La impurificación del electrolito con agentes extraños, sobre todo con sales metálicas y sustancias orgánicas, aumentan en grado considerable la corrosión de los enrejados.
Las medidas para evitar este reacción son sencillas y se reducen a usar acido sulfúrico de acumuladores y agua destilada para la preparación de electrolito.
Cuando en vez de acido sulfúrico para acumuladores se utiliza por error acido sulfúrico técnico, los materiales activos, así como el enrejado, se destruyen, a menudo, después de la primera carga, debido a la presencia de impurezas en el acido sulfúrico técnico. (fig. 4.8).
Figura 4.8 Destrucción del enrejado de las placas positivas. [2]
Consecuencias análogas surgen en los casos en que, para evitar la congelación del electrolito, se le agrega alcohol.
[2] L. SEMIONOV, EDS. 1969. EL ELECTRICISTA DE ACUMULADORES. SEGUNDA EDICIÓN; MOSCÚ, EDITORIAL MIR.
Para la preparación del electrolito se debe utilizar solamente agua destilada; no se debe usar agua corriente, ya que contiene compuestos de hierro, cloruros, nitratos y otras sustancias, cuya presencia en el electrolito puede causar la destrucción de la materia activa, deteriorar el enrejado de las placas y originar un autodescarga acelerada.
Todas las baterías con ácido se autodescargan, tanto si son usadas como si son almacenadas. Aunque ningún consumidor esté conectado a la batería, las reacciones químicas siguen ocurriendo, como en un circuito eléctrico interno cerrado. La autodescarga Es causada por impurezas. El antimonio, usado como aleación para endurecer las rejillas de plomo, es una de esas impurezas metálicas que causa la autodescarga. En las baterías que utilizan esta tecnología, una cantidad relativamente alta de antimonio es usada, lo que resulta en una alta tasa de autodescarga. En las baterías de arranque más modernas, el contenido de antimonio es mucho menor, pues él fue reemplazado por otras aleaciones como, por ejemplo, calcio. Consecuentemente, la tasa de autodescarga de las baterías más modernas es inferior a 0,1% de la capacidad de la batería por día. [2]
Además del contenido de antimonio (la tecnología de la batería), la tasa de autodescarga depende principalmente de los siguientes factores:
Temperatura: Una temperatura más alta acelera los procesos químicos en la batería plomo-ácido, lo que aumenta la tasa de autodescarga.
Edad de la batería: Cuanto más vieja sea la batería, mayor será la tasa de autodescarga.
Humedad Una alta humedad resulta en una tasa de autodescarga mayor.
Los dos factores más importantes de autodescarga son la temperatura media de almacenamiento y la tecnología de rejillas.
Durante el proceso de autodescarga, y también durante la descarga normal, el sulfato de plomo se forma en las placas positivas y negativas y se distribuye de manera fina en ellas. Pero, cuanto más tiempo la batería se deje en el estado descargado, más los finos cristales de sulfato de plomo se desarrollarán en cristales mayores y estos difícilmente podrán ser transformados otra vez el peróxido de plomo o plomo puro. Ese fenómeno se llama sulfatación y él influye negativamente en el desempeño y en la vida útil de la batería. [3]
Durante el uso de las baterías autodescargas pueden observarse autodescargas, normales y aceleradas. La autodescarga normal es un fenómeno inevitable. La magnitud de la autodescarga normal no ha de exceder de ciertas normas.; tiene lugar por varias razones. El enrejado de las placas positivas no está cubierto completamente por peróxido de plomo, circula el electrolito. Debido a esto, entre el enrejado y el peróxido de plomo surge una caída de tensión es decir, se forma una pila local que se encuentra es estado de descarga continua.
La descarga de la pila local va acompañada de la transformación de los materiales activos en sulfato de plomo gracias a lo cual se dificulta la descarga posterior de la pila local. Con esto se explica la considerable disminución de la autodescarga diaria a medida que aumenta el periodo de reposo de los acumuladores.
El enrejado de la placa negativa, que se elabora de aleación de plomo con antimonio, y la materia activa negativa que contiene plomo esponjoso, son los dos electrodos, entre los cuales se forma la caída de tensión que causa la autodescarga.
La autodescarga normal es también es causada por impurezas de metales en los materiales de que están hechas las placas (las impurezas no se pueden eliminar) y por las que se hallan en el electrolito.
Otra causa de la autodescarga normal consiste también en que la densidad del electrolito, que baña la parte inferior de las placas, es siempre un poco mayor que la densidad de la parte superior.
Como la magnitud de potencial depende de la densidad del electrolito, en este caso, entre las partes superior e inferior de la placa, surge una caída de tensión que da origen a la autodescarga.
Si en la superficie interior de la tapa del acumulador se forma una película de electrolito, que por ser conductora de la corriente une eléctricamente los vástagos de los semibloques de las placas, esto puede también originar una autodescarga.
Las autodescargas acelerada. Se denomina autodescarga del acumulador, la que tiene lugar cuando esté conectado algún consumidor de energía ó también cuando no esté conectado. Analicemos ahora las causas de la autodescarga acelerada.
Si al llenar los acumuladores de electrolito se comenten descuidos y hay desprendimiento abundante de gases durante la carga, la superficie exterior de los acumuladores puede humedecerse con electrolito, lo que aumenta considerablemente la autodescarga. La magnitud de esta autodescarga (escape) sobrepasa un 5-10% de la capacidad, en 24 horas, y la batería se descarga después de 10-20 días.
Esta autodescarga se puede determinar por medio de un voltmetro (fig. 4.9). Para este fin hay que conectar un terminal del voltmetro con un borne de la batería, y el otro terminal con la superficie de la batería donde hay electrolito derramado. La desviación de la aguja del voltmetro indica la presencia de autodescarga debida al escape.
Figura 4.9 Determinación de la autodescarga elevada utilizando un voltmetro portátil. [6] Si un vehículo tiene montado un voltmetro, este puede ser utilizado para determinar las autodescargas de la batería en los casos en que el sistema del circuito eléctrico sea de un solo conductor. Para determinar la autodescarga acelerada, se debe desconectar de los consumidores y del positivo. Si el voltmetro indica alguna tensión, es señal de que hay de autodescarga de la batería.
Para eliminar tal autodescarga es necesario lavar el electrolito de la superficie de la batería utilizando agua destilada o todavía mejor neutralizar el electrolito derramado y luego lavarlo con agua destilada. En cualquiera de los casos, después de lavar el electrolito, hay que frotar minuciosamente la superficie de la batería con trapos secos y limpios. Para neutralizar el electrolito derramado, se debe mojar un trapo limpio con una solución acuosa de carbonato de sodio comercial al 10% y frotar con una solución acuosa de amoniaco al 10% y frotar la superficie de la batería en los lugares afectados por el electrolito.
Durante la neutralización debe cuidarse de que la solución de carbonato de sodio o de amoniaco no caiga dentro del acumulador.
También hay que tener en cuenta que el acido sulfúrico casi no se evapora a la temperatura ambiente. Por esta razón es imprescindible limpiar el electrolito de la superficie de la batería. [2]
[2] L. SEMIONOV, EDS. 1969. EL ELECTRICISTA DE ACUMULADORES. SEGUNDA EDICIÓN; MOSCÚ, EDITORIAL MIR.