26 Oct

Fundamentos y Componentes de las Baterías

Misión y Definiciones Clave

Misión de la Batería en un Vehículo

La batería es un almacén capaz de transformar la energía eléctrica que recibe del generador en energía electroquímica y almacenarla en su interior para, posteriormente, cuando sea requerida, realizar el proceso contrario y transformar la energía electroquímica almacenada en energía eléctrica.

Capacidad de una Batería

Se entiende por capacidad la cantidad de electricidad que puede suministrar durante la descarga.

Rendimiento (η) de una Batería

Se define como la relación entre los amperios-hora suministrados por la batería a un circuito exterior hasta quedar totalmente descargada, y los amperios-hora consumidos para cargarla totalmente.

Elementos del Monobloque y Separadores

Los elementos principales que componen una batería monobloque son:

  • Tapa.
  • Elementos: Placas.
  • Separadores.
  • Electrólito.

Función de los Separadores

Los separadores tienen como misión impedir el contacto físico entre placas de distinta polaridad, evitando cortocircuitos.

Factores de Capacidad y Comprobación

Factores Determinantes de la Capacidad

La capacidad de los acumuladores está determinada por:

  1. La cantidad de materia activa que posea.
  2. El régimen de descarga al que se vea sometida.
  3. La temperatura.

Aparatos para Comprobar una Batería

Los aparatos empleados para comprobar el estado de una batería son:

  • Densímetro.
  • Voltímetro.
  • Descargador rápido.

Limitaciones de la Medición de Tensión

Si al medir la tensión a una batería el valor es correcto, no se puede afirmar que la batería esté en buen estado, ya que las medidas de tensión solo indican el estado de carga.

Cálculo de Intensidad de Carga

(Nota: Se requiere calcular la intensidad de carga de una batería con una capacidad de 45 Ah. Este valor depende del régimen de carga aplicado.)

Tipos de Baterías: Alcalinas y Sin Mantenimiento

Características de las Baterías Alcalinas

Electrólito Empleado

Como electrólito se emplea hidróxido potásico (KOH) diluido en agua.

Ventajas Principales

  • Mayor resistencia a los ciclos alternativos.
  • Menor disminución de capacidad para corrientes elevadas en descarga, principalmente en tiempo frío.
  • Puede dejarse largo tiempo completamente descargada sin deterioro alguno.

Inconvenientes Principales

  • El mayor coste de fabricación, ya que su estructura es más complicada y los metales empleados (níquel, etc.) son mucho más caros.
  • Al ser la tensión por elemento inferior a las de plomo-ácido, necesita de más vasos para producir la misma tensión.

Ventajas de las Baterías 100% Sin Mantenimiento

Las baterías 100% sin mantenimiento ofrecen:

  • Un rendimiento en el arranque del 30 % superior a las de plomo-calcio.
  • Son altamente resistentes a los ciclos repetitivos, lo que significa un 20 % más de vida útil.
  • Por su alta aceptación de carga, son recomendables para su utilización en trayectos cortos.
  • Debido a su mínima autodescarga, permiten su almacenamiento por un periodo superior a 15 meses manteniendo al menos el 60 % de su carga.

Mantenimiento, Carga y Acoplamiento

Mantenimiento de Terminales y Bornes

Los terminales deben mantenerse fuertemente sujetos a los bornes de la batería y cubiertos con una ligera capa de vaselina.

Acoplamiento en Paralelo de Baterías

Condiciones del Acoplamiento

Para realizar un acoplamiento en paralelo, las baterías deben tener la misma tensión nominal para mantener el sistema equilibrado. De lo contrario, el acumulador de mayor tensión se descargaría sobre el de menor tensión.

Características Obtenidas en Paralelo

Las características resultantes del acoplamiento en paralelo son:

  • La capacidad total es igual a la suma de capacidades de cada una de las baterías.
  • La tensión total es igual a la tensión de una de las baterías.

Procedimiento y Precauciones para la Carga

Precauciones Generales

Para cargar una batería, se deben tomar las siguientes precauciones:

  1. La sala debe ser fresca y contar con una ventilación suficiente.
  2. Limpiar los bornes y terminales, teniendo cuidado de no introducir residuos en el interior de los vasos.
  3. Comprobar el nivel del electrólito y rellenar, en caso necesario, con agua destilada o desmineralizada hasta el nivel correcto.
  4. Cuando se carguen varias baterías a la vez, se conectarán en serie. Si son de distinta capacidad, se seleccionará la intensidad de carga respecto a la menor.
  5. Sin alimentar el cargador, conectar los bornes a las pinzas correspondientes. No invertir las conexiones.
  6. No acercar ninguna llama a los orificios de llenado.
  7. Durante el proceso de carga, las baterías deben permanecer con los tapones quitados y la temperatura del electrólito no debe pasar de 50 °C.
  8. Evitar que las emanaciones de ácido lleguen al cargador.

Criterio de Carga Completa

La batería se considera totalmente cargada cuando, con la intensidad de corriente prescrita, los valores de tensión entre bornes y la densidad del electrólito no varían durante dos horas.

Finalización de la Carga

Al terminar la carga, se debe cortar la alimentación del cargador y, posteriormente, desconectar las pinzas de la batería.

Sustitución y Diagnóstico de Fallos

Proceso de Sustitución de una Batería

Lo primero que hay que tener en cuenta es que la nueva batería debe ser de igual o mayor capacidad que la sustituida.

Fases del proceso de cambio:

  1. Desconectar en primer lugar el borne negativo (–).
  2. Una vez quitada la batería, revisar el estado de corrosión de la bandeja y piezas de sujeción.
  3. Las partes atacadas por el ácido pueden lavarse con bicarbonato o amoníaco disuelto en agua.
  4. Una vez secas las partes de acero dañadas, pintar con pintura anticorrosiva.
  5. Revisar los cables y terminales. En caso necesario, sustituir o reparar.
  6. Colocar la nueva batería (o la antigua totalmente cargada) en su alojamiento.
  7. Verificar la polaridad de los cables y de la batería. Advertencia: Si se invierte la polaridad, se destruyen los diodos del alternador.
  8. Conectar los cables a los bornes de la batería, teniendo en cuenta que el cable de masa (–) será el último en conectarse.

Diagnóstico de Consumo Excesivo de Agua

Consumo Excesivo en Todos los Vasos

Si el consumo de agua es excesivo en todos los vasos, es síntoma de sobrecargas por mal funcionamiento del regulador.

Consumo Excesivo en un Solo Vaso

Indica que el elemento afectado está en mal estado o que el monobloque tiene alguna fisura.

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