Baterías de Plomo ácido
¿Qué es una batería?
Un acumulador /batería es un dispositivo eléctrico químico, que convierte la energía química en energía eléctrica y consta de un grupo de células eléctricas que están conectados para actuar como una fuente de corriente continua.
¿Cómo se compone un acumulador de plomo ácido?
Un acumulador se compone de dos electrodos diferentes, un electrodo positivo y un electrodo negativo, que conducen la electricidad, y una tercera sustancia, un electrolito que actúa químicamente sobre los electrodos. Los dos electrodos están conectados por un circuito externo. El electrolito funciona como un conductor iónico para la transferencia de los electrones entre los electrodos.
¿Qué es una batería abierta de plomo ácido?
Se denomina batería abierta a la que esta constituida por elementos que emiten libremente los gases de la electrólisis, motivo por el que se le debe reponer periódicamente el agua desmineralizada consumida en este proceso.
¿Qué es una batería de plomo ácido de AGM?
Una batería AGM es un acumulador eléctrico de plomo completamente libre de mantenimiento sellada con válvulas de seguridad y presión especial que nunca debes ser abiertas. Sus separadores/sisladores de fibra de vidrio se utilizan para absorber casi todos los electrolitos y proporcionar canales para gases de oxígeno que generan el proceso de recombinación gaseosa para evitar la fuga de los gases hidrógeno y oxígeno.
Qué es una batería de plomo ácido de GEL?
El diseño de la batería de Gel es típicamente una batería sellada que utiliza electrolito en estado gelificado como resultado de mezclar ácido sulfúrico con una silica para logra un mayor rendimiento de la materia activa de las placas. Las baterías de Gel deben utilizar válvulas unidireccionales en lugar de ventilación abierta, para que se produzca el proceso de precombinación como en el caso de las AGM.
Estas baterías al igual que las del tipo AGM deben cargarse con una baja tensión y autorregulada por temperatura, y trabajar preferentemente en ambientes climatizados, ya que su vida útil es optima si el funcionamiento es entre 20º y 25 ºC.
¿Cuáles son las diferencias entre las baterías de plomo ácido de GEL y AGM?
En la batería de GEL se utilizan separadores microporosos, el electrolito no fluye como el líquido normal sino que se encuentra en un estado sólido de buena consistencia, recomendadas para descargas lentas y profundas, como por ejemplo, carritos de golf.
En las baterías de AGM, el separador/ aislador es de fibra de vidrio y el electrolito esta absorbido en el mismo, produciendo la electrolisis de la batería, lo que obliga a un mayor control de temperatura de funcionamiento y tensión de recarga. Se utilizan habitualmente en descargas profundas pero de corta duración, como por ejemplo, UPS.
¿Qué es la capacidad nominal de la batería de plomo ácido?
La capacidad nominal de una batería es la cantidad de energía o amperes que puede proveer el acumulador en una descarga, y depende básicamente de tres parámetros esenciales, régimen de descarga (cantidad de tiempo en que se va a utilizar la misma) temperatura de funcionamiento esta directamente ligado al rendimiento de la materia activa de las placas, y la tensión final o de corte que requiera el equipamiento al que se esta alimentando.
Estas condiciones están establecidas en varias normas internacionales, como las IEC, IEEE, DIN, BS, JIS, etc. Por ejemplo, en la norma IEC 60896 / Din/ Europeas, las condiciones normalizadas que se fijan para una batería estacionaria son las siguientes: descarga en 10h hasta 1,8 VPC (Volt por celda) a una temperatura ambiente de 20ºC. En cambio en la norma IEEE 450, las condiciones para el mismo producto son 8h hasta 1,75 VPC a 25ºC. En las baterías monoblock de 6 y 12 VCC para uso en UPS, Centrales de comunicaciones privadas, iluminación de emergencia, etc., la descarga se normaliza para un tiempo más largo de 20hs, a 1,75VPC y 25ºC
En algunas ocasiones la capacidad de las baterías se especifica también en Wh (Watt x hora). Esto se debe a las UPS, que mantienen en operación no interrumpida a equipos informáticos. Dado que una UPS debe entregar una determinada potencia, es razonable que la batería que la alimentará también se especifique de esa manera. Las descargas en Wh suelen darse para tiempos inferiores a una hora partiendo desde 5 minutos.
¿Las baterías de plomo ácido se autodescargan cuando no estan en uso?
Todas las baterías tienen una autodescarga propia según cada tecnología. La tasa de autodescarga depende tanto del tipo de batería y las baterías están expuestas a la temperatura de almacenamiento. Para ello se debe consultar al proveedor cual es la misma según la tecnología y la temperatura de almacenamiento
¿Cómo almacenar una batería de plomo ácido?
Todas las baterías de plomo-ácido experimentan autodescargas a circuito abierto. El resultado es que se disminuye el voltaje y también la capacidad.
Durante el almacenamiento, por favor tenga en cuenta:
• La tasa de autodescarga está relacionada con la temperatura ambiente.
• El grado de la autodescarga es menor cuando la temperatura es más baja, de lo contrario es más grande.
• El lugar de almacenamiento debe estar limpio, seco y ventilado.
• Para evitar daños permanentes a la placa causada por autodescarga, las baterías deben estar completamente cargadas.
• Durante el almacenamiento, si el voltaje de circuito abierto es inferior a 2.10V las baterías debe ser cargadas antes de usarlas. Si se han almacenado durante tres meses se debe adoptar el método de recarga de ecualización
¿Qué es la sulfatación de la batería de plomo ácido?
La sulfatación es la formación o el depósito de sulfato de plomo en la superficie y en los poros del material activo de las placas de plomo de las baterías. Si la sulfatación llega a ser excesiva y forma cristales grandes y en las placas, la batería no funcionará en forma eficiente y puede que no funcione en absoluto. Causas comunes de sulfatación de la batería se producen cuando están mucho tiempo en una condición descargada, operando a temperaturas excesivas y prolongadas debajo o sobre la carga.
Esta palabra que se usa con distintos significados algunas veces crea confusión:
La sulfatación formada durante el proceso de descarga es natural y no una fuente de problemas
Este sulfato fino cristalino es fácilmente reducido por la corriente de carga
La sulfatación es producida por abusos:
• Al dejar la batería descargada
• Ajustando el flote a un valor mas bajo en relación con la temperatura
• Llenando las celdas con electrolito cuando se debería haber usado agua
• Llenando las celdas con agua no des-ionizada
• Operando la batería a excesiva temperatura persistente en la carga
¿Cómo recargar baterías de plomo ácido VRLA?
Mientras que las baterías VRLA aceptan una carga sin inconvenientes dentro de los parámetros del fabricante debido a su baja resistencia interna, las mismas se dañarán por una sobrecarga, reduciendo la capacidad, acortando su vida útil.
La sobrecarga es especialmente perjudicial para cualquier batería VRLA debido al diseño sellado, secando el electrolito por conducir el oxígeno y el hidrógeno de la batería a través de las válvulas al exterior.
Si una batería está continuamente poco cargada, una capa de sulfato se acumulará en la placa positiva, actuado como una barrera para la recarga. También puede ocurrir desprendimiento prematuro de materia activa de la placa. Todos estos factores, reduciendo la capacidad y acortan su vida útil.
Es fundamental que se utilice un cargador que limite la tensión. Y que se compense por temperatura para el perfecto funcionamiento de las baterías.
Por lo tanto se deben evitar las sobrecargas, ya que estas generan:
• Perdida de la energía
• Perdida de la concentración del electrolito
• Alteración de l material activo por efecto mecánico
• Corrosión importante de las grilla positivas.
• Deformaciones de vasos contenedores.
• Posibilidad de apertura de válvula de seguridad y/o explosión.
¿Qué es la vida útil de una batería de plomo ácido VRLA?
Todas las baterías de ácido plomo sellada tienen autodescarga. Si la pérdida de capacidad debido a la autodescarga no es compensada por recarga, la capacidad de la batería puede ser irrecuperable. La temperatura también juega un papel determinante en la vida útil de una batería, especialmente en las selladas de VRLA. Cuando las baterías están almacenadas en áreas donde la temperatura varía, la autodescarga puede aumentar considerablemente. Revise las baterías cada tres meses o menos y si es necesario.
¿Qué es un ciclo de vida en una batería de plomo ácido?
Un ciclo de una batería es una descarga de su capacidad completa al 80% del DOD y una recarga completa al 100%. Este es el motivo que la mejor manera de determinar la vida útil de una batería es conocer que cantidad de ciclos pueden entregar a distintos porcentajes de descarga.
¿Las baterías de plomo son reciclables?
Las baterías de plomo ácidas son 100% reciclables. El plomo es el metal más reciclado en el mundo hoy. Los envases de plástico y tapas de baterías son neutralizadas, reciclados y utilizados en la fabricación de baterías del tipo automotor. El electrolito puede ser procesado para aplicaciones de reciclado de aguas residuales. El contenido de sulfato es eliminado como sulfato de amonio y utilizado en fertilizantes. Los separadores se utilizan a menudo como fuente de combustible para el proceso de reciclaje.
¿Qué parámetros debo conocer para calcular una batería de plomo ácido?
• Tensión nominal
• Autonomía requerida
• Consumo por hora en Amper o Watt
• Tensión minima final
• Rendimiento del equipo
• Temperatura de funcionamiento
• Ubicación de la batería.
Baterías de Litio
¿De qué están compuestas las baterías de Litio Ion?
Originalmente se fabricaban con el cátodo de óxido de litio-cobalto (iCoO2). Al ser un elemento químico caro y escaso el cobalto, es que se optó por utilizar cátodos de fosfato de litio y hierro (LiFePO4).
¿Cuánto tiempo se puede almacenar una batería de Litio-Ion sin usarse?
Las baterías de Litio-Ion que no se vayan a utilizar deben almacenarse con un 40% de la carga. De esta forma pueden guardarse hasta 3 años.
Si las guardamos por de debajo de este valor, vamos a acortarle el tiempo de almacenaje sin sufrir daños.
¿Cómo prolongar la vida útil de una batería de Litio Ion?
Para conservar la vida de este tipo de baterías lo ideal es cargarlas cuando alcanzan un valor de 20% y evitar descargarlas por completo.
¿Cuánto tiempo es necesario cargar una batería de Litio?
El tiempo promedio de recarga hasta alcanzar el valor máximo, es de 2,5 a 3,0 horas. De todas maneras, esto dependerá de las especificaciones del fabricante y el cargador que se utilice.
¿Cómo saber si una batería de Litio está dañada?
El voltaje debería encontrarse entre los 3,6 y 3,7 V. Si la batería se acaba de terminar de cargar, puede haber alcanzado los 4,0V; no hay que preocuparse, el voltaje rápidamente se estabilizara en el rango fijado anteriormente.
En cambio, si medimos un voltaje de 3,5V, o menor, deberemos colocar a cargar la batería hasta alcanzar la carga máxima.
Si la batería no levanta carga, luego de haberla conectado al cargador, es necesario cambiarla.
¿Cuáles son los principales usos de las baterías de Litio Ion?
En la actualidad son principalmente utilizadas en Celulares, Equipos electrónicos que precisen suministro de energía durante un tiempo prolongado y baterías lo más compactas posibles.
Por otro lado, son la fuente de energía de los automóviles eléctricos, a los cuales se le debe, en gran medida, los últimos desarrollos de tecnología, siempre orientados en disminuir el peso, tamaño y aumentar la capacidad de las mismas.
Otro rubro beneficiado por el avance en el desarrollo de esta tecnología, son las fuentes de generación de energías renovables, o limpias. Ya que las baterías de Litio Ion permiten almacenar más energía en menos espacio.
