Una pila de botón , una pila de reloj o una pila de moneda es una pequeña batería de una sola celda con forma de cilindro achaparrado, normalmente de 5 a 25 mm (0,197 a 0,984 pulgadas) de diámetro y de 1 a 6 mm (0,039 a 0,236 pulgadas) de alto, que se asemeja a una botón . El acero inoxidable suele formar el cuerpo inferior y el terminal positivo de la celda; aislada de él, la tapa superior metálica forma el terminal negativo .
Las pilas de botón se utilizan para alimentar pequeños dispositivos electrónicos portátiles , como relojes de pulsera y calculadoras de bolsillo . Las variantes más amplias suelen denominarse pilas de botón . Los dispositivos que utilizan pilas de botón suelen estar diseñados en torno a una pila que ofrece una larga vida útil, normalmente más de un año en uso continuo en un reloj de pulsera. La mayoría de las pilas de botón tienen una baja autodescarga y mantienen su carga durante mucho tiempo si no se utilizan. Los dispositivos de potencia relativamente alta, como los audífonos, pueden utilizar una batería de zinc-aire , que tiene una capacidad mucho mayor para un tamaño determinado, pero se seca después de algunas semanas incluso si no se usa. [ cita necesaria ]
Las pilas de botón son pilas individuales, normalmente pilas primarias desechables . Los materiales comunes de los ánodos son el zinc o el litio . Los materiales catódicos comunes son dióxido de manganeso , óxido de plata , monofluoruro de carbono , óxido cúprico u oxígeno del aire. [ cita necesaria ] Las pilas de botón de óxido de mercurio anteriormente eran comunes, pero ya no están disponibles debido a la toxicidad y los efectos ambientales del mercurio .
Las pilas de botón son peligrosas para los niños pequeños, ya que cuando se ingieren pueden provocar quemaduras internas graves y lesiones importantes o la muerte. [1] Duracell ha intentado mitigar esto agregando una capa amarga a sus baterías. [2]
Las células de diferente composición química fabricadas en el mismo tamaño son mecánicamente intercambiables. Sin embargo, la composición puede afectar la vida útil y la estabilidad del voltaje . El uso de una celda incorrecta puede provocar una vida útil corta o un funcionamiento inadecuado (por ejemplo, la medición de luz en una cámara requiere un voltaje estable, por lo que generalmente se especifican celdas plateadas). A veces, diferentes celdas del mismo tipo, tamaño y capacidad se optimizan para diferentes cargas mediante el uso de diferentes electrolitos , de modo que una puede tener una vida útil más larga que la otra cuando suministra una corriente relativamente alta . [ cita necesaria ]
Las pilas alcalinas se fabrican con botones del mismo tamaño que los otros tipos, pero normalmente proporcionan menos capacidad y voltaje menos estable que las pilas de óxido de plata o litio, más costosas. [3]
Las celdas de plata pueden tener un voltaje de salida estable hasta que cae repentinamente al final de su vida útil. Esto varía según los tipos individuales; Un fabricante ( Energizer ) ofrece tres celdas de óxido de plata del mismo tamaño, 357–303, 357-303H y EPX76, con capacidades que van desde 150 a 200 mAh , características de voltaje que van desde una reducción gradual hasta bastante constante, y algunas declaran ser para drenaje bajo continuo con pulso alto bajo demanda, otros para uso fotográfico. [ cita necesaria ]
Las baterías de mercurio también suministran un voltaje estable, pero están prohibidas en muchos países debido a su toxicidad e impacto ambiental. [ cita necesaria ]
Las baterías de zinc-aire utilizan aire como despolarizador y tienen una capacidad mucho mayor que otros tipos, ya que toman ese aire de la atmósfera. Las celdas tienen un sello hermético que debe retirarse antes de su uso; luego se secarán en unas pocas semanas, independientemente del uso. [ cita necesaria ]
A modo de comparación, las propiedades de algunas celdas de un fabricante con un diámetro de 11,6 mm y una altura de 5,4 mm se enumeraron en 2009 como: [4]
Al examinar las hojas de datos de la gama de un fabricante [4] se puede mostrar una pila alcalina de alta capacidad con una capacidad tan alta como la de uno de los tipos de plata de menor capacidad; o una pila de plata particular con el doble de capacidad que una pila alcalina particular. Si el equipo alimentado requiere un voltaje relativamente alto (por ejemplo, 1,3 V) para funcionar correctamente, una pila de plata con una característica de descarga plana dará un servicio mucho más prolongado que una pila alcalina, incluso si tiene la misma capacidad especificada en mAh hasta el final. -punto de 0,9 V. Si un dispositivo parece "consumir" baterías después de reemplazar la original suministrada por el fabricante, puede ser útil verificar los requisitos del dispositivo y las características de la batería de reemplazo. Para los calibradores digitales , en particular, se especifica que algunos requieren al menos 1,25 V para funcionar y otros 1,38 V. [5] [6]
Si bien las baterías alcalinas, de óxido de plata y de mercurio del mismo tamaño pueden ser mecánicamente intercambiables en cualquier dispositivo, el uso de una celda del voltaje correcto pero con características inadecuadas puede provocar una vida útil corta de la batería o fallas en el funcionamiento del equipo. Las celdas primarias de litio comunes , con un voltaje terminal de alrededor de 3 voltios, no se fabrican en tamaños intercambiables con las celdas de 1,5 voltios. El uso de una batería de voltaje significativamente más alto que el que está diseñado el equipo puede causar daños permanentes.
La norma internacional IEC 60086-3 define un sistema de codificación alfanumérica para las "Pilas de reloj". Los fabricantes suelen tener su propio sistema de denominación; por ejemplo, la celda denominada LR1154 por el estándar IEC se denomina AG13, LR44, 357, A76 y otros nombres de diferentes fabricantes. El estándar IEC y algunos otros codifican el tamaño de la caja de modo que la parte numérica del código esté determinada únicamente por el tamaño de la caja; otros códigos no codifican el tamaño directamente.
Ejemplos de baterías que cumplen con el estándar IEC son CR2032, SR516 y LR1154, donde las letras y números indican las siguientes características.
La primera letra del sistema estándar IEC identifica la composición química de la batería, lo que también implica una tensión nominal:
Para los tipos con voltaje estable que cae precipitadamente al final de su vida útil (gráfico de voltaje versus tiempo del acantilado), el voltaje final es el valor en el "borde del acantilado", después del cual el voltaje cae extremadamente rápidamente. Para los tipos 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 y posiblemente al dispositivo que alimenta, generalmente 1,0 o 0,9 V.
Los nombres comunes son más convencionales que exclusivamente descriptivos; por ejemplo, una celda de plata (óxido) tiene un electrolito alcalino.
Las pilas de tipo L , S y C son hoy en día los tipos más utilizados en relojes de cuarzo , calculadoras , pequeños dispositivos PDA , relojes de ordenador y luces parpadeantes . Las pilas miniatura de zinc-aire ( tipo P ) se utilizan en audífonos e instrumentos médicos. En el sistema IEC, las celdas más grandes pueden no tener 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 redonda (cilíndrica).
La norma sólo describe las baterías primarias. Los tipos recargables fabricados en el mismo tamaño de caja llevarán un prefijo diferente que no figura en el estándar IEC; por ejemplo, algunas pilas de botón ML y LiR utilizan tecnología de litio recargable.
Para recargables, los prefijos IEC son: [7]
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El tamaño del paquete de pilas de botón que utilizan nombres estándar se indica mediante un código de 2 dígitos que representa un tamaño de caja estándar, o un código de 3 o 4 dígitos que representa 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 la norma y no hay ambigüedad; por ejemplo, cualquier celda con un 9 inicial tiene 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.
Ejemplos:
Algunas pilas de botón, en particular las de litio, están fabricadas con lengüetas de soldadura para una instalación permanente, como para alimentar la memoria para información de configuración de un dispositivo. La nomenclatura completa tendrá prefijos y sufijos para indicar disposiciones especiales de terminales. Por ejemplo, hay un CR2032 enchufable y uno soldado, un BR2330 enchufable y tres soldados además de los CR2330, y muchas baterías recargables en 2032, 2330 y otros tamaños. [8]
Después del código del bulto, opcionalmente pueden aparecer las siguientes letras adicionales en la designación del tipo para indicar el electrolito utilizado:
Además del código de tipo descrito en la sección anterior, las pilas de reloj también deben estar marcadas con
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:
No existe un estándar universal.
La fecha de fabricación se puede abreviar al último dígito del año, seguido de un dígito o letra que indica el mes, donde O, Y y Z se utilizan para octubre, noviembre y diciembre, respectivamente (por ejemplo, 01 = enero de 2010 o 2000). , 9Y = noviembre de 2019 o 2009).
Un código utilizado por algunos fabricantes es AG (alcalino) o SG (plata) seguido de un número, como sigue
Para quienes estén familiarizados con el símbolo químico de la plata, Ag , esto puede sugerir incorrectamente que las células AG son plata.
Además de las pilas de botón desechables (de un solo uso), hay disponibles baterías recargables en muchos de los mismos tamaños, con menor capacidad que las pilas desechables. Las baterías desechables y recargables se fabrican para encajar en un soporte o con etiquetas de soldadura para una conexión permanente. En equipos con portapilas se podrán utilizar baterías desechables o recargables, si el voltaje es compatible.
Un uso típico de una pequeña batería recargable (en forma de moneda u otro formato) es realizar una copia de seguridad de la configuración de un equipo que normalmente está conectado permanentemente a la red eléctrica, en caso de un 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 un corte de energía. Es habitual que estos sistemas incluyan una batería de respaldo, ya sea desechable en un soporte (el consumo de corriente es extremadamente bajo y la vida útil es larga) o recargable soldada. [10]
Las pilas de botón recargables de NiCd eran a menudo 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 una batería recargable; Los soportes están instalados en partes del equipo a las que sólo puede acceder el personal de servicio en tales casos.
Las pilas de botón resultan 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 fluidos corporales, como mocos o saliva, creando un circuito que puede liberar un álcali que es lo suficientemente fuerte como para quemar el tejido humano. [12] [13]
Las baterías ingeridas pueden causar daños al revestimiento del esófago y pueden crear un agujero en el revestimiento del esófago en dos horas. [12] En casos graves, el daño puede provocar un paso entre el esófago y la tráquea . Las células botón ingeridas pueden dañar las cuerdas vocales. Incluso pueden quemar los vasos sanguíneos de la zona del pecho, incluida la aorta . [12] En los Estados Unidos, se notificaron 44 muertes infantiles por ingestión de pilas de botón entre 2002 y 2021. [13]
En Greater Manchester , Inglaterra, con una población de 2.700.000 habitantes, dos niños de entre 12 meses y seis años murieron y cinco sufrieron lesiones que les cambiaron la vida, en los 18 meses previos a octubre de 2014. En los Estados Unidos, en promedio, más de Anualmente se informan 3.000 ingestiones pediátricas de pilas de botón. La proporción de resultados graves y mortales está aumentando. [14] Las pilas de botón de 20 mm de diámetro o más causan las lesiones más graves, incluso si están gastadas e intactas. [14] [15] En Auckland, Nueva Zelanda, a partir de 2018, hay alrededor de 20 casos por año que requieren hospitalización. [dieciséis]
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. [17] Una solución alternativa es diseñar (o litigar ) las celdas infractoras, en su mayoría celdas de litio de 20 mm , fuera de la cadena de suministro. [18]
Los niños con mayor riesgo de ingerir pilas de botón son los de 5 años o menos. [18] Tres muertes infantiles en Australia revelan que en cada caso: i) la ingestión no fue presenciada, ii) el origen de la batería sigue siendo desconocido, iii) el diagnóstico erróneo inicial retrasó la intervención adecuada, iv) el diagnóstico fue confirmado por rayos X, v) en cada caso la batería se alojó en el esófago del niño, vi) las baterías causantes eran celdas de litio de 20 mm, vii) la muerte ocurrió entre 19 días y 3 semanas después de la ingestión. [18] Los síntomas de presentación de la ingestión de células botón pueden diagnosticarse erróneamente y atribuirse a enfermedades infantiles comunes que no ponen en peligro la vida.
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 una prohibición de la exportación e importación de una variedad de productos que contienen mercurio, como pilas de botón y otras baterías, que se impondría a partir de 2020. [19] [20]
