Las baterías de plomo están compuestas principal- mente de:
Placas positivas y negativas Separadores
Electrolito Vaso o recipiente
Actividad Nº 25
BATERÍAS
Explica como produce electricidad una batería
Figura 40 Pila simple
Esta corriente se debe a que se produce una dife- rencia de potencial entre los metales en contacto a través del ácido
2. ACUMULADORES DE PLOMO
Placas negativas se construyen de plomo y se le añade antimonio o calcio para darle mayor resistencia mecánica.
Las placas del mismo signo van unidas entre sí por medio de un puente de unión. Por el que se conec- tan a los demás recipientes de la batería.
3.2. SEPARADORES
Son láminas de material aislantes de ebonita y lana de vidrio, que se interponen entre las placas para evitar que exista contacto entre ellas y se produz- can cortocircuitos.
Deben ser porosos para permitir el paso del electrolito entre las placas.
3.3. ELECTROLITO
Es el líquido donde se sumergen las placas. Está compuesto por una mezcla de ácido sulfúrico SO4H2 y agua destilada H2O
El ácido sulfúrico es un líquido muy corrosivo por lo que hay que manejarlo con sumo cuidado. Para ela- borar el electrolito se le añade al agua, nunca al revés, ácido sulfúrico hasta que la mezcla tenga una densidad de 1,3 gr/cm3.
Por lo tanto si la densidad del electrolito al comien- zo era de 1,3 gr/cm3 al pasar el sulfato a las placas
la densidad del electrolito disminuye hasta aproxi- madamente 1,15 gr/cm3 cuando la batería está
completamente descargada.
5. PROCESO DE CARGA
Si tenemos la batería descargada como el caso an- terior y hacemos circular una corriente eléctrica en sentido contrario a como produce corriente la bate- ría, es decir, entrando la corriente por el polo positi- vo y con un valor ligeramente superior a la que pue- de proporcionar la batería, por ejemplo 14 voltios para una batería de 12 voltios.
En el interior de la batería se producen las mismas reacciones químicas que en el proceso de descarga pero en sentido contrario
PbSO4 + PbSO4 + H2O PbO2 + Pb + SO4H2
CARACTERÍSTICAS DEL RECIPIENTE
3.4. VASO O RECIPIENTE
Es el que contiene a todos los demás elementos debe de reunir unas condiciones especiales: Hoy en día se utilizan plásticos que reúnen las condicio- nes anteriores, antiguamente se fabricaban de bakelita.
4. PROCESO DE DESCARGA
Si tenemos una batería formada con los elementos que hemos visto antes, es decir, un recipiente con un conjunto de placas positivas de peróxido de plo- mo PbO2 y placas negativas de plomo Pb sumergi- das en un electrolito compuesto de ácido sulfúrico SO4H2 y agua destilada H2O.
Si conectamos la batería a algún consumidor de corriente esta suministra electricidad. En el interior de la batería se produce una reacción química en la cual el sulfato SO4 del ácido sulfúrico reacciona con el plomo Pb de ambas placas formándose Sulfato de plomo PbSO4
PbO2 + Pb + SO4H2 PbSO4 + PbSO4 + H2O Ser aislante a la electricidad.
No ser atacado por el ácido sulfúrico.
Material ligero.
Figura 42 Proceso de descarga de una batería
Figura 43 Batería completamente cargada Por lo tanto al final de la carga volvemos a tener la batería en las mismas condiciones iniciales.
5.1. FORMA PRÁCTICA DE REALIZAR LA CARGA DE UNA BATERÍA
Se quitan los tapones y se comprueba el nivel del electrolito, si es necesario se repone con agua des- tilada, nunca añadir ácido sulfúrico.
Conectar las pinzas del cargador en la posición correcta, positivo con positivo (cable de color rojo) y negativo con negativo (cable negro). Realizar la carga en lugar ventilado porque se pueden desprender gases explosivos. Procurar evitar realizar carga rápida, es acon- sejable realizar la carga lenta.
6. CAPACIDAD DE UNA BATERÍA
La capacidad de una batería es la cantidad de elec- tricidad que puede proporcionar una batería y de- pende del tamaño de las placas y de la superficie de contacto de estas con el electrolito.
La capacidad de una batería se expresa en Ah (Amperios hora) una batería capaz de suministrar 3 Amperios durante 40 horas tendrá una capacidad de 30 x 4 = 120 Ah, esta batería también podrá suministrar 6 Amp. durante 20 horas.
La tensión que suministra una batería solo depende de los materiales empleados en la construcción de una batería, en el caso de las baterías de plomo esta tensión es de 2 voltios por vaso, al tener las baterías 6 vasos esta proporciona 12 voltios en total.
6.1. CONEXIONES DE UNA BATERÍA Es posible combinar dos o más baterías para for- mar un banco de baterías.
6.1.1. CONEXIÓN EN SERIE
En este caso la tensión es la suma de las baterías sien- do la capacidad la misma que cada una por separado. En este caso se une el polo positivo de una batería al negativo de la otra, quedando los dos polos libres para conectar al exterior.
6.1.2. CONEXIÓN EN PARALELO
En este caso la tensión es la misma y pero la capa- cidad es la suma de las capacidades de cada una de las baterías.
En este caso se une positivo con positivo y negativo con negativo.
7. CONSERVACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE UNA BATERÍA.
Los cuidados que requieren una batería no pueden catalogarse de importantes, pero tampoco es con- veniente olvidarse por completo de ella.
Conviene comprobar con cierta periodicidad el estado de carga de la batería y el estado del nivel del electrolito.
7.1. CONTROL DEL NIVEL DEL ELECTROLITO El agua que compone el electrolito debido al calor y al mismo proceso de carga y descarga se va per- diendo en forma de vapor o gases, por lo que hay que ir añadiendo cada cierto tiempo.
En verano hay que aumentar el control ya que se evapora más.
El nivel del electrolito como norma general ha de ser de 10 mm por encima de las placas y en cual- quier caso siempre ha de cubrir las placas, ya que no es recomendable que la batería trabaje con las placas por encima del electrolito.
Figura 44 Baterías conectadas en serie
Figura 46 Nivel mínimo del electrolito
7.2. COMPROBACIÓN DE LA DENSIDAD DEL ELECTROLITO
Como se vio anteriormente durante los procesos de carga y descarga de las baterías la densidad varía según el estado de carga de esta.
extremo y un tubo más delgado en el otro, en el interior lleva un flotador con una regla graduada que nos indica la densidad del líquido a medir.
Se introduce el extremo delgado en el interior del vaso se presiona la pera y se suelta aspirando el líquido al interior del tubo transparente, en la regla graduada del interior nos mostrará la densidad del electrolito.
Figura 47 Densímetro
7.3. LIMPIEZA
Debido a las posibles salpicaduras de ácido y al ser este muy corrosivo hay que tener la precaución de limpiar los soportes de las baterías, así como las bornas de conexiones aunque lo mejor es impregnar estas con vaselina neutra para evitar corrosiones y que aumente la resistencia eléctrica en las conexiones.
8. SULFATACIÓN DE LAS BATERÍAS
El sulfato de plomo que se forma en las placas du- rante la descarga de la misma puede ser de dos formas una amorfa formado por una gran cantidad de partículas minúsculas que ocupan una gran su- perficie o de forma cristalina (acetato de plomo) que aísla completamente las placas del electrolito. El proceso de transformación de la forma amorfa a cris- talina se realiza cuando la batería se encuentra descar- gada por lo que no es conveniente dejar una batería descargada durante mucho tiempo, también se produ- ce la forma cristalina en cargas y descargas rápidas.Actividad Nº 26
CONTROL DE CARGA DE UNA BATERÍA
A partir de una batería descargada conectarla a un cargador e ir realizando comprobaciones periódicas de la densidad. Anotar los resultados en un cuadro como el de abajo