martes, 23 de octubre de 2012

Recargar pilas 'desechables'

Es curioso como nos pueden estar engañando de mil maneras y no nos damos cuenta nunca o demasiado tarde.

Este comentario inicial viene a cuento por lo siguiente:

yo había oído que las pilas de carbón-zinc, las 'de toda la vida' se podían recargar siempre que su voltaje no hubiera bajado de 1,3 voltios. Esto lo sé desde que de joven me dio por leer revistas de electrónica donde se proponían diversos circuitos electrónicos para diversos fines. En una de ellas encontré un circuito para cargar pilas de 1,5 voltios. Como estoy hablando de hace unos 30~35 años, seguramente esas pilas eran de carbón-zinc, la tecnología del momento. Creo -y no soy un experto en ello- que las pilas alcalinas son bastante posteriores. (Después aparecieron las de níquel-cadmio, las de níquel-hidruro metálico, las de litio, etc.). A las de carbón-zinc y a las alcalinas las llamaré en este artículo 'pilas clásicas'.

Pues bien, a base de recibir el bombardeo mediático de que no era posible, e incluso era peligroso, recargar las pilas clásicas, llegué a convencerme de este dogma. Pero en el fondo de mi memoria aleteaba el recuerdo de aquél artículo de aquella revista de electrónica. El problema principal que me encontré entonces y posteriormente, era que no había cargadores para ese voltaje de 1,5v. Los cargadores de Ni-Cd y Ni-MH son de 1,4v. Incluso creo que he oído/leído que si recargabas una pila de 1,5v en un cargador de 1,4v era muy posible que explotase, o cosas así.

Pero recientemente han regalado a un hijo mío un juguete que consume mucha pila, y no precisamente de las de tamaño AA, sino de las R14, que son un poco más gorditas y bastante caras. De las de tamaño AA tengo bastantes recargables que podrían haber servido, pero de las R14 no tengo recargables. Así que he ido a internet a ver qué me decía de la recarga de pilas clásicas.

Y me he encontrado con este artículo, tan interesante y -aparentemente- tan bien documentado, que no he resistido la tentación de copiarlo y pegarlo

Me parece interesantísimo porque, lo que aquí se dice es que nos han estado engañando durante años y años sobre la imposibilidad de recargar las baterías clásicas, cuando resulta que sí es posible y esto puede permitir su reutilización de hasta 20 veces, con el consiguiente ahorro de dinero del usuario y materias primas de la Naturaleza.

Ahí va.
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Descripción de un recargador de pilas con temporización del tiempo de recarga y que permite recuperarlas para un gran número de horas de utilización
Como se verá más adelante, las pilas secas de carbón y zinc son perfectamente recargables en ciertas condiciones. Sin embargo, cabe preguntarse por qué dedicarse a recargar pilas secas cuando hay disponibles las pilas de Ni-Cd. Pues para ello, existen varias e interesantes razones:

  • 1. Las pilas de Ni-Cd tienen mucha menos capacidad de almacenamiento, del orden de un 50% menos que las de manganeso alcalino.
  • 2. Las pilas estancas sinterizadas de Ni-Cd se descargan rápidamente en reposo.
  • 3. Las pilas de Ni-Cd fallan prematuramente debido a la formación de dendritas.
  • 4. Reducen sus prestaciones con el tiempo, debido a la descomposición de su electrolito.
  • 5. Tienen fugas de electrolito, lo que puede comprobarse por la capa blanca en la parte superior de las pilas de Ni-Cd.
  • 6. Tienen un coste inicial más elevado.
M?todo polarizado de recarga de pilas-Forma de Onda de la corriente de recarga de una pila Figura 1.- Método polarizado de recarga de pilas.

Figura 2.- Forma de Onda de la corriente de recarga de una pila.

A menudo se prefieren las pilas secas para una mejor fiabilidad, una mejor retención de la carga y una mayor capacidad, especialmente en el caso de las pilas de manganeso alcalino. Los sistemas para recargar las pilas secas hace muchos años que existen, pero nunca se han hecho populares debido a la negativa propaganda que han hecho de los mismos los fabricantes de pilas, así como también debido al bajo precio de las mismas, suficiente para tirarlas cuando están agotadas. El mercado anual de pilas secas mueve mucho dinero y se comprende que los fabricantes traten de proteger sus intereses. Si se adoptase la recarga de las pilas secas, el mercado se reduciría a un 20 % del actual, pero el ahorro de materias primas y de esfuerzo industrial sería enorme.

En general, en el público ha arraigado la idea de que la recarga de las pilas secas es peligrosa, lo cual no es en absoluto cierto, siempre y cuando se tomen las debidas y mínimas precauciones. En cualquier caso, es tan peligrosa como pueda serlo la recarga de una pila de Ni-Cd.

Esta noción es fácil de desterrar, simplemente utilizando el circuito de la figura 1, y darse cuenta de que no ocurre absolutamente nada, excepto que, al final de la carga, se dispone de una pila en perfecto estado de funcionamiento. Afortunadamente, hay evidencia probada de personas que han estado recargando sus pilas secas durante a?os para demostrar que esta operaci?n es perfectamente posible y segura, y que incluso se llegan a conseguir 20 recargas por pila.

En este aspecto, los japoneses, tan progresistas y a la vez tan conservadores en ciertas cosas, nos llevan ventaja. Actualmente, en Japón es ilegal que un fabricante de pilas secas indique que estas no son recargables, de acuerdo con un célebre juicio celebrado en 1975. Las palabras "no recargable" o "es peligroso recargarla" han desaparecido de los lados de las pilas secas vendidas en Japón, aunque es posible encontrar pilas vendidas en otros países que llevan estas leyendas. En Japón, la recarga de las pilas secas se fomenta, con lo que este país ahorra una verdadera fortuna con sólo haber informado verazmente a los usuarios.


Carga de Pilas con corriente equilibrada en el secundario del transformador de alimentación


Carga de Pilas con corriente equilibrada en el secundario del transformador de alimentaci?n
Figura 3.- Carga de Pilas con corriente equilibrada en el secundario del transformador de alimentación.

Para recargar pilas secas con toda seguridad, hay cinco reglas de oro que deben seguirse , que son:

    1. Recargar las pilas individualmente, no conectadas como una 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, pero sería difícil de adoptar en el circuito que se describe en este artículo. Por tanto, la recarga de las pilas sólo puede hacerse, en este caso, en pilas independientes.

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

    3. Limitar el tiempo de recarga para que no se produzca una 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 que se abandonan durante semanas, después no aceptan la recarga. Esto se debe a los cambios químicos irreversibles que se producen en el interior de la pila.

    5. Y lo más importante de todo, no debe emplearse corriente contínua (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 como en el esquema de la figura 1, el calentamiento de la pila es despreciable y no se produce la erosión del zinc.

En el esquema 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 que sean duros, brillantes y no dendríticos. La IPC consiste en aplicar una pequeña corriente en sentido inverso al de la corriente principal, a intervalos regulares. En el caso de la figura 1, los intervalos son de 10 ms si se emplea la red de 50 Hz. La forma de onda típica de este circuito puede verse en la figura 2. Obsérvese que el tiempo de carga directa es inferior al tiempo de aplicación de tensión inversa, debido al pedestal de 1.5 V 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 ó 5 a 1.


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El artículo continúa explicando el circuito electrónico que se puede construir para recargar las pilas clásicas. Eso lo dejo a la elección del lector, pero hay que ser un manitas, tener cierta práctica y ciertos conocimientos de electrónica, amén de encontrar los componentes necesarios, que no siempre es fácil. Tal vez sea más fácil -no lo he probado- encontrar un aparato equivalente, es decir, que cargue pilas clásicas, a un precio interesante. Si funciona, se amortizará pronto.











4 comentarios:

Jhohan Rodriguez dijo...

Hola mucho gusto, me ha encantado el articulo que publicaste, lastimosamente faltan algunos detalles que me intrigan, como los valores de la resistencia o donde van conectados las pilas al ser recargadas. Si puedes proporcionarme la información no solo te agradecere sino que hare un mejor esquema para que lo publiques o un video que pueda explicar mejor el funcionamiento y sus resultados.
Gracias

Escorpiuser dijo...

Por desgracia, han borrado el artículo original, hacia el cual había puesto un enlace. Sigue existiendo la página, pero está en blanco. ¿Razón? No puedo adelantar ninguna, aunque se me ocurren varias.

Puedo decirte que desde hace unos días estoy recargando pilas ALCALINAS de 1,5v y 9v en un cargador marca TRONIC. Este tipo de cargadores los venden en las tiendas de la cadena LIDL (no sé si está implantada en tu país).

De las pruebas que he realizado, las pilas que no han bajado de 1,2-1,3 voltios, se suelen recargar casi todas hasta 1,55v o incluso más (algunas menos: 1,45v o por ahí).

Ojo, estoy hablando de las pilas ALCALINAS (por eso lo he puesto en mayúsculas). De las pilas salinas (Zn-C y similares) no estoy seguro, pero creo que alguna he conseguido recargar también, y seguiré haciendo pruebas con este mismo cargador.

Si consigo deducir las resistencias del circuito que aparece en mi entrada, también te informaré, así como al resto de los lectores que puedan estar interesados.

Suerte.

Anónimo dijo...

Hola estaba leyendo el articulo. Los valores que les faltan son: resistencia de carga 47 ohm , para la descarga 470 ohm y un transformador de 4,5 v , espero que les sirva, a mi me funcionó.

Escorpiuser dijo...

Gracias por tu aportación.