Características y constitución de una batería

Carácterísticas eléctricas de la batería A-Capacidad

Es la cantidad de electricidad que una batería puede suministrar hasta que se descarga totalmente. La unidad es el culombio pero como es una unidad pequeña se emplea un múltiplo de este que es el A/h.Una batería de 50A/h de capacidad nos pude suministrar 50A durante 1h o 1A durante 50h o cualquier capacidad de electricidad siempre que se cumpla que el producto de la corriente por el tiempo que se está suministrando sea igual a la capacidad de la batería. Formula C=IxT Factores de lo que depende. 1º
De la cantidad de la materia activa que posean sus placas, de las dimensiones de las placas y del número de estas que haya en cada compartimento o vaso, o así mismo del material que están constituidas esas placas.

2º

Del régimen de descarga: la cantidad de corriente que suministra con relación a un tiempo determinado. La capacidad de las baterías aumenta hasta llegar a igualarse a su capacidad nominal cuanto más bajo sea el régimen de descarga, es decir, cuanta menos corriente suministre durante más tiempo. La capacidad nominal de las baterías se da para descargas de 20h.

3º

De la temperatura: de tal forma que la capacidad de las baterías disminuye a medida que desciende la temperatura. La capacidad nominal de las baterías se da para temperaturas de 25ºc. Una batería a menos 18ºc o menos 20ºc pierde hasta un 60% de su capacidad.

B-Tensión

En las baterías existen 3 tipos de tensión.

1º Tensión nominal:

Es la tensión que indica el fabricante y que depende del número de vasos que tenga la batería, tomando una tensión en cada vaso a plena carga de 2v. Las tensiones nominales de la batería utilizadas en automoción son; 6V (2v x 3vasos) 12v (2v x 6vasos) 24v (2v x 12vasos).

2º Tensión en vacío: (Ev)

Se denomina así a la  tensión medida en los bornes de la batería cuando esta no suministra corriente a ningún circuito. Esta tensión a plena carga es de 2,2v por vaso. La tensión en vacío de las baterías de automoción son; 6,6v (2,2v x 3vasos) 13,2v (2,2v x 6vasos) 26,4v (2,2v x 12 vasos)

3º Tensión eficaz. (Ee)

se denomina así a la tesion medida en los bornes de la bateia cuando esta se encuentra suministrando corriente a un circuito, es decir, cuando la batería está sometida a una descarga. Ev=Ee + I x ri.Por tanto la tensión eficaz de una batería depende de la caída de tensión que se produce en su interior, siendo tanto menor la tensión eficaz cuanto mayor sea la caída de tensión en la batería. La caída de tensión en las baterías depende  de la resistencia interna que posean que se puede considerar su valor constantes y de la corriente que suministra, por lo tanto las caídas de tensión en las baterías serán tanto mayores cuanto mas corriente suministre.

C-Descarga en frio de una batería:

se define así a la cantidad de corriente que una baria puede entregar cuando se la somete a una descarga constante durante un tiempo de 210 seg y a una temperatura de -18ºc D-Rendimiento:
Es la relación que existe entre la corriente que entrega una batería asta su completa descarga y la corriente que se la suministra para cargarla por completo. En las baterías existen 2 tipos de rendimiento:1º rendimiento en cantidad de electricidad 2º
rendimiento en energía.

E-Régimen:

se denomina así a la intensidad de corriente que suministra la batería durante la descarga. El valor de esta intensidad puede variar entre límites muy amplios ya que depende del tiempo que dura la descarga. Se deben evitar regíMenes fuertes de descarga pues produce una gran cantidad de calor, el cual ocasione que se deforman sus placas.

G-Corriente de corte:

se denomina así a la misma corriente que puede dar una batería en un instante determinado Icc=Ev/ri

Carácterísticas comerciales de la batería:

son las carácterísticas que el comerciante indica en sus baterías

Asociación de las baterías 1ºen serie:

para conectar varias baterías en serie se realiza uniendo el borne+ de la primera con el borne – de la siguiente. En estos acoplamientos la capacidad de las baterías debe de ser la misma pues si no fuera así durante la carga o la descarga la batería más pequeña en unos casos se sobrecargara y en otros se agotara.

2ºen paralelo:

esta asociación se realiza conectando todos los bornes + de las baterías por un lado y todos los borne – de las baterías por el otro lado. En este acoplamiento se requiere que todas las baterías tengan la misma tensión, pues si no fuera así, los de mayor tensión se descargarían a través de los de menor tensión.

Constitución de la batería1º Monobloque:

Forma la caja o recipiente. Normalmente consta de tres o seis celdas independientes, en cuya parte inferior se disponen apoyos donde descansan los elementos y que impiden que se produzcan cortocircuitos a través de sedimentos. Debido a que tiene que soportar temperaturas extremas, así como las vibraciones del vehículo, se fabrican de polipropileno (plástico altamente resistente a las temperaturas y al ácido de electrolito. Antiguamente se realizaban de ebonita (caucho vulcanizado, mezclado con negro humo y otros elementos de relleno.

2º Tapa:

cierra la caja o recipiente por su cara superior. Se fabrica del mismo material que el recipiente. Incorpora unos orificios en forma de torreta, destinado a la salida de gases, por donde se introduce el agua destilada. La tapa incorpora un agujero en cada extremo por el que salen al exterior los dos borne del acumulador (positivo y negativo). Los orificios de llenado van provistos de un tapón con un pequeño orificio central por el que salen los gases que se producen en el interior de la batería debido a las reacciones químicas. El tapón esta diseñado de tal forma que, con la salida de los gases al exterior, no sea arrastrado el liquito electrolítico.

3º Placas:

las placas que pueden ser positivas o negativas, están compuestas por una rejilla, en forma radial a modo de soporte del material actico. Las rejillas de las placas positivas se fabrican de plomo con  bajo contenido de antimonio, este último elemento aumenta su rigidez y su resistencia. Posteriormente se empastan con peróxido de plomo, como materia activa.  Las rejillas de las placas negativas se han estado fabricando en plomo/antimonio. Actualmente en las baterías de bajo mantenimiento (sin mantenimiento) se fabrican en plomo/calcio, minimizando el consumo de agua y la auto descarga. Como materia activa se emplea plomo esponjoso (Pb) para formar la placa.

4º Separadores:

tienen como misión impedir el contacto físico entre placas de distinta polaridad, evitando cortocircuitos. Su forma es ondulada o ranurada para permitir el libre paso del electrolito por toda la superficie de la placa. Se pueden fabricar de diferentes materiales, tales como plástico poroso, caucho micro poroso, etc.

5º Elementos:

los elementos están constituidos por un conjunto de placas unidad entre sí por conectores. Tenemos dos tipos de elementos, positivos y negativos y entre ambos grupos se intercalan los separadores. Los elementos de un vaso se conectan en serie con los elementos del vaso contiguo a través del tabique de separación. Este sistema mejora las carácterísticas del sistema antiguo, que unía los elementos a través de la tapa exterior.

6º Electrolito:

las baterías de plomo-ácido emplean como electrolito una solución de ácido sulfúrico (H2SO4, densidad 1,83g/cm3) diluido en agua destilada (H2O, densidad 1g/cm3) hasta alcanzar una densidad con la batería totalmente cargada de 1,27 a 1,29g/cm3, medida a 25ºC. El electrolito está formado por un 36% de ácido y un 64% de agua destilada. Estos valores se refieren cuando está el acumulador totalmente cargado. Cuando se descarga, la densidad del electrolito baja, ya que una parte del ácido sulfúrico pasa por las placas.

Comprobación del estado de carga de una batería:

El estado de carga de una batería se puede comprobar de dos maneras diferentes:

A: Por medio del el densímetro

Mediante este aparato se comprobara de la forma siguiente; midiendo su densidad del electrolito. -introducir el densímetro dentro del vaso y aspirar mediante su pera una cantidad de electrolitos suficientes para que su flotador interior se desplegué del fondo del densímetro. Poniendo el densímetro a la altura de la vista se comprobara con que división del flotador coincide el nivel del electrolito de su interior. Se comprobara la densidad de ida en la tabla de densidades-carga.

Consideraciones. 1º

si la densidad en 2 vasos de batería presenta una diferencia superior a 0,03gramos/cm3 se considera que la batería está mal  (averiada).

2º

cuando la medida se realiza a una temperatura inferior a 25ºc se le restara al valor obtenido 0,0035g/cm3 por cada 5ºc de diferencia, siendo el valor resultante la densidad real que tiene el electrolito. Si es superior a 25ºc se le sumara 0,0035g/cm3 por cada 5ºc de diferencia.

B: Mediante voltímetro:

se verifica la tensión en vacío que tiene y se compra hasta en la de tensión-carga.