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La fuga de la batería es el escape de sustancias químicas, como electrolitos , dentro de una batería eléctrica debido a la generación de vías hacia el entorno exterior causadas por defectos de fábrica o de diseño, generación excesiva de gas o daño físico a la batería. La fuga de sustancias químicas de la batería a menudo provoca corrosión destructiva en el equipo asociado y puede suponer un riesgo para la salud. [1]
Las pilas de zinc-carbono fueron el primer tipo de pila disponible comercialmente y todavía se utilizan con cierta frecuencia, aunque han sido reemplazadas en gran medida por la pila alcalina de composición similar . Al igual que la pila alcalina, la pila de zinc-carbono contiene dióxido de manganeso y electrodos de zinc . A diferencia de la pila alcalina, la pila de zinc-carbono utiliza cloruro de amonio como electrolito ( cloruro de zinc en el caso de las pilas de zinc-carbono "de alta resistencia"), que es ácido .
Ya sea cuando se ha consumido por completo o después de tres a cinco años desde su fabricación (su vida útil ), [2] una batería de zinc-carbono es propensa a tener fugas. Los subproductos de la fuga pueden incluir hidróxido de manganeso , cloruro de amonio y zinc , amoníaco , cloruro de zinc , óxido de zinc , agua y almidón . Esta combinación de materiales es corrosiva para los metales, como los de los contactos de la batería y los circuitos circundantes. [3]
La evidencia anecdótica sugiere que las fugas de las baterías de zinc-carbono se pueden limpiar eficazmente con bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio). [4]
Las pilas alcalinas utilizan dióxido de manganeso y electrodos de zinc con un electrolito de hidróxido de potasio . La pila alcalina recibe su nombre de la sustitución del cloruro de amonio ácido de las pilas de zinc-carbono por hidróxido de potasio, que es un alcalino. Las pilas alcalinas son considerablemente más eficientes, más respetuosas con el medio ambiente y más estables en almacenamiento que las pilas de zinc-carbono (entre cinco y diez años, si se almacenan a temperatura ambiente). [2] Las pilas alcalinas sustituyeron en gran medida a las pilas de zinc-carbono en el uso habitual en 1990. [5]
Una vez que una batería alcalina se agota, o cuando llega al final de su vida útil, la química de sus celdas cambia y se genera gas hidrógeno como subproducto. [3] Cuando se ha acumulado suficiente presión internamente, la carcasa se divide en las bases o en los costados (o en ambos), liberando óxido de manganeso , óxido de zinc, hidróxido de potasio, hidróxido de zinc e hidróxido de manganeso. [6]
Las fugas de las pilas alcalinas se pueden neutralizar eficazmente con jugo de limón o vinagre blanco destilado. [7] Se debe utilizar protección para los ojos y guantes de goma, ya que el electrolito de hidróxido de potasio es cáustico. [8]
Las baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd) utilizan óxido de níquel e hidróxido y electrodos de cadmio metálico con un electrolito de hidróxido de potasio. Las baterías selladas de Ni-Cd se usaron ampliamente en equipos de fotografía, herramientas eléctricas portátiles y juguetes radiocontrolados desde principios de la década de 1940 hasta principios de la década de 1990, cuando las baterías de níquel-hidruro metálico las reemplazaron (de la misma manera que las baterías alcalinas reemplazaron a las baterías de zinc-carbono). En las computadoras personales , las baterías de Ni-Cd se usaron por primera vez a mediados de la década de 1980 como una alternativa más económica a las baterías de litio para alimentar relojes de tiempo real y preservar la configuración del BIOS. Las baterías de níquel-cadmio también se usaron brevemente en los paquetes de baterías de las computadoras portátiles, hasta la llegada de las baterías de níquel-hidruro metálico comercialmente viables a principios de la década de 1990. [9] Las baterías de Ni-Cd todavía se usan en algunas fuentes de alimentación ininterrumpida y configuraciones de iluminación de emergencia .
Excepto en aplicaciones aeronáuticas u otras de alto riesgo, las baterías de Ni-Cd no están selladas herméticamente de forma intencionada e incluyen orificios de ventilación para evitar la presión por si se cargan de forma incorrecta. Con el paso del tiempo y una cantidad suficiente de ciclos térmicos, el sello se degradará y permitirá que el electrolito se filtre. [10] La fuga suele desplazarse por los terminales positivo y/o negativo hacia cualquier circuito circundante (consulte la imagen superior).
Al igual que ocurre con las fugas de baterías alcalinas, las fugas de Ni-Cd se pueden neutralizar eficazmente con jugo de limón o vinagre blanco destilado. [7]
Las baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH) reemplazaron en gran medida a las baterías de Ni-Cd a principios de la década de 1990. [9] Reemplazaron el electrodo de cadmio metálico por una aleación que absorbe hidrógeno, lo que le permite tener más del doble de capacidad que las baterías de Ni-Cd y, al mismo tiempo, ser más fácil de reciclar. Su apogeo en el equipo informático fue a principios y mediados de la década de 1990. En 1995, la mayoría de los fabricantes de placas base cambiaron a pilas de botón de litio no recargables para mantener encendido el chip BIOS. [11] Los paquetes de baterías a base de litio reemplazaron a los paquetes de Ni-MH en todos los portátiles, excepto en los de gama más baja, a principios de la década de 2000. [12]
La vida útil práctica de una pila Ni-MH es de aproximadamente cinco años. Las pilas Ni-MH cilíndricas tipo jelly roll , como las que se utilizan en los paquetes de baterías de los ordenadores portátiles de los años 90, se descargan a un ritmo de hasta un 2 % al día, mientras que las pilas tipo botón, como las que se utilizan en las baterías de las placas base, se descargan a un ritmo de menos del 20 % al mes. [13] Se dice que tienen fugas con menos frecuencia que las pilas alcalinas, pero tienen un modo de fallo similar. [14]
Las fugas de Ni-MH se pueden neutralizar eficazmente con jugo de limón o vinagre blanco destilado. [7]
En los Estados Unidos, en 1964, la Comisión Federal de Comercio prohibió el uso de la palabra a prueba de fugas o la frase "a prueba de fugas garantizada" en los anuncios o en los paquetes de baterías de celdas secas , ya que había determinado que ningún fabricante había desarrollado aún una batería que fuera verdaderamente impermeable a las fugas. [15] [16] La FTC derogó esta prohibición en 1997. [15]
Este artículo incorpora texto de Caps Wiki disponible bajo la licencia CC BY 4.0.