Batería de níquel-cinc NiZn: definición, características y usos

Una pila de níquel-cinc, abreviada NiZn, es un tipo de pila recargable con una tensión de 1,6 V. Los grandes sistemas de pilas de níquel-cinc se conocen desde hace más de 100 años. Desde el año 2000, el desarrollo de un sistema de electrodos de zinc estabilizados ha hecho que esta tecnología sea competitiva con otros sistemas de pilas recargables disponibles en el mercado. Existen pilas de tamaño "AA" y "AAA".

Definición y química básica

Las pilas NiZn emplean un ánodo de zinc y un cátodo de hidróxido de níquel. Durante la descarga, el zinc se oxida y el óxido/hidróxido de níquel se reduce, produciendo la corriente eléctrica. Su tensión nominal de célula (aprox. 1,6 V) es superior a la de las pilas recargables basadas en níquel-metal hidruro (NiMH) o níquel-cadmio (NiCd), lo que las hace más cercanas a la tensión de una pila alcalina nueva.

Características principales

Tensión nominal: alrededor de 1,6 V por celda, útil cuando se necesita una tensión mayor que la de NiMH (1,2 V).
Capacidades: varían según tamaño y fabricante; en formatos AA y AAA las capacidades típicas suelen estar en un rango aproximado de 1.000–2.000 mAh (dependiendo de la celda y la descarga), aunque los valores concretos dependen del fabricante.
Ciclo de vida: con la tecnología de zinc estabilizado, las NiZn modernas ofrecen un número de ciclos útil competitivo, aunque el ciclo de vida puede ser menor que el de las mejores NiMH de baja autodescarga; valores típicos dependen del régimen de uso y del cargador.
Autodescarga: moderada; tienden a autodescargarse más que algunas variantes de NiMH de baja autodescarga, aunque las formulaciones actuales han mejorado este aspecto.
Compatibilidad física: disponibles en tamaños comerciales AA y AAA, por lo que son intercambiables físicamente con otras pilas recargables del mismo tamaño.

Ventajas

Tensión por celda más alta (1,6 V), lo que mejora el rendimiento en dispositivos diseñados para pilas alcalinas de 1,5 V o que son sensibles a la caída de tensión (por ejemplo flashes de cámaras, algunos juguetes o instrumentos portátiles).
No contienen cadmio, por lo que son más respetuosas con el medio ambiente que las NiCd.
Buena capacidad para descargas de alta corriente en muchos modelos modernos.
Disponibles en tamaños estándar (AA/AAA), facilitando su uso en dispositivos cotidianos.

Desventajas

Menor disponibilidad y variedad en el mercado comparadas con NiMH y alcalinas.
Requieren cargadores específicos o modos de carga compatibles; usar el cargador inadecuado puede reducir su vida útil o provocar un mal funcionamiento.
El comportamiento de carga y algunos parámetros (autodescarga, ciclo de vida) pueden variar bastante entre fabricantes.
En dispositivos muy sensibles a la tensión la salida de 1,6 V puede no ser adecuada; conviene comprobar la compatibilidad con el aparato.

Aplicaciones habituales

Dispositivos que se benefician de una tensión mayor por celda respecto a NiMH (p. ej. flashes de cámaras, linternas de alto rendimiento, ciertos juguetes y equipos electrónicos portátiles).
En general, en cualquier equipo que use AA o AAA y requiera una pila recargable con buena respuesta a descargas de corriente media o alta.
Cuando se busca una alternativa reciclable y sin cadmio frente a NiCd, manteniendo una tensión cercana a la de una alcalina nueva.

Carga y mantenimiento

Use siempre un cargador específico para NiZn o un cargador multiquímico con modo NiZn. Los algoritmos y parámetros de corte (corriente, detección de fin de carga) difieren de los usados para NiMH/NiCd.
Evite mezclar pilas NiZn con otras químicas o con celdas en distinto estado de carga en el mismo paquete o dispositivo.
Cargue a corrientes recomendadas por el fabricante; la carga lenta o controlada suele prolongar la vida útil.
Almacene las pilas en un lugar fresco y seco; temperaturas extremas reducen la vida útil y aumentan la autodescarga.

Seguridad y medio ambiente

Las NiZn no contienen cadmio ni metales pesados frecuentes en otras tecnologías antiguas, lo que las hace menos perjudiciales desde el punto de vista ambiental. Aun así, deben reciclarse siguiendo los puntos de recogida de baterías y cumplimiento normativo local.
Como cualquier batería recargable, evitar cortocircuitos, exposición a altas temperaturas o intentos de desmontaje.

Comparación breve con otras tecnologías

NiZn vs NiMH: NiZn ofrece mayor tensión por celda (~1,6 V frente a 1,2 V), lo que puede mejorar el rendimiento en ciertos dispositivos. NiMH suele tener mayor disponibilidad, variantes de baja autodescarga y, en muchos casos, mayor número de ciclos estabilizados.
NiZn vs alcalina: NiZn es recargable y mantiene una tensión inicial más alta y más estable que una alcalina usada, pero las alcalinas tienen mayor densidad energética para almacenamiento a largo plazo y son más baratas para uso ocasional.

Consejos de compra

Adquiera pilas y cargadores de fabricantes reconocidos y compruebe las especificaciones técnicas (capacidad, número de ciclos, recomendaciones de carga).
Si tiene dispositivos sensibles a la tensión, consulte el manual del equipo o pruebe una unidad para comprobar compatibilidad antes de sustituir un paquete completo de pilas.
Considere la relación precio/ciclo y la disponibilidad local de reemplazos o soporte técnico.

En resumen, las pilas NiZn son una alternativa interesante cuando se necesita una tensión por celda más alta que la de NiMH y se busca evitar cadmio. Gracias a los avances en electrodos de zinc estabilizado desde principios del siglo XXI, esta tecnología resulta competitiva para aplicaciones concretas, aunque su idoneidad depende del dispositivo, del cargador y de las expectativas sobre vida útil y disponibilidad.

Pilas de níquel-zinc en tamaños AA y AAA