantes a menudo tienen su propia nomenclatura; por ejemplo, la pila llamada LR1154 por la IEC es renombrada como AG13, LR44, 357, Un76, y otros nombres por diferentes fabricantes. El estándar de la IEC y algunos otros codifican los nombres usando las dimensiones para que la parte numérica de su nombre esté determinada únicamente por su tamaño; otros códigos no codifican sus nombres por sus dimensiones directamente.

Letter Negative electrode Electrolyte Positive electrode Nominal Voltage (V) Maximum OCV(V)
- Zinc Zinc chloride Manganese dioxide 1.5 1.725
B Lithium Organic electrolyte Carbon monofluoride 3 3.7
C Lithium Organic electrolyte Manganese dioxide 3 3.7
E Lithium Non-aqueous inorganic Thionyl chloride 3.6 3.9
F Lithium Organic electrolyte Iron disulfide 1.5 1.83
G Lithium Organic electrolyte Copper oxide 1.5 2.3
L Zinc Alkali metal hydroxide Manganese dioxide 1.5 1.65
P Zinc Alkali metal hydroxide Oxygen 1.4 1.68
S Zinc Alkali metal hydroxide Silver oxide 1.55 1.63

Battery Designation System (based on Ref.: IEC60086-1)

*********************

Ejemplos de baterías que cumplen con el estándar IEC son CR2032, SR516 y LR1154, donde las letras y números indican tipos de pilas de botón con las características que se muestran en los siguientes párrafos.

Códigos IEC para la composición electroquímica[editar]

Letra
código
Nombre común Electrodo

positivo

Electrólito Electrodo

negativo

Nominal

voltaje (V)

Punto final
voltaje (V)
L Alcalina Dióxido de manganeso Álcali Zinc 1,5 1,0
S Plata Óxido de plata Álcali Zinc 1,55 1,2
P Zinc-aire Oxígeno atmosférico Álcali Zinc 1,4 1,2
C Litio Dióxido de manganeso Orgánico Litio 3 2,0
B Monofluoruro de carbono Orgánico Litio 3 2,0
G Óxido de cobre Orgánico Litio 1,5 1,2
Z Oxihidróxido de níquel Dióxido de manganeso,

oxihidróxido de níquel

Álcali Zinc 1,5 ?
M, N (retirado) Mercurio Óxido de mercurio Álcali Zinc 1,35 / 1,40 1,1

Punto final de voltaje: Voltaje de la pila de botón a partir del cual se decide, convencionalmente, que la pila ha terminado su vida útil.

--Para los tipos de pilas de botón con voltaje estable que cae precipitadamente al final de su vida útil (gráfico de voltaje versus tiempo), el punto final de voltaje es el valor en el "borde del acantilado", después del cual el voltaje cae extremadamente rápido.

--Para los tipos de pilas que pierden voltaje gradualmente (gráfico de pendiente, sin borde de acantilado), el punto final es el voltaje más allá del cual una descarga adicional causará daños a la batería o al dispositivo que está alimentando, generalmente 1,0 o 0,9 V.

Los nombres comunes son convencionales y no exclusivamente descriptivos; por ejemplo, una pila de plata (óxido) tiene un electrolito alcalino.


Las pilas de tipo L, S y C son hoy en día los tipos más utilizadas en relojes de cuarzo, calculadoras, pequeños dispositivos PDA, relojes de computadora y luces parpadeantes .

Las pilas tipo P, pilas de zinc-aire, se utilizan en audífonos e instrumentos médicos.

En el sistema IEC, es posible que las pilas más grandes no tengan prefijo para el sistema químico, lo que indica que son baterías de zinc-carbono ; estos tipos no están disponibles en formato de pila de botón.

La segunda letra, R, indica una forma cilíndrica alta.

El estándar solo describe las baterías primarias, no recargables.

Los tipos recargables fabricados en el mismo tamaño de caja llevarán un prefijo diferente que no se proporciona en el estándar IEC, por ejemplo, algunas pilas de botón ML y LiR utilizan tecnología de litio recargable.

Nomenclatura: códigos de tamaños[editar]

Varios tamaños de pilas de botón con cuatro baterías de 9 V como comparación de tamaño

Los tamaños de las pilas de botón utilizan nombres estándar representados por un código de 2 dígitos que representa o bien un tamaño de caja estándar, o bien un código de 3 o 4 dígitos que indica el diámetro y la altura de la celda. Los primeros uno o dos dígitos codifican el diámetro exterior de la batería en milímetros enteros, redondeados hacia abajo; los diámetros exactos están especificados por el estándar y no hay ambigüedad; por ejemplo, cualquier celda con un 9 inicial es 9,5 mm de diámetro, no se utiliza ningún otro valor entre 9,0 y 9,9. Los dos últimos dígitos son la altura total en décimas de milímetro.

Códigos de diámetro (1º 1 o 2 dígitos)
Número
código
Diámetro nominal

(mm)

Tolerancia

(mm)

4 4,8 ± 0,15
5 5,8 ± 0,15
6 6,8 ± 0,15
7 7,9 ± 0,15
9 9,5 ± 0,15
10 10,0 ± 0,20
11 11,6 ± 0,20
12 12,5 ± 0,25
16 16,0 ± 0,25
20 20,0 ± 0,25
23 23,0 ± 0,50
24 24,5 ± 0,50
44 5,4 ± 0,20

Ejemplos:

  • CR2032: litio, 20 mm de diámetro, 3,2 mm de altura
  • CR2025: litio, 20 mm de diámetro, 2,5 mm de altura
  • SR516: plata, 5.8 mm de diámetro, 1,6 mm de altura
  • LR1154 / SR1154: alcalina / plata, 11,6 mm de diámetro, 5,4 mm de altura. Los códigos de dos dígitos LR44 / SR44 se utilizan a menudo para este tamaño

Algunas pilas de botón, en particular las de litio, están fabricadas con pestañas adicionales soldadas para una instalación permanente, como la alimentación de la memoria con la información de configuración de un dispositivo. La nomenclatura completa tendrá prefijos y sufijos para indicar arreglos terminales especiales. Por ejemplo, hay un CR2032 enchufable y para soldar, un BR2330 enchufable y tres para soldar además de los CR2330, y muchas recargables en 2032, 2330 y otros tamaños.

Sufijos en los códigos.[editar]

Después del código de la pila, las siguientes letras adicionales pueden aparecer opcionalmente en la designación de tipo para indicar el electrolito utilizado:

  • P: electrolito de hidróxido de potasio
  • S: electrolito de hidróxido de sodio
  • Sin letra: electrolito orgánico
  • SW: tipo de bajo consumo para relojes de cuarzo (analógicos o digitales) sin funciones de luz, alarma o cronógrafo
  • W: tipo de alto consumo para todos los relojes de cuarzo, calculadoras y cámaras. La pila cumple con todos los requisitos de la norma internacional IEC 60086-3 para pilas de reloj.
Pila de reloj tipo CR2032 (ánodo de litio, 3 V, 20,0 mm × 3,2 mm)
Pila de botón con fugas y corrosión

Otras informaciones en pilas[editar]

Aparte del código de tipo descrito en la sección anterior, las pilas de reloj también deben estar marcadas con

  • el nombre o la marca comercial del fabricante o proveedor;
  • la polaridad (+);
  • la fecha de fabricación.

Códigos de fecha[editar]

A menudo, un código de 2 letras (a veces en el costado de la batería) donde la primera letra identifica al fabricante y la segunda es el año de fabricación. Por ejemplo:

  • YN, la letra N es la decimocuarta letra del alfabeto, indica que la celda se fabricó en 2014.

No existe un estándar universal.

La fecha de fabricación se puede abreviar al último dígito del año, seguido de un dígito o letra que indique el mes, donde O, Y y Z se utilizan para octubre, noviembre y diciembre, respectivamente (por ejemplo, 01 = enero de 1990 o enero 2000, 9Y = noviembre de 1999 o noviembre de 2009).

Otros códigos comunes[editar]

Un código utilizado por algunos fabricantes es AG (alcalino) o SG (plata) seguido de un número, como sigue

Código G Código IEC
xG0 521
xG1 621
xG2 726
xG3 736
xG4 626
xG5 754
xG6 920 o 921
xG7 926 o 927
xG8 1120 o 1121
xG9 936
xG10 1130 o 1131
xG11 721
xG12 1142
xG13 1154

Para aquellos familiarizados con el símbolo químico de la plata, Ag, esto puede sugerir incorrectamente que las pilas AG son plata.


Banco de pruebas de pilas de botón

Variantes recargables[editar]

Además de las pilas de botón desechables (de un solo uso), hay disponibles pilas recargables en muchos de los mismos tamaños, con menor capacidad que las pilas desechables. Las baterías desechables y recargables están fabricadas para caber en un soporte o con pestañas adicionales soldadas para una conexión permanente. En equipos con portapilas, se pueden utilizar pilas desechables o recargables, si el voltaje es compatible.

Un uso típico de una pequeña batería recargable es realizar una copia de seguridad de la configuración de un equipo que normalmente está alimentado por la red de forma permanente, en caso de corte de energía. Por ejemplo, muchos controladores de calefacción central almacenan tiempos de funcionamiento e información similar en una memoria volátil, que se pierde en caso de corte de energía. Es habitual que dichos sistemas incluyan una batería de respaldo, ya sea una desechable en un soporte (el consumo de corriente es extremadamente bajo y la vida útil es larga) o una recargable soldada.

Las pilas de botón recargables de NiCd solían ser componentes de la batería de respaldo de las computadoras más antiguas; En equipos posteriores se utilizan pilas de botón de litio no recargables con una vida útil de varios años.

Las baterías recargables suelen tener el mismo código numérico basado en dimensiones con letras diferentes; por lo tanto, CR2032 es una batería desechable, mientras que ML2032, VL2032 y LIR2032 son recargables que caben en el mismo soporte si no están equipadas con etiquetas de soldadura. Es mecánicamente posible, aunque peligroso, colocar una batería desechable en un soporte destinado a recargable; Los soportes están instalados en partes del equipo a las que solo puede acceder el personal de servicio en tales casos.

Peligros para la salud[editar]

Ingestión accidental[editar]

Las pilas de botón son atractivas para los niños pequeños; pueden llevárselos a la boca y tragarlos. La batería ingerida puede causar daños importantes a los órganos internos. La batería reacciona con los fluidos corporales, como la mucosidad o la saliva, creando un circuito que puede liberar un álcali lo suficientemente fuerte como para quemar el tejido humano. [3]

Las pilas ingeridas pueden dañar el revestimiento del esófago y pueden crear un agujero en el revestimiento del esófago en dos horas. [3]​ En casos graves, el daño puede provocar un pasaje entre el esófago y la tráquea . Las pilas de botón ingeridas pueden dañar las cuerdas vocales. Incluso pueden quemar los vasos sanguíneos en el área del pecho, incluida la aorta .

En Gran Mánchester, condado de Inglaterra, con una población de 2.700.000 personas, dos niños de entre 12 meses y seis años murieron y cinco sufrieron lesiones que les cambiaron la vida en 2014. En los Estados Unidos, cada año se informan en promedio más de 3000 ingestas de pilas de botón por pediatras, con una tendencia creciente hacia resultados graves y fatales. [4]​ Las pilas de botón de 20 mm de diámetro o más causan las lesiones más graves, incluso si están gastadas e intactas. [5]​ En Auckland, Nueva Zelanda, desde 2018 hubo alrededor de 20 casos por año que requirieron hospitalización. [6]

En 2020, Duracell anunció que estaban recubriendo algunas de sus pilas de botón de litio con un compuesto amargo para disuadir a los niños de ingerirlas. [7]

Mercurio y cadmio[editar]

Algunas pilas de botón contienen mercurio o cadmio, que son tóxicos. A principios de 2013, la Comisión de Medio Ambiente del Parlamento Europeo votó a favor de la prohibición de la exportación e importación de una gama de productos que contienen mercurio, como pilas de botón y otras baterías, que se impondrá a partir de 2020. [8]

Litio[editar]

Las pilas de litio, si se ingieren, son muy peligrosas. En la población pediátrica, es especialmente preocupante la posibilidad de que una de estas pilas se atasque en el esófago . [4][5]​ Tales ocurrencias pueden evolucionar rápidamente y causar lesiones tisulares graves en tan solo dos horas. [9][10]​ El daño no es causado por el contenido de la batería, sino por la corriente eléctrica que se crea cuando la cara del ánodo (positivo) de la batería entra en contacto con el tejido esofágico rico en electrolitos. El agua circundante experimenta una reacción de hidrólisis que produce una acumulación de hidróxido de sodio (sosa cáustica) cerca de la cara del ánodo de la batería. Esto da como resultado la necrosis licuefactiva del tejido, un proceso mediante el cual el tejido es efectivamente derretido por la solución alcalina. Así pues, pueden ocurrir complicaciones graves, como erosión en estructuras cercanas como la tráquea o los vasos sanguíneos principales, que pueden causar hemorragias fatales.

Si bien la cura para una impactación esofágica es la extracción endoscópica, un estudio de 2018 del Children's Hospital of Philadelphia realizado por Rachel R. Anfang y sus colegas encontró que la ingestión temprana y frecuente de miel o suspensión de sucralfato antes de la extracción puede reducir la gravedad de la lesión en un grado significativo. [10]​ Como resultado de estos hallazgos, National Capital Poison Center (Control de envenenamientos) con sede en EE. UU. actualizó su guía de clasificación y tratamiento para la ingestión de pilas de botón para incluir la administración de miel y / o sucralfato lo antes posible después de una ingestión conocida o sospechada. [11]​ Los esfuerzos de prevención en los EE. UU. Por parte del Grupo de Trabajo Nacional de Baterías de Botón en cooperación con líderes de la industria han llevado a cambios en el diseño del empaque y del compartimiento de la batería en los dispositivos electrónicos para reducir el acceso de los niños a estas baterías. [12][13]​ Sin embargo, todavía existe una falta de conciencia entre la población en general y la comunidad médica sobre sus peligros.

Ver también[editar]

Referencias[editar]

  1. «See what a button battery can do to a child's throat». BBC News Online. 22 September 2016. 
  2. Alkaline button cell. amazon.co.uk. A card marked with the name Hyundai with 30 button cells in 5 sizes made in China, stating that they are alkaline but with pictures of watches, calculators, etc. is sold for prices ranging from about £1 to £4 in the UK
  3. a b «Button batteries – using them safely». Great Ormond Street Hospital (en inglés). Great Ormond Street Hospital for Children. October 2018. Consultado el 19 de octubre de 2019. 
  4. a b «Button Battery Statistics». www.poison.org (en inglés). Consultado el 30 de junio de 2018. 
  5. a b Litovitz, Toby; Whitaker, Nicole; Clark, Lynn; White, Nicole C.; Marsolek, Melinda (1 de junio de 2010). «Emerging Battery-Ingestion Hazard: Clinical Implications». Pediatrics (en inglés) 125 (6): 1168-1177. ISSN 0031-4005. PMID 20498173. doi:10.1542/peds.2009-3037. 
  6. «Risk of swallowing deadly button batteries prompts new industry safety policy». Stuff (en inglés). Consultado el 7 de abril de 2018. 
  7. Gartenberg, Chaim (29 de septiembre de 2020). «Duracell’s new coin batteries have a bitter coating that makes them taste terrible». The Verge (en inglés). Consultado el 29 de septiembre de 2020. 
  8. «EUBatteryDirective (2006/66/EC) Summary». 8 December 2009. Eveready Battery Company, Inc. Archivado desde el original el 10 July 2012. Consultado el 20 June 2013. 148 Kb
  9. Jatana, Kris R.; Rhoades, Keith; Milkovich, Scott; Jacobs, Ian N. (9 de noviembre de 2016). «Basic mechanism of button battery ingestion injuries and novel mitigation strategies after diagnosis and removal». The Laryngoscope (en inglés) 127 (6): 1276-1282. ISSN 0023-852X. PMID 27859311. doi:10.1002/lary.26362. 
  10. a b Anfang, Rachel R.; Jatana, Kris R.; Linn, Rebecca L.; Rhoades, Keith; Fry, Jared; Jacobs, Ian N. (11 de junio de 2018). «pH-neutralizing esophageal irrigations as a novel mitigation strategy for button battery injury». The Laryngoscope (en inglés) 129: 49-57. ISSN 0023-852X. PMID 29889306. doi:10.1002/lary.27312. 
  11. «Guideline». www.poison.org (en inglés). Consultado el 30 de junio de 2018. 
  12. Litovitz, Toby; Whitaker, Nicole; Clark, Lynn (1 de junio de 2010). «Preventing Battery Ingestions: An Analysis of 8648 Cases». Pediatrics (en inglés) 125 (6): 1178-1183. ISSN 0031-4005. PMID 20498172. doi:10.1542/peds.2009-3038. 
  13. Jatana, Kris R.; Litovitz, Toby; Reilly, James S.; Koltai, Peter J.; Rider, Gene; Jacobs, Ian N. (1 de septiembre de 2013). «Pediatric button battery injuries: 2013 task force update». International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology 77 (9): 1392-1399. ISSN 0165-5876. PMID 23896385. doi:10.1016/j.ijporl.2013.06.006. 

Fuentes[editar]

enlaces externos[editar]

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