camaracoleccion.es Las pilas y el problema de los voltajes

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Hasta la primera mitad de los años 70, la mayor parte de las cámaras réflex eran mecánicas, pudiendo funcionar sin pilas a cualquier velocidad. Incluso los primeros fotómetros eran de selenio y tampoco necesitan pilas para funcionar. Los fotómetros electrónicos, más precisos que los de selenio, comenzaron a ser habituales a partir de 1962 y estos últimos si necesitaban pilas para funcionar.

En la década de los 60, las pilas botón de óxido de mercurio, que aportaban 1.35v, eran las más extendidas y todos los fabricantes diseñaban sus fotómetros para trabajar con este tipo de pilas. Sin embargo, a principios de la década de los 70 la industria fotgráfica cambió bruscamente su estrategia y se decantó por las pilas botón de óxido de plata, que funcionan a 1.55v. La Nikon F2, de 1971, fue la primera cámara diseñada para utilizar este tipo de pilas, pero poco tiempo después se irían uniendo los demás fabricantes: Canon en 1973 con la Canon EF, Olympus en 1975 con la Olympus OM-2 y así sucesivamente. A partir de la segunda mitad de los años 70, todas las cámaras réflex utilizaban pilas de óxido de plata o su versión alcalina, más barata, aunque las pilas de óxido de mercurio se mantenían en producción.

Al coleccionista de cámaras fotográficas le gusta que sus modelos funcionen perfectamente, pero se encuentra con el problema de que las pilas de óxido de mercurio dejaron de fabricarse en los años 90 y ya no es posible encontrar repuestos de estas baterías. Si escribe las palabras mercury, oxide, batteries, cells, replacement en su buscador habitual, verá que todos los textos hablan de que estas pilas fueron prohibidas debido a la alta capacidad contaminante del mercurio.

En este artículo intentamos desvelar la verdadera causa de aquel cambio en el uso de pilas botón y le contamos, en español, que alternativas permiten seguir utilizando cámaras de los años 60 con baterías del siglo XXI.

El cisma del mercurio

Retrospectivamente, la historia de que las pilas de mercurio dejaran de fabricarse porque fueron prohibidas parece lógica, pero si echamos números observaremos que la historia deja muchos cabos sueltos. Las pilas de mercurio fueron prohibidas en Europa, a partir del 18 de marzo de 1991, mediante la Directiva del Consejo 91/157/CEE. Hasta esa fecha, su fabricación estuvo permitida, si bien es cierto, que tanto el gobierno europeo como el de otros países eran ya conscientes del peligro que suponen estas pilas. Solo una pila botón de mercurio puede contaminar 600.000 litros de agua. Los Estados Unidos tardaron más tiempo en asumir este hecho. El Estado de New Jersey prohibió la fabricación y uso de estas pilas en 1992, pero no fue hasta el 13 de mayo de 1996 cuando el Congreso Estadounidense prohibió definitavamente su fabricación e importación, a través del Mercury-Containing and Rechargeable Battery Management Act. En Japón, la fabricación de pilas de mercurio finalizó en 1995. Vistos estos datos, parece poco creible que los fabricantes abandonaran el uso del pilas de mercurio en los años 70, veinte años antes de que fueran prohibidas. ...La conciencia ambiental nunca ha sido una característica de los fabricantes de productos electrónicos.

Samuel RubenSin duda, hay que buscar este cambio en un motivo técnico, económico o en ambos. Aunque todos saben que la primera primera pila eléctrica fue inventada por Alessandro Volta en 1800, otros personajes históricos han jugado un papel fundamental en el desarrollo de las baterías. El primer personaje moderno de interés es el inventor norteamericano Samuel Ruben (1900-1988), persona clave en el desarrollo de la pila botón. En 1920, Ruben conoció a Philip Rogers Mallory, que entonces fabricaba filamentos para bombillas. Ambos decidieron trabajar juntos y fabricar pilas, entre otros productos eléctricos. El éxito de ventas permitió fundar la empresa Duracell en 1964.

Samuel Ruben desarrolló la pila botón de óxido de mercurio en 1942, a petición del ejército norteamericano. Los Estados Unidos se habían incorporado a la segunda guerra mundial en 1941 y necesitaban pilas más duraderas y pequeñas que las baterías de Zinc-Carbón que se utilizaban en aquella época. Aquellas pilas de mercurio supusieron una revolución en el mundo de la electricidad y pronto serían utilizadas en todo tipo de aparatos electrónicos. La fábrica de Mallory produjo millones de pilas botón y por ello fueron conocidas como Mallory PX-13 o RM-625R. A Ruben debemos también las conocidas pilas AAA, desarrolladas para el primer flash electrónico de Kodak.

Las pilas de óxido de mercurio (HgO) tuvieron dos formatos. El primero presentaba una combinación óxido de mercurio y zinc, mientras que la segunda variante llevaba una combinación de óxido de mercurio y cadmio. La primera de estas versiones fue la que interesó a la industria fotográfica porque mantenía una carga estable de 1.35v y podía almacenarse durante años.

Otro personaje de interés es Lewis Frederick Urry (1927-2004). Este ingeniero químico canadiense trabajaba para la empresa Eveready Battery y se dedicaba a investigar la forma de mejorar las pilas de Zinc-Carbón. Como las pilas de mercurio ya estaban patentadas, Urry trabajaba en otro diseño. A lo largo de los años 50, muchos científicos habían experimentado con pilas alcalinas, pero sin alcanzar el éxito deseado. A finales de 1957, Lewis Urry, Karl Kordesch y Paul A. Marshal patentaron una revolucionaria pila alcalina cilíndrica. La empresa Eveready Battery puso a la venta estas pilas en 1959. Un año después, Eveready comercializaba la primera pila botón de óxido de plata, aunque no tenemos claro que esta última pila fuera desarrollada por Urry. Estas pilas mantenían igualmente la carga durante gran parte de la vida de la batería, pero esta carga es de 1.5v, en vez de los 1.35v de las pilas de óxido de mercurio. La venta pilas supuso un gran auge para aquella empresa, que en 1980 cambió su nombre por el de Energizer.

Cuando en 1960, Nippon Kogaku (actualmente Nikon Corporation) decidió utilizar una pila para alimentar el fotómetro de la que sería su Nikon F Photomic (1962) optó lógicamente por las pilas botón de óxido de mercurio. Estas pilas estaban consolidadas en el mercado y su funcionamiento y fiabilidad estaban más que demostradas. Las pilas botón de óxido de plata acababan de salir al mercado y por lo tanto no habían demostrado aún su fiabilidad. La Topcon RE Super, de 1963, se convierte en la primera cámara que incorpora un fotómetro TTL, alojado en el cuerpo de la cámara. Ese fotómetro también será alimentado por una pila de óxido de mercurio de 1.35v. Las pilas de mercurio reinarían durante la década de los 60, aunque las pilas de óxido de plata ampliaban progresivamente su mercado.

Las pilas de óxido de mercurio presentaba una importante ventaja sobre las de óxido de plata: su larga vida útil y su precio, más barato. No obstante, las pilas de óxido de plata presentaban ciertas ventajas que las hacían muy atractivas:

  • Su tamaño, más pequeño que las de mercurio, les permitían ocupar un espacio más reducido.
  • Producen un voltaje mayor, que permite una respuesta más rápida del dispositivo que alimentan.
  • Su gráfico de descarga es similar a las de mercurio. Mantienen su voltaje durante la mayor parte de su vida útil, lo que significa que el fotómetro de la cámara realizará lecturas correctas durante todo ese tiempo.
  • Presentan un rendimiento superior en temperaturas extremas. Aunque ambas funcionan correctamente a más de 50ºC, las pilas de mercurio bajan mucho su rendimiento a temperaturas próximas a 0ºC. Por el contrario, las pilas de óxido de plata funcionan correctamente a -21ºC.
  • La NASA estaba utilizando pilas recargables de óxido de plata para su programa espacial y el ejército las utilizaba también para los dispositivos de control de sus misiles. Seguramente, este hecho favorecía la confianza en este tipo de pilas.

Nikon F PhotomicLos atractivos de las pilas de óxido de plata debieron calar profundamente en los fabricantes de cámaras fotográficas, que pudieron ver en éstas el futuro de la alimentación electrónica. Hay que tener en cuenta también que a finales de los años 60, los japoneses estaban venciendo la batalla de la miniaturización y comenzaban a aparecer los primeros relojes y calculadoras digitales. Estaba claro que los años 70 serían el comienzo de la era de la miniaturización y una pilas pequeñas y potentes serían la base de aquella revolución.

Nippon Kogaku dió un nuevo paso adelante y diseñó su Nikon F2, de 1971, para utilizar pilas botón de óxido de plata (SR-44) de 1.55v o alcalinas (LR-44). Aquel mismo año, salió a la venta la Canon F-1, pero este modelo todavía utilizaría las viejas pilas de óxido de mercurio, al igual que los otros modelos de 1971: Olympus FTL, Minolta SR-T 100 o las Pentax Spotmatic SP500 y ELECTRO, entre otras. Las cámaras construidas entre los años 1972 y 1974 mantendrían el diseño de 1.35v, excepto la Minolta XK (1973), que se unió al exclusivo club de las baterías de óxido de plata y la Canon EF que puede utilizar pilas de 1.35v y de 1.5v, gracias un regulador de carga incorporado.

A mediados de los años 70, la revolución electrónica había estallado. Los relojes, las calculadoras y otros dispositivos electrónicos tenían ya precios populares y comenzaban a ser frecuentes entre el público de masas. Estos dispositivos se habían decantado igualmente por las baterías de óxido de plata debido a su mayor voltaje y mejor tamaño y éstas empezaban a dominar el mercado. Nippon Kogaku adaptó sus Nikkormat FT2 y ELW al uso de las pilas botón de 1.5v a partir de 1975 y el resto de fabricantes hicieron lo mismo. En 1976. Hitachi Maxell comenzó a fabricar pilas de óxido de plata en Japón. Las pilas de mercurio seguirían en producción, en la medida en que se mantenía el uso de los dispositivos que las utilizaban (walkie-talkies, audífonos, marcapasos y relojes de pulsera, principalmente), pero su producción iría descendiendo progresivamente.

Entre 1979 y 1980, se disparó el precio de la plata y también el de las pilas de óxido de plata. Este hecho disparó las ventas de pilas botón alcalinas y de litio. Se promocionó también el uso de baterías que podían recargarse con una pequeña placa solar y aparecieron calculadoras y relojes que llevaban estos dispositivos.

¿Podemos utilizar pilas de 1.5v o 1.55v en una cámara diseñada para pilas de óxido de mercurio de 1.35v?

No. Si utilizamos este voltaje, el fotómetro recibirá más energía y su respuesta será similar a la de una entrada de luz excesiva: tenderá a proponer un diafragma más cerrado o una velocidad más alta y la imagen saldrá subexpuesta (demasiado oscura) en dos o más puntos. El exceso de energía en el fotómetro se puede reducir bajando la ASA de la cámara, por ejemplo si tenemos una película de 100 ASA podemos probar a colocar el dial en 25 ASA, pero a la larga el fotómetro podría quedar dañado.

Alternativas a las pilas de óxido de mercurio de 1.35v.

En principio, un objeto de colección es más valioso cuanto mayor sea su estado de conservación. El coleccionista siempre persigue mantener el funcionamiento de un artículo con sus piezas originales, evitando incluir materiales o repuestos anacrónicos. A continuación se enumeran las alternativas posibles al uso de pilas de mercurio de 1.35v, en orden de descendente de recomendación, considerando que la alternativa más recomendable es aquella que mantiene intacto el mecanismo de la cámara y la menos recomendable aquella otra que supone una modificación del mismo.

Alternativa 1. Uso de un adaptador de baterías tipo MR-9.

El adaptador de baterías MR-9 es un dispositivo que presenta la forma y tamaño de la antigua pila de óxido de mercurio, tipo PX625. Este adaptador lleva un reductor de corriente que reduce el voltaje desde 1.55v hasta 1.35v. Esta diseñado para utilizar pilas de óxido de plata SR43 o sus equivalentes alcalinas LR-43.

Aunque son más caras, es mucho más recomendable utilizar pilas de óxido de plata que alcalinas. Las primeras mantienen el voltaje hasta el final de la vida útil de la batería y ofrecen además un voltaje constante. Las pilas alcalinas presentan picos de energía y van reduciendo progresivamente su voltaje (ver gráfico de descarga) mucho antes de que acabe la vida útil de la batería. Con un voltaje inferior a 1.35v el fotómetro tenderá a ofrecer lecturas de luz incorrectas.

Adaptador MR-9 Adaptador MR-9
De izquierda a derecha: Adaptador MR-9, pila de óxido de plata (tipo SR43), pila de óxido de mercurio PX625 y adaptador MR-9 con la pila montada.
 
Este sistema tiene el inconveniente de la inversión inicial en el adaptador, pero presenta la enorme ventaja de que no requiere modificación alguna en la cámara y se puede utilizar con pilas botón que se venden en muchos establecimientos. El adaptador MR-9 puede ser adquirido en:
Tienda online Localización Precio (euros) Observaciones
Small Battery Company Londres (UK) 35,72 Precio incluye: adaptador, pila de óxido de plata y gastos de envío.
CRIS Camera Services Chandler, Arizona, (USA) 28,28 Este precio no incluye batería de regalo y hay que añadirle los gastos de envio. Por ejemplo, a España serían 14,49 euros. Total: 42,77 euros.
Hay otros adaptadores MR-9 fabricados por empresas asiáticas que pueden encontrarse en ebay a precios más económicos, aunque desconocemos si tienen la misma calidad que los anteriores.
 

Alternativa 2. Uso de pilas de Zinc-aire

Las pilas de Zinc-aire presentan la ventaja de que producen un voltaje de 1.35v, al igual que las pilas originales de mercurio. Este voltaje se mantiene además constante durante toda la vida útil de la batería. El gran problema de estas baterías se basa en su funcionamiento. Estas pilas utilizan oxígeno para producir electricidad. La pila viene sellada de fábrica y para hacerla funcionar hay que despegar el sello. Una vez activadas están produciendo electricidad constamente y se descargan en aproximadamente 1 mes, se utilicen o no. Parece ser que las últimas pilas que han aparecido en el mercado podrían durar hasta tres meses, lo cual es demasiado poco tiempo para uso en cámaras fotográficas. Hay que tener mucho cuidado porque estas pilas producen corrosión y puede dañar irreversiblemente los contactos de la cámara. En cualquier caso, esta segunda alternativa tampoco supone modificación alguna de los mecanismos de la cámara.

Alternativa 3. Modificación del circuito del fotómetro

Todavía existen muchos establecimientos donde se pueden reparar cámaras antiguas. En estos talleres se puede realizar una modificación en el circuito del fotómetro, para que este funcione con 1.55v, en vez de los 1.35v de las antiguas pilas de óxido de mercurio. No obstante, esta modificación suele incluir la inserción de un regulador de corriente para mantener constante el voltaje de las pilas alcalinas. Con esta modificación, usted podrá utilizar su cámara de los años 60 o 70 con las pilas botón actuales, que conservan las mismas dimensiones que las PX625 o PX-13 de mercurio.

Los modelos actuales de estas pilas son:

  • Equivalente en pila alcalina: LR9, V625U
  • Equivalente en óxido de plata: S625PX
  • Equivalente en Zinc aire: WeinCELL MRB625