Tipos de pilas eléctricas y códigos IEC/ANSI: guía completa para elegir bien

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Las pilas y baterías están tan metidas en nuestro día a día que casi ni reparamos en ellas, pero sin estas pequeñas fuentes de energía muchos de los dispositivos que usamos a todas horas simplemente no funcionarían. Relojes, mandos a distancia, juguetes, cámaras, audífonos, móviles… todos dependen de un tipo concreto de pila o batería.

El problema llega cuando hay que comprar recambios y aparecen códigos como LR6, CR2032, R03, 6LR61, SR44 o PR41. Si no sabes interpretarlos, es fácil equivocarse de modelo, reducir la vida útil del aparato o, en el peor de los casos, forzarlo y causar daños. En esta guía vamos a desgranar, con calma y en castellano llano, los tipos de pilas eléctricas, sus códigos IEC y ANSI, sus usos, ventajas y riesgos, para que puedas elegir con criterio en cada situación.

Cómo se clasifican las pilas: pilas vs baterías, primarias vs recargables

En el lenguaje cotidiano solemos llamar “pila” a todo, pero técnicamente no es lo mismo una pila que una batería, y conviene tenerlo claro antes de entrar en tipos y códigos.

Una pila primaria es un dispositivo electroquímico que convierte energía química en eléctrica mediante una reacción que no es reversible de forma segura. Una vez descargada, no está pensada para recargarse; si intentas hacerlo, puedes provocar fugas, sobrecalentamiento o incluso explosiones.

Una batería secundaria (lo que solemos llamar “batería recargable”) está diseñada para que esa reacción química se pueda invertir. Cuando la conectas a un cargador adecuado, recupera gran parte de su capacidad y puede pasar por cientos o miles de ciclos carga/descarga.

Además, hay otra diferencia importante: las pilas primarias mantienen mucho mejor la carga en reposo. Pueden pasar años sin usarse y seguir prácticamente al 100 %, mientras que muchas baterías recargables se van descargando solas con el tiempo, incluso aunque no las montes en ningún aparato.

Por eso, en el ámbito técnico se distingue entre pilas primarias (no recargables) y baterías recargables. Cuando en un envase veas “battery” en inglés, puede referirse a cualquiera de las dos; algunos vendedores traducen mal y anuncian como “baterías recargables” lo que en realidad son pilas normales que no se pueden recargar, así que ojo con esto.

Normas IEC y ANSI: qué significan los códigos de las pilas

Para evitar el caos, los fabricantes siguen sistemas de estandarización internacionales. A nivel mundial, el más importante es el de la IEC (International Electrotechnical Commission), que desde mediados del siglo XX publica normas para medidas, composición y nomenclatura de las pilas.

Desde 1992, la norma IEC 60086 define un código alfanumérico que indica, con una combinación de letras y números, la química, la forma, el tamaño y, si hace falta, características especiales de una célula o batería. Paralelamente, en Estados Unidos existe la estandarización ANSI, hoy bastante armonizada con la IEC, de forma que un formato IEC R6 equivale al ANSI “15”, por poner un ejemplo.

En los códigos IEC, la primera letra indica el sistema electroquímico y, por tanto, el voltaje nominal aproximado. Algunos ejemplos muy habituales son L para pilas alcalinas de zinc-dióxido de manganeso, C o B para litio de distintos tipos, S para óxido de plata, P para zinc-aire, o ninguna letra cuando hablamos de pilas salinas clásicas de zinc-carbono.

A continuación suele aparecer una letra de forma, siendo la más típica R (round) para celdas redondas: pueden ser cilíndricas tipo AA o AAA, o de botón/moneda como muchas pilas de reloj. En otros casos se usan letras para celdas planas o prismáticas, aunque para el usuario doméstico, la gran mayoría de formatos llevan esa R de “redonda”.

Tras las letras llegan los números que codifican el tamaño. En modelos antiguos, como R6 (AA), R03 (AAA), R14 (C), R20 (D) o R1 (N), se trata de códigos históricos mantenidos por compatibilidad. En los formatos de botón y litio de moneda más modernos, los dígitos indican el diámetro en milímetros y la altura en décimas de milímetro, como en CR2032 (20 mm de diámetro y 3,2 mm de grosor) o CR17345 (17 mm de diámetro y 34,5 mm de altura).

Por si fuera poco, pueden añadirse sufijos para indicar variantes: la letra W asegura que cumple IEC 60086-3 para relojes (fugas, tolerancias, etc.), y hay otras letras para rendimiento especial, terminales distintos o versiones para fotografía y usos intensivos.

En el sistema ANSI, el número identifica el formato físico (13 para D, 14 para C, 15 para AA, 24 para AAA, 25 para AAAA…) y el sufijo de letras describe la química (sin letras para zinc-carbono, A/AP/AC para alcalinas, LB/LC/LF para distintos litios, H para NiMH, K para NiCd, SO para plata, Z para zinc-aire, etc.). Al final, una pila AA alcalina puede aparecer como LR6 (IEC) o 15A (ANSI), y físicamente será la misma celda.

Pilas no recargables: tipos, códigos y usos

Las pilas primarias son las que se usan una vez y se desechan. Siguen siendo las más habituales en el hogar por su sencillez, larga vida en reposo y bajo coste en muchos formatos. Las podemos clasificar, sobre todo, por forma física (cilíndricas, rectangulares, de botón) y por composición química (salinas, alcalinas, litio, óxido de plata, zinc-aire, etc.).

Pilas cilíndricas salinas (zinc-carbono)

Las pilas salinas o zinc-carbono son la versión clásica y económica. Su electrolito se basa en cloruro de zinc y cloruro de amonio, y su capacidad es relativamente baja en comparación con las alcalinas. Por eso, están pensadas para aparatos de bajo consumo o uso esporádico, como algunos mandos, básculas que se usan poco o juguetes que casi no se encienden.

En la codificación IEC, las cilíndricas salinas se identifican por una R sin letra previa: así, una AA salina será R6, una AAA será R03, una C R14, una D R20 y una N R1. Mantienen el voltaje estándar de 1,5 V, pero su capacidad es menor y se descargan antes si se las exige demasiado.

Pilas cilíndricas alcalinas

Las pilas alcalinas han ido desplazando a las salinas porque, con un tamaño similar, ofrecen mucha más energía y mejor comportamiento en descargas prolongadas. Utilizan zinc como ánodo y dióxido de manganeso (MnO2) como cátodo, pero el electrolito es un hidróxido alcalino (por ejemplo, de potasio), de ahí su nombre.

La norma IEC las marca con una L antes de la R, así que las equivalencias más habituales son LR6 (AA), LR03 (AAA), LR14 (C), LR20 (D), LR1 (N) y LR61 (AAAA). Todas ellas tienen un voltaje nominal de 1,5 V, salvo formatos especiales como la A23 (8LR932), muy usada en mandos de garaje y algunos dispositivos inalámbricos, que entrega 12 V en un cuerpo pequeño.

Para conservarlas bien se recomienda mantenerlas a temperaturas inferiores a unos 25 ºC, evitando tanto el calor excesivo (que acelera las reacciones y la autodescarga) como el frío extremo. Meterlas en la nevera no está aconsejado por los fabricantes, pese a la creencia popular.

Dadas sus prestaciones, las pilas alcalinas se reservan para aparatos de consumo medio o alto, o que se usan con mucha frecuencia: mandos de consolas, juguetes exigentes, linternas potentes, pequeños electrodomésticos portátiles, etc.

Pilas cilíndricas de litio primarias

Además de las típicas baterías recargables de litio, existe un amplio abanico de pilas de litio no recargables en formato cilíndrico. Su gran baza es una autodescarga extremadamente baja (alrededor del 1 % anual a 20 ºC) y una resistencia excelente a temperaturas extremas, funcionando en muchos casos desde alrededor de -30 ºC hasta 70 ºC.

Hay varias químicas primarias que emplean litio: disulfuro de hierro-litio (Li-FeS2, código IEC FR, ANSI LF), litio-cloruro de tionilo (Li-SOCl2) y dióxido de manganeso-litio (Li-MnO2, códigos CR, etc.). Algunas ofrecen el mismo voltaje nominal que las alcalinas (1,5 V en Li-FeS2), mientras que otras alcanzan 3 V o incluso 3,6 V.

Precisamente por ese voltaje superior, no se pueden usar alegremente como recambio de pilas alcalinas o salinas del mismo tamaño, a menos que el dispositivo indique explícitamente su compatibilidad. De lo contrario, puedes dañar el equipo.

Es fundamental remarcar que, aunque lleven litio, estas pilas primarias NO son recargables. Forzarlas en un cargador pensado para NiMH o similares es peligroso y puede acabar mal.

Pilas rectangulares: petaca, 9V y formatos de linterna

En el grupo de pilas rectangulares entran clásicos como la pila de petaca de 4,5 V (3LR12 en alcalina), las de 9 V tipo PP3 (6LR61 en alcalina, 6F22 en salina) y formatos más voluminosos como las baterías de linterna 4LR25 de 6 V. Son menos frecuentes en casa que las cilíndricas, pero todavía muy usadas en determinados aparatos.

La PP3 de 9 V, por ejemplo, es típica en detectores de humo, guitarras eléctricas, algunos juguetes y dispositivos electrónicos portátiles. La petaca de 4,5 V se ve a menudo en experimentos escolares o proyectos de tecnología, y las baterías de linterna grandes siguen presentes en focos portátiles y balizas.

Igual que en las cilíndricas, puedes encontrar versiones salinas (códigos como 6F22, 6F100…), alcalinas (6LR61, 3LR12, 4LR25…) y, en algunos modelos, rectangulares de litio de 9 V con químicas Li-MnO2 o Li-SOCl2, que entregan un voltaje estable y una vida muy larga en dispositivos profesionales.

Pilas de botón o moneda: composición, códigos y aplicaciones

Las pilas de botón o moneda son las más pequeñas del mercado y, aun así, capaces de almacenar una gran cantidad de energía en muy poco volumen. Suelen ser redondas y planas, y se montan en relojes, calculadoras, llaves de coche, audífonos, termómetros digitales, aparatos médicos, marcapasos, placas electrónicas, etc.

Su rendimiento está muy optimizado: presentan altísima densidad energética, una autodescarga normalmente inferior al 1 % anual, descarga de voltaje bastante uniforme, buena estabilidad ante cambios de temperatura y un comportamiento muy seguro, sin recalentamientos apreciables en uso normal.

En este ámbito hay varias químicas relevantes, cada una con sus códigos y usos típicos:

• Pilas de botón alcalinas (LR): suelen tener 1,5 V de voltaje nominal. Son baratas y se usan en pequeños dispositivos de bajo consumo, aunque su vida útil es más modesta que la de otros tipos. Ejemplos clásicos son las LR44, LR41, LR43.
• Pilas de óxido de plata (SR): algo más caras, pero con voltaje muy estable (1,55 V) y larga duración, lo que las hace ideales para relojes de precisión y equipos médicos. Modelos comunes: SR44, SR41, SR43. Ofrecen mejor comportamiento frente a vibraciones y bajas temperaturas que las alcalinas de botón.
• Pilas de litio tipo moneda (CR/BR): como las archiconocidas CR2032, CR2025, CR2016. Trabajan a 3 V y se utilizan en una gran cantidad de dispositivos compactos: placas base de ordenador (para la BIOS), mandos de coche, básculas, sensores, etc. El prefijo CR indica dióxido de manganeso-litio (Li-MnO2), mientras que BR se asocia a monofluoruro de policarbonato-litio, con mejor comportamiento térmico en algunos rangos.
• Pilas zinc-aire: diseñadas sobre todo para audífonos. Usan el oxígeno del aire para completar la reacción, por lo que una vez se abre el precinto y entra aire, su vida útil se acorta drásticamente. Códigos típicos: PR41 (312), PR48 (13), PR70 (10). Suelen incluir una lengüeta de plástico para facilitar la instalación.

Existen también pilas de botón especiales de Cloruro de Tionilo-Litio (algunos modelos Tadiran, con prefijos como TL), con voltaje nominal de 3,6 V y vidas útiles superiores a 10 años, empleadas en contadores de agua, gas y electricidad, y equipos de medida embebidos en PCB.

A pesar de su tamaño, conviene no subestimar su impacto ambiental: una sola pila de botón puede contaminar miles de litros de agua si no se gestiona correctamente su reciclaje, de ahí la importancia de depositarlas siempre en puntos específicos de recogida.

Pilas específicas para cámaras fotográficas

En fotografía se han popularizado pilas específicas, muchas veces de litio no recargable (Li-MnO2), que pueden adoptar forma cilíndrica o bloques compuestos por dos celdas. Entregan normalmente 3 V o combinaciones equivalentes y están optimizadas para picos de consumo altos y temperaturas variadas, algo fundamental en cámaras y flashes.

Pilas recargables: NiCd, NiMH y Li-ion

Cuando hablamos de pilas recargables, en realidad entramos ya en el terreno de las baterías secundarias. Aunque muchas se fabrican en tamaños AA, AAA, C, D o 9 V “tradicionales”, su química es distinta y requiere cargadores específicos. Las tres tecnologías más habituales en el mercado doméstico son NiCd, NiMH y Li-ion.

La gran ventaja común es evidente: pueden recargarse muchas veces, reduciendo tanto el coste a largo plazo como la cantidad de residuos generados. Sin embargo, cada química tiene sus pros, sus contras y sus aplicaciones más recomendables.

Pilas recargables NiCd (níquel-cadmio)

Las pilas de níquel-cadmio fueron durante años el estándar de las recargables, pero hoy están muy en retroceso. Aunque ofrecen una durabilidad en ciclos muy alta (en torno a 2.000 ciclos) y admiten bien corrientes de carga elevadas, tienen dos problemas serios.

Por un lado, sufren el famoso efecto memoria: si no se descargan y cargan correctamente, con cada recarga útil van perdiendo capacidad y voltaje aprovechable, hasta el punto de que se vuelve difícil utilizar el 100 % de su energía. Por otro, contienen cadmio, un metal muy contaminante, lo que complica su gestión ambiental.

Por este motivo se reservan hoy, sobre todo, para aplicaciones profesionales o industriales muy específicas, y en el ámbito doméstico se desaconsejan salvo casos muy concretos en los que se necesite su resistencia y número de ciclos.

Pilas recargables NiMH (níquel-metal hidruro)

Las baterías NiMH han tomado el relevo de las NiCd en la mayoría de usos domésticos. Ofrecen una densidad energética bastante superior (pueden duplicar o incluso triplicar la de algunas NiCd), prácticamente no presentan efecto memoria apreciable y son menos problemáticas desde el punto de vista medioambiental.

Su talón de Aquiles es la tasa de autodescarga, notablemente más alta que la de NiCd y, sobre todo, que la de las pilas primarias. Una NiMH convencional puede perder del orden de un 30 % de su carga al mes si se deja sin usar, por lo que no son la mejor opción para mandos, linternas de emergencia o aparatos que pasan largos periodos apagados.

Para paliar este problema aparecieron las versiones de baja autodescarga (LSD-NiMH), que mantienen gran parte de la energía almacenada durante meses y permiten combinarlas con usos intermitentes sin tanto desperdicio. Son muy populares en fotografía, juguetes exigentes, mandos de consola, etc.

Otra cuestión importante es la sensibilidad a la temperatura y a la sobrecarga: las NiMH se calientan con relativa facilidad cuando se cargan rápido, y los cambios térmicos pueden afectar a su rendimiento. Por eso es esencial usar cargadores inteligentes capaces de detectar el fin de carga (mediante caída de voltaje, temperatura, tiempo máximo, etc.) y cortar el proceso para evitar escapes de electrolito o daños internos.

Baterías recargables Li-ion (iones de litio)

Las baterías de iones de litio son las que llevan la mayoría de teléfonos móviles, portátiles, tabletas y un número creciente de dispositivos electrónicos. También existen en formato tipo “pila” tradicional e incluso en bloques específicos para cámaras y otros equipos.

Su gran fortaleza es una densidad energética muy superior a NiCd y NiMH, combinada con bajo peso y tamaño contenido. Además, su tasa de autodescarga es baja, rondando el 8 % mensual en condiciones normales, lo que las hace muy adecuadas para aparatos que pasan temporadas sin uso continuo.

Entre los inconvenientes encontramos un coste de fabricación más alto, una durabilidad en ciclos algo menor que las NiCd más robustas y una gran sensibilidad a la sobrecarga, la sobredescarga y el calor. Por eso siempre deben utilizarse con cargadores específicos y sistemas de protección electrónica (BMS).

Es vital no intentar cargar baterías de litio en cargadores diseñados para NiCd/NiMH: no están preparados para su voltaje ni su curva de carga, y el resultado puede ser peligroso. También hay normas específicas (IEC 61960, entre otras) que regulan su fabricación, nomenclatura y seguridad.

Comparativa rápida de prestaciones de NiCd, NiMH y Li-ion

Para hacerse una idea global, se suele comparar estas tecnologías en términos de energía específica (Wh/kg), densidad volumétrica (Wh/L), potencia específica (W/kg), eficiencia carga/descarga, autodescarga mensual, número de ciclos y voltaje nominal por celda.

A grandes rasgos, las NiCd se sitúan alrededor de 40-60 Wh/kg, las NiMH suben a 60-120 Wh/kg y las Li-ion llegan a 100-265 Wh/kg o más. En voltaje, NiCd y NiMH comparten 1,2 V nominal por celda, mientras que las Li-ion trabajan en torno a los 3,7 V por celda, lo que explica por qué los paquetes de litio necesitan menos celdas en serie para lograr el mismo voltaje total.

NiCd gana en número potencial de ciclos, NiMH ofrece un buen equilibrio coste/capacidad con el hándicap de la autodescarga, y Li-ion destaca en densidad y peso a costa de un mayor precio y exigencia en electrónica de protección.

Cómo interpretar formatos comunes: AA, AAA, C, D, 9V, petaca y especiales

Más allá de la química, en la práctica diaria solemos movernos por formatos comerciales como AA, AAA, C, D, 9V, N, pilas de botón, pilas de petaca y algunos cilindros “especiales”. Estos nombres se corresponden con códigos IEC y ANSI concretos que aseguran que una pila de una marca encajará en cualquier dispositivo preparado para ese formato.

Las AA (IEC R6/LR6, ANSI 15) son las más habituales en el hogar, con forma cilíndrica y 1,5 V nominal. Se usan en mandos, juguetes, básculas, linternas, aparatos de oficina, etc. Su diámetro ronda los 14,2-14,5 mm y la longitud los 50-50,5 mm.

Las AAA (IEC R03/LR03, ANSI 24) mantienen el mismo voltaje, pero en un cuerpo más estrecho y corto (10,5 mm de diámetro y unos 44,5 mm de longitud). Se montan en mandos de TV, ratones inalámbricos, pequeños reproductores, termómetros, interfonos, linternas compactas…

Por encima están las C (R14/LR14), con 26 mm de diámetro y unos 46-50 mm de altura, y las D (R20/LR20), las más grandes del rango cilíndrico estándar, con 33-34,2 mm de diámetro y 58-61,5 mm de altura. Se emplean en linternas grandes, juguetes voluminosos, estufas de parafina portátiles y equipos que necesitan mucha energía sostenida.

La N (R1/LR1) es una pequeña cilíndrica de 12 mm de diámetro por unos 30 mm de altura, poco frecuente pero presente en dispositivos compactos específicos. Y, como ya se ha mencionado, la A23 (8LR932) es un cilindro delgado de 28,5 x 10,3 mm que entrega 12 V, típico en mandos de garaje y algunos timbres inalámbricos.

En cuanto a formatos no cilíndricos, la pila de petaca 3LR12 (4,5 V) tiene un cuerpo rectangular grande (67 x 62 x 22 mm) y se usa mucho en experimentos escolares y linternas antiguas, mientras que la PP3 de 9 V (6LR61/6F22) es un bloque más compacto (48,5 x 26,5 x 17,5 mm) con ambos polos en la parte superior, presente en detectores de humo, guitarras eléctricas, emisoras portátiles y juguetes electrónicos.

Consejos prácticos para elegir y usar pilas y baterías con seguridad

Más allá de saberse de memoria los códigos, lo realmente útil es tener claras algunas buenas prácticas a la hora de comprar, instalar y almacenar pilas y baterías, tanto por seguridad como por economía.

Lo primero es respetar siempre las indicaciones del fabricante del dispositivo. En el manual o en el propio compartimento de pilas suele indicarse el formato físico (AA, AAA, 9V, botón concreto) y, en ocasiones, el tipo recomendado (alcalina, litio, recargable, etc.). Ignorar estas indicaciones y “forzar” una pila de otro tipo puede averiar el aparato o reducir drásticamente su vida útil.

En segundo lugar, hay que comprobar el envase de las pilas, donde se detalla la química, el voltaje, el código IEC/ANSI y la fecha de caducidad. Conviene elegir pilas con una fecha de consumo preferente lejana, sobre todo si van a permanecer almacenadas.

Cuando se instalan, es crucial respetar la polaridad (+ y -). Montarlas al revés puede impedir el funcionamiento o, en casos extremos, causar fugas, gases internos o sobrecalentamientos. En aparatos que permanezcan largo tiempo sin uso (decoraciones de temporada, linternas de emergencia, juguetes guardados, etc.), es muy recomendable retirar las pilas para evitar sulfataciones que dañen los contactos.

Al guardar pilas sueltas, lo ideal es mantenerlas en un lugar seco, alejado de temperaturas extremas y fuera del alcance de niños y animales. No es buena idea llevar pilas sueltas en un bolsillo junto a llaves u otros metales, ya que podrían formarse circuitos accidentales.

También conviene no mezclar pilas nuevas con usadas ni mezclar químicas distintas en el mismo dispositivo. Si combinas pilas recién compradas con otras medio agotadas, las más descargadas pueden limitar el rendimiento y forzar a las nuevas, provocando un uso ineficiente e incluso fugas.

Por último, hay que tener clarísimo si una pila es recargable o no. Nunca se deben intentar recargar pilas alcalinas, salinas ni de litio primarias. Y, si son recargables, hay que usar siempre un cargador compatible con esa tecnología: uno de NiCd/NiMH no sirve para Li-ion, ni uno de litio sirve para NiMH. Un cargador inadecuado puede provocar sobrecalentamientos, escapes de electrolito o incidentes más graves.

Todo este entramado de tamaños, códigos y químicas puede parecer un mundo, pero una vez se entiende la lógica básica detrás de la clasificación IEC/ANSI, la diferencia entre pilas primarias y baterías recargables, y los usos típicos de cada formato, escoger la pila adecuada para cada aparato se vuelve mucho más sencillo y seguro, y de paso puedes alargar la vida de tus dispositivos y reducir bastante la cantidad de residuos que generas.