Tipos de baterías y su funcionamiento

Baterías de sin mantenimiento

Baterías de sin mantenimiento se denominan así por su construcción y materiales empleados. No producen evaporación de agua y su auto descarga es muy reducida. Tienen características superiores a las convencionales de plomo-ácido (coches híbridos y eléctricos).

Baterías de calcio-plata

Baterías de calcio-plata se han sustituido los materiales de fabricación en rejillas por calcio o plata y los separadores por polietileno microporoso. Disponen de un sistema de ventilación de seguridad, pudiendo llevar también válvulas VRLA. Suelen llevar indicadores de estado de carga. Ventajas: 20% más de vida útil, eliminan mantenimiento, más resistentes a descargas profundas, entregan más corriente a bajas temperaturas, mejores arranques rápidos en frío, permiten carga rápida, aseguran un mínimo nivel de autodescarga.

Baterías de gel

Baterías de gel son similares a las de plomo-calcio, pero el electrolito se encuentra en un estado gelatinoso. No necesitan mantenimiento. Ventajas: robustas y poco sensibles a vibraciones, mayor capacidad, totalmente herméticas, mayor rango de temperaturas de funcionamiento, mayor intensidad de carga, autodescarga muy reducida, admite hasta un 75% de descarga y soportan intensos ciclos de carga y descarga sin afectar sus características.

Baterías AGM

Baterías AGM (absorved glass mat) son la última tecnología. Se pueden colocar en cualquier posición sin derrames de electrolito. Ventajas: nada de mantenimiento, carga más rápida y eficiente, resistencia interna casi nula, autodescarga mínima, pueden descargarse totalmente sin sufrir daños, larga vida útil y pueden descargar gran cantidad de corriente (1700A).

Comprobaciones densímetro

Mantener vertical el densímetro, el flotador no debe tocar el fondo. La lectura se realizará con la batería en reposo. Si la diferencia entre los vasos es mayor de 0,0030 se considera que la batería está en mal estado. Si la densidad es menor de 1.250 (50%) debe cargarse.

Voltímetro

Se toman medidas de tensión en vacío (circuito abierto). 12,6 o más 100%, 12,5 a 12,45 80%, 12,35 a 12,25 50%, 12,15 a 12,25%.

Descargador rápido

Equipo que realiza una descarga entre 50 y 1000A midiendo en paralelo la tensión producida durante la descarga. Se ponen las pinzas en la batería durante 6s y la tensión no debe variar permaneciendo por encima de 9V.

Causas que limitan la vida de batería

Sobrecarga: el exceso de intensidad que recibe la batería estando cargada origina concentración de electrolito alta, corrosión en rejillas y terminales y deformación de las placas. Carga insuficiente o batería sulfatada: se produce cuando la batería ha estado un largo tiempo descargada. Falta de agua.

Sistemas de carga

Sistema rápido: solo se debe utilizar en ocasiones de gran necesidad. La batería debe estar totalmente descargada. Prestar atención a la disminución de H2O. Durante aproximadamente 1H se carga a Imax de la capacidad de la batería. Sistema lento: intensidad decreciente, intensidad constante. Es más recomendado el de intensidad constante cargando al 10% de la capacidad nominal durante todo el proceso.

Batería

Batería almacena la corriente eléctrica y por otro suministra corriente a los circuitos que lo necesiten cuando el alternador esté parado.

Constitución

Carcasa: forma el recipiente en cuyo interior se alojan todos los elementos de la batería. Se fabrica normalmente en polipropileno. Elementos: placas positivas (peróxido de plomo PbO2), negativas (plomo esponjoso (Pb)), separadores y conectores. Las placas se unen en paralelo y los vasos en serie mediante los conectores. Los separadores tipo bolsa de un material aislante impiden cortocircuitos y desprendimiento de masa activa. Tapa superior: realizada en polipropileno, termosellada y tiene unos orificios para la salida de gases y rellenado de los vasos. Puede llevar una mirilla para comprobar el estado de carga. Electrolito formado por una disolución de ácido sulfúrico (H2SO4) densidad de 1,83 y agua destilada (H2O) con densidad 1. Se añade agua al ácido hasta llegar a una densidad de 1,28 a 25ºC de temperatura. En ese estado está formado por un 36% de ácido y 64% de agua destilada.

Proceso de carga y descarga

Descarga: transforma energía química en eléctrica. El ácido se disgrega y se produce un aumento de H2O. La densidad del ácido disminuye a 1,1 y se genera sulfato de plomo PbSO4 en la placa positiva y negativa. Carga: transforma energía eléctrica en química. El sulfato de plomo PbSO4 y el agua H2O que se produjo por la descarga se vuelven a transformar en plomo Pb, dióxido de plomo PbO2 y ácido sulfúrico H2SO4. La densidad del electrolito aumenta a 1,28. Ecuación cargada PbO2+2(H2SO4)+Pb, descarga PbSO4+2(H2O)+PbSO4 descargada.

Características

Capacidad: cantidad de electricidad disponible en una batería medida en amperios-hora. Depende del tamaño de las placas, la temperatura y de la corriente de descarga. Norma de descarga en 20h. La tensión de la batería no debe caer por debajo de 10,5V. Ejemplo: batería 60Ah. 60:20=3A. Una batería de 60Ah debe entregar un mínimo de 20h una corriente de 3A sin que baje su tensión de 10,5V. C=I x T (amperios y horas). Tensión: tensión nominal indicada por el fabricante en función del número de celdas. Considerando que cada una suministra 2V. Tensión en vacío (Ev) tensión medida en los bornes cuando está sin conectar. Debemos leer aproximadamente 13,2V si la batería está cargada. Tensión eficaz (Ee): tensión medida en bornes que suministra cuando está conectada a un circuito en proceso de descarga. Dependerá del valor de descarga y de su resistencia interna. EE= Ev-(I x Ri). Intensidad en régimen de descarga y resistencia interna. Resistencia interna: conforme se descarga la batería, el ácido en el electrolito disminuye y aumenta la cantidad de agua. Esto aumenta la resistencia eléctrica del electrolito al paso de la corriente a través de él. La resistencia interna de la batería es variable en función de su estado de carga, siendo mínima a plena carga y aumentando con la descarga. Corriente de descarga rápida: indica el máximo de amperios que puede suministrar la batería cuando está sometida a una descarga constante a -18ºC de temperatura, durante un tiempo, según la norma EN y DIN.