Cómo Funcionan Las Baterías De Plomo-ácido

Las baterías de plomo-ácido son baratas, cómodas y sirven para muchas aplicaciones de alimentación. Probablemente sean más conocidas por su uso en vehículos, donde suministran la energía para todo, desde el arranque hasta la electrónica y mucho más.

La batería de plomo-ácido tiene muchas ventajas para la automoción y muchos otros usos: tienen una gran capacidad de corriente y de sobretensión, lo que es ideal cuando se utilizan para arrancar motores de combustión interna.

Como tecnología, las baterías de plomo-ácido son una tecnología bien establecida y pueden fabricarse fácilmente con equipos de tecnología relativamente baja.

Cómo Funcionan Las Baterías De Plomo-ácido

Índice()

    Conceptos básicos de las baterías de plomo-ácido: cómo funcionan

    Al examinar el funcionamiento de una batería de plomo-ácido, es necesario ver los componentes básicos. La batería tiene comparativamente pocos componentes - esencialmente hay cuatro elementos principales:

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    • Placa positiva: Está cubierta por una pasta de dióxido de plomo.
    • Placa negativa: Está hecha de plomo esponjoso.
    • Separador: Es un material aislante entre las dos placas, pero permite que el electrolito y los iones entren en él para permitir la conducción sin que las dos placas se toquen.
    • Electrolito: Está formado por agua y ácido sulfúrico.

    Todos estos componentes están contenidos en un recipiente de plástico que sirve para mantener el electrolito y la batería juntos.

    La batería en su conjunto se compone normalmente de varias celdas colocadas en serie para dar el voltaje necesario, ya que cada celda es capaz de proporcionar un EMF de 2,1 voltios.

    Para que la célula básica de plomo-ácido pueda producir una tensión, primero debe recibir carga. La tensión aplicada para proporcionarla debe ser mayor que los 2,1 voltios para permitir que la corriente fluya hacia la célula. Si fuera menor, la carga saldría de ella.

    Una vez cargada, la célula o la batería podrá proporcionar carga a los circuitos externos, y a menudo funcionará durante varias horas, dependiendo del drenaje de la célula o la batería.

    Autodescarga de la batería de plomo-ácido

    La característica de autodescarga de la batería de plomo-ácido es relativamente buena. A una temperatura ambiente de 20C, la tasa de autodescarga es de alrededor del 3% al mes> En teoría, una batería de plomo-ácido puede almacenarse hasta 12 meses sin necesidad de recargarla.

    Sin embargo, a temperaturas más altas la autodescarga es mayor. A 30C la autodescarga aumenta y será necesario recargarla después de 6 meses. Dejar que la batería descienda por debajo del 60% durante algún tiempo provoca la sulfatación.

    La sulfatación es un proceso que reduce la capacidad de las baterías de plomo-ácido. Durante el uso normal, se forman pequeños cristales de sulfato, pero son normales y no son perjudiciales. Sin embargo, durante una privación de carga prolongada, el sulfato de plomo amorfo se convierte en un cristalino estable y se deposita en las placas negativas. Esto lleva al desarrollo de grandes cristales que reducen el material activo dentro de la célula y resultan en una reducción de la capacidad dentro de la célula.

    Ventajas y desventajas de las baterías de plomo-ácido

    Aunque las baterías de plomo-ácido son muy utilizadas porque tienen una serie de ventajas claras, también tienen varias desventajas importantes. Todas ellas deben tenerse en cuenta a la hora de decidir si se utiliza esta tecnología o no.

    Ventajas de las baterías de plomo-ácido

    • Tecnología madura
    • Relativamente baratas de fabricar y comprar (proporcionan el menor coste por unidad de capacidad para las pilas recargables)
    • Gran capacidad de corriente
    • Pueden fabricarse para una gran variedad de aplicaciones
    • Tolerante al abuso
    • Tolerante a la sobrecarga
    • Amplia gama de tamaños y especificaciones disponibles
    • Muchos productores en todo el mundo

    Desventajas de las baterías de plomo-ácido

    • Se estropea después de unos años de uso, normalmente entre 300 y 500 ciclos
    • No siempre se puede utilizar en una variedad de orientaciones
    • El electrolito es corrosivo (puede causar quemaduras a las personas y corrosión en la carpintería metálica)
    • El plomo no es respetuoso con el medio ambiente
    • El ácido debe eliminarse con cuidado
    • No es adecuado para la carga rápida
    • Debe almacenarse en estado de carga una vez introducido el electrolito
    • La eficiencia de carga típica es de sólo un 70%.

    La batería de plomo-ácido está muy consolidada. Se utiliza desde hace más de 150 años y actualmente es uno de los pilares de la industria del automóvil. La batería de plomo-ácido tiene una gran capacidad de corriente, un bajo coste y es tolerante al abuso.

    Esto la hace ideal para muchas aplicaciones. Sin embargo, con la evolución hacia fuentes de energía más respetuosas con el medio ambiente, los vehículos eléctricos parecen ser el futuro, ya que los fabricantes y la legislación apuntan a la desaparición del motor de combustión interna.

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    Para los vehículos eléctricos, la tecnología de iones de litio ofrece un mejor rendimiento, es más aceptable desde el punto de vista medioambiental y tiene las prestaciones necesarias para que los vehículos eléctricos tengan éxito. Por ello, es probable que las baterías de plomo-ácido se utilicen mucho menos.

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