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 + 2OH- Cd(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 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.