Mantenimiento Requerido por Baterias de Plomo Acido

Se puede clasificar a las baterias (acumuladores) de Plomo-Acido en funcion del tipo de mantenimiento requerido por estas: Con, bajo, libre y sin mantenimiento

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Éste es un ítem donde normalmente el usuario está más indefenso frente a lo que ofrece el mercado, ya que como primera medida no hay una clara definición de lo que es el libre mantenimiento. Para el usuario de una batería automotriz el libre mantenimiento representa no tener que ocuparse nunca de la batería (agregarle agua) durante toda la vida útil de la misma (3,5 años).

Este objetivo puede lograrse en una batería de Plomo-Selenio; pero esta misma batería en un uso estacionario (10 a 20 años) ya no será de libre mantenimiento ya que necesitará el agregado de agua en forma periódica.
Además, si el único objetivo es no agregar agua, se puede fabricar una batería de alto contenido de Antimonio (alto consumo de agua) y calcular cuánto electrolito deberá haber por sobre las placas para que nunca sea necesario el agregado de agua, pudiendo llegar a valores ridículamente desproporcionados; pero nadie se pregunta:

¿A dónde se fue el agua que gasificó la batería?

La gasificación de la batería es en forma de Oxígeno e Hidrógeno. El Oxígeno es un elemento oxidante y el Hidrógeno, en ciertas proporciones, forma con el aire una mezcla altamente explosiva. Además, ambos gases salen de un medio ácido altamente corrosivo por lo que la presencia de estos gases en el ambiente no siempre es aceptable, más aún cuando se trata de equipamiento electrónico. Cabe destacar que a medida que se consume agua, aumenta la densidad del electrolito haciendo al medio cada vez más agresivo para los componentes de la batería, reduciendo su expectativa de vida. En la actualidad se debe considerar a una batería como libre mantenimiento si su gasificación es nula o despreciable en una condición normal de uso. En general y sin tratar de entrar en casos de uso particular, una batería estacionaria puede ser de diferente tipo.

Tipos de Mantenimiento Requerido

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Con Mantenimiento

  • Si es de alto contenido de Antimonio.

Mantenimiento de Acumuladores (baterías)

  • Si el mantenimiento de la batería ha sido el correcto, puede durar cinco o más años.
  • El echar agua natural en vez de destilada, aporta impurezas que perjudican a la batería.
  • Cuando se cambie una batería, hay que poner en su lugar otra de igual o mayor capacidad.
  • Para conectar una batería, primero se conecta el borne positivo y luego el negativo, y para desconectarla, primero se retira el borne negativo y después el positivo.

Para conservar las baterías en perfecto estado se deben de hacer las siguientes cosas:

  • Si el nivel del electrolito es bajo, se añadirá agua destilada, no debe utilizarse agua natural, pues produce impurezas que pueden corroer las placas, entre otras cosas perjudiciales.
  • Nunca debe rellenarse la batería con ácido.
  • Vigilar el nivel del Electrolito y no rellenarlo en exceso cuando proceda a rellenarlo.
  • Deben de mantenerse limpios los respiradores de los tapones de llenado.
  • Los bornes deben limpiarse periódicamente y engrasarlos con vaselina.
  • La batería debe estar bien sujeta para evitar golpes y vibraciones excesivas.
  • No dejar nunca herramientas sobre la batería.
  • Si se quiere almacenar una batería durante algún tiempo, debe de almacenarse completamente cargada.

¿Cómo alargar la vida de mi batería?

  • Mantenimiento periódico. Verificar el nivel de agua.
  • Chequear periódicamente el sistema de carga del automóvil o vehículo (alternador y regulador de voltaje) para evitar sobrecargas y descargas.
  • Evitar que la batería permanezca sin recibir carga por períodos prolongados, ya que el proceso de auto-descarga, propio de todas las baterías, terminará por dañarla en forma irreversible.

Bajo Mantenimiento

  • Si es de Plomo-Selenio.

Son aquellas que requieren alguna reposición de agua desmineralizada para mantener el nivel del Electrolito, de tal manera que siempre esté por encima (unos 5mm) de la parte superior de las placas. Para realizar la operación de agregado de agua desmineralizada, se deben retirar los tapones plásticos ubicados sobre la tapa de la caja de la batería.
Las rejillas de las placas de estas baterías están constituidas por una aleación de Plomo-Antimonio y sometidas a una tensión de carga = 14,5 V consumen 2,2 gramos de agua por ampere-hora, aproximadamente.

Libre Mantenimiento

  • Si es de Plomo-Calcio.

Batería sin mantenimiento es el nombre genérico dado a la batería producida con una tecnología que reduce significativamente el consumo interno de agua, durante el uso en condiciones normales (tensión entre 13.8V y 14.8V con el vehículo en funcionamiento), y que debe estar por debajo de un valor predeterminado. Las rejillas de las placas de estas baterías están constituidas por una aleación de Plomo-Calcio, Plomo-Plata o Plomo-Estaño.

Es importante saber que todas las baterías de solución líquida poseen un consumo de agua y, ese consumo dependerá directamente de la tecnología usada en su fabricación y del diseño interno de la tapa y/o tapones. Actualmente existen diversas normas que establecen límites máximos de consumo de agua para considerarlas sin mantenimiento. A su vez las terminales automotrices poseen sus exigencias según sus normativas internas.

La norma de VW establece un consumo máximo de 6g/Ah (6 gramos de agua por cada Ah de capacidad nominal), la norma Fiat exige un máximo de 3g/Ah y Ford 1.9g/Ah. La prueba para determinar el consumo de agua de una batería presenta pequeñas diferencias entre una norma y otra, pero básicamente consiste en:

  • Limpiar la batería completamente y pesarla inicialmente (Pi = Peso inicial).
  • Colocar la batería en un recipiente con agua a 40°C (baño maría). El nivel de agua debe estar poco debajo del borde de la tapa.
  • La batería debe recibir una carga constante entre 14.40V y 14.80V por un tiempo de 500h = 21 días (valor equivalente a aproximadamente un año de rodaje de un vehículo con 2 horas de uso diario).
  • Al final de ese período, la batería debe nuevamente ser limpiada y pesada (Pf = Peso final).
  • El consumo de agua será el resultado de la diferencia entre el peso inicial y el final dividido por la capacidad nominal de la batería.

Unidades:
– Consumo de Agua (g/Ah).
– Capacidad Nominal (Ah).
– Peso (g)

Sin Atención

  • Si es sellada.

Más Información sobre las Baterías de Plomo Ácido

Términos y Definiciones Relacionados con las Baterías de Plomo Acido

Glosario de términos relacionados a las baterías (acumuladores) de plomo ácido.

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En la serie de entradas previas sobre las baterías de plomo acido se uso una terminología asociada al tema, que para los ajenos puede resultar un poco confusa.

Glosario de Términos Referidos a las Baterías de Plomo-Ácido

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  • A

Autonomía: Tiempo mínimo durante el cual, en caso de defecto de la fuente de alimentación primaria, el S.A.I. asegura la permanencia de la alimentación de la carga, en las condiciones de servicio especificadas, con las baterías totalmente cargadas.

Acido sulfúrico : Ver “Electrolito”.

Acumulador de plomo: Batería recargable, basada en la tecnología de plomo-ácido.

Amperio (A): Intensidad de corriente.

Amperio hora (Ah): Intensidad de corriente medida en amperios y multiplicada por el tiempo (horas) durante el cual la corriente se puede tomar desde la batería.

Antimonio: Material utilizado en aleación junto al plomo, para lograr una resistencia mecánica mayor. El antimonio también mejora las características de los ciclos de las baterías, pero aumenta el consumo del agua. La Optima 850 no contiene antimonio.

Autodescarga: La corriente que se disipa de la batería y que, al cabo del tiempo, puede dejar la batería sin energía.

  • B

Batería: Serie de elementos, conectados de forma tal que en sus terminales extremos presenten una tensión igual a la suma de las tensiones de las unidades que la constituyen.

Batería Abierta: Se denomina así, a la que está constituida por elementos que emiten libremente los gases de electrólisis, motivo por el que se le debe reponer periódicamente el agua consumida en este proceso.

Batería Estacionaria: Es una batería que habiendo sido instalada en un lugar, no es habitualmente movida de un lugar a otro.

Batería regulada por válvula (V.R.L.A.): Batería constituida por elementos regulados por válvula (ver elemento regulado por válvula).

BCI: Consejo Internacional de Baterías.

  • C

Capacidad: Número total de amperio – horas que pueden ser retirados de una batería totalmente cargada, a un régimen de descarga, a una temperatura y a una tensión de corte definidos.

Capacidad inicial (Ci): Capacidad real de la batería descargada a un régimen de 8 h, a 25 °C, hasta una tensión de 1,75 V. Deberá ser por lo menos el 90 % de su capacidad nominal.

Carga de flotación: Carga de baja magnitud aplicada en forma ininterrumpida con el objetivo de compensar las pérdidas por autodescarga, manteniendo la batería en estado de carga plena.

Contenedor: Recipiente de material inatacable por el ácido en cuyo interior se alojan las placas de ambas polaridades y el electrólito.

Coup de fouet (Latigazo): Es el fenómeno transitorio que experimenta un elemento o batería tipo plomo-ácido cuando luego de ser retirado de una carga de flotación es descargado. El mismo se manifiesta en los primeros instantes de la descarga por una merma de la tensión que disminuye hasta llegar un valor mínimo, para ascender luego y normalizarse.

Carga rápida: Recarga parcial de la batería hasta llegar a la carga completa de la misma. Se lleva a cabo en un corto periodo de tiempo y su objeto es mantener la capacidad y compensar la descarga.
CCA (Cold Crancking Amps):
Capacidad de arranque en frío. Corriente de arranque durante 30 segundos a -18ºC con una tensión final mínima de al menos 7,2V

Ciclo: Una carga y descarga.

Conexión en paralelo: Las baterías pueden conectarse tanto en serie como en paralelo. La conexión en paralelo dobla la capacidad y el voltaje permanece siendo el mismo. El esquema de conexión es el de positivas conectadas a positivas y negativas a negativas.

Conexión en serie: Conectar juntas varias fuentes de energía a través de conexiones que unan el positivo al negativo. El objetivo de la conexión en serie es incrementar el voltaje manteniendo invariable la capacidad.

Corrosión: Es el término usual para describir la gradual oxidación de las conexiones, de plomo a óxido de plomo.

  • D

Descarga a potencia constante: Descarga en el curso de la cual el producto de la tensión en los bornes por la corriente extraída se mantiene constante.

Descarga: Disipación de energía eléctrica de una batería.

DIN (Deutsche Industrie Norme): Norma industrial alemana.

  • E

Embalaje térmico (Thermal runaway): Condición crítica que se origina durante la carga a tensión constante, en la que la corriente y la temperatura interactúan entre sí generando un efecto acumulativo creciente, que podría derivar en la destrucción de la batería.

Electrolito para baterías plomo-ácido: solución formada por agua destilada o deionizada y ácido sulfúrico, cuya proporción está definida por su densidad.

Electrolito absorbido: está constituido por una solución de ácido sulfúrico que es absorbida mediante el empleo de separadores porosos fabricados con microfibras de vidrio.

Elemento de batería: (También denominado celda) Unidad electroquímica básica, formada por un ánodo, un cátodo y un electrolito, empleada para recibir, almacenar y entregar energía eléctrica. Los elementos de plomo – ácido poseen una tensión nominal de 2 V.

Elemento regulado por válvula: Elemento secundario cerrado bajo condiciones normales, pero que dispone de una válvula que permite el escape de los gases si la presión interna excede un valor predeterminado. Normalmente a su electrolito no se le pueden efectuar adiciones.

Electrólito: El liquido contenido en la batería. Este es el ácido sulfúrico diluido en agua. El electrolito transporta iones entre las placas positivas y negativas.

  • G

Grilla: Soporte conductor utilizado en los elementos de plomo-ácido para sostener la materia activa.

Gas: En los ciclos de carga y descarga de las baterías de plomo-ácido, éstas producen oxigeno e hidrógeno. Como este gas escapa fuera, disminuye la proporción de agua en la concentración del electrolito y debe ser periódica-mente repuesta.
Gases Oxígeno e Hidrógeno:
El gas oxhídrico es una mezcla de hidrógeno y oxigeno en la relación de 1:2. El hidrógeno y el oxigeno son formados por los electrodos negativos y positivos respectivamente. En baterías convencionales abiertas, estos gases se escapan a la atmósfera, pero si se inflaman en el interior de la batería pueden provocar la explosión de ésta.

Gel: En algunas baterías el electrólito está en la forma de gel. Las baterías de gel son de libre mantenimiento.

  • I

IEC: Comisión Electroquímica internacional.

  • L

Libre mantenimiento: Esto significa que no hay nunca necesidad de rellenar la batería con agua y que los electrodos no están sujetos a corrosión.

  • M

Materia activa: Material componente de las placas que reacciona químicamente produciendo energía eléctrica cuando el elemento o batería son descargados y que es vuelto a su estado original durante la carga.

Monobloc: Batería secundaria en la que los elementos son instalados en un contenedor.

  • O

Oxido de plomo: La masa activa contenida en las placas de la batería.

  • P

Pulsar la carga: El cargador de la batería controla y adapta él mismo el estado de la batería. Después de que la carga es completada, la batería es sometida a una carga de mantenimiento que no tiene ningún riesgo de sobrecarga.

  • R

Recombinación: Las reacciones químicas forman hidrógeno y oxigeno en una batería. La recombinación hace reaccionar las moléculas de oxigeno e hidrógeno formando agua.

  • S

Separador: Lámina intercalada entre las placas para evitar los cortocircuitos y retener la materia activa. Por su textura o porosidad permite el pasaje de los iones, la difusión del ácido y el desprendimiento gaseoso. En los elementos de plomo-ácido con electrolito absorbido actúa también como soporte del ácido.

Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (S.A.I.), Uninterruptible Power Systems (U.P.S.): Conjunto de convertidores, interruptores y baterías que componen un equipo capaz de asegurar la continuidad de la alimentación de la carga en caso de falla en la fuente primaria.

SAE: La norma estadounidense de medida, correspondiendo a la norma Alemana DIN.
SEN:
La norma sueca de medida, que se corresponde con SAE y DIN.

Sobrecarga: Se denomina así al hecho de seguir cargando la batería después de estar ésta completamente cargada, lo cual acorta su durabilidad.

Sulfato de plomo: Es el producto de la reacción química entre el plomo y el ácido sulfúrico, que ocurre durante una fuerte carga o descarga. Esto crea una película que cubre las placas y forma una pequeña superficie impermeable.

  • T

Tensión de corte: Es la tensión límite a la que se considera terminada la descarga de un elemento o monobloc.

Tiempo de recarga: Tiempo mínimo necesario para recargar suficientemente la batería del S.A.I. o rectificador, con su propio dispositivo de recarga, después de una descarga que brinde la autonomía requerida, funcionando en las condiciones de servicio especificadas, para asegurar una descarga idéntica a esta.

Tensión latente: El voltaje que posee la batería después de estar desconectada durante 1.620 horas.

  • U

UPS ( Uninterruptible Power Systems): Ver Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (S.A.I.).

  • V

Válvula de seguridad: Válvula autosellante que se activa si la presión de gas en la batería es demasiado alta.
Válvula reguladora de la batería:
Ver Recombinación.

Voltaje de celda: El voltaje que tiene cada celda de la batería.

Baterias Sin o de Libre Mantenimiento

Batería sin mantenimiento es el nombre genérico dado a la batería producida con una tecnología que reduce significativamente el consumo interno de agua, durante el uso en condiciones normales (tensión entre 13.8V y 14.8V con el vehículo en funcionamiento), y que debe estar por debajo de un valor predeterminado. También se la conoce como Bateria de Libre Mantenimiento.

baterias sin mantenimientoBatería sin mantenimiento es el nombre genérico dado a la batería producida con una tecnología que reduce significativamente el consumo interno de agua, durante el uso en condiciones normales (tensión entre 13.8V y 14.8V con el vehículo en funcionamiento), y que debe estar por debajo de un valor predeterminado. También se la conoce como Bateria de Libre Mantenimiento.

Es importante saber que todas las baterías de solución líquida poseen un consumo de agua y, ese consumo dependerá directamente de la tecnología usada en su fabricación y del diseño de interno de la tapa y/o tapones.

Actualmente existen diversas normas que establecen límites máximos de consumo de agua para considerarlas sin mantenimiento. A su vez las terminales automotrices poseen sus exigencias según sus normativas internas. La norma de VW establece un consumo máximo de 6g/Ah (6 gramos de agua por cada Ah de capacidad nominal), la norma Fiat exige un máximo de 3g/Ah y Ford 1.9g/Ah. La prueba para determinar el de consumo de agua de una batería presentar pequeñas diferencias entre una norma y otra, pero básicamente consiste en:

  • Limpiar la batería completamente y pesarla inicialmente (Pi = Peso inicial).
  • Colocar la batería en un recipiente con agua a 40°C (baño maría). El nivel de agua debe estar poco debajo del borde de la tapa.
  • La batería debe recibir una carga constante entre 14.40V y 14.80V por un tiempo de 500h = 21 días (valor equivalente a aproximadamente un año de rodaje de un vehículo con 2 horas de uso diario).
  • Al final de ese período la batería debe nuevamente ser limpiada y pesada (Pf = Peso final).

El consumo de agua será el resultado de la diferencia entre el peso inicial y el final dividido por la capacidad nominal de la batería, como puede ser observado fácilmente en la siguiente formula:

consumo de agua

Ejemplo

Capacidad nominal de la batería = 100Ah

Peso inicial = 25,5 kg = 25.500 g (antes del test)

Peso final = 25,0 kg = 25.300 g (después del test)

Peso final = 25,0 kg = 25.300 g (después del test)

consumo agua bateria libre mantenimiento

Conclusión: La batería testeada podría ser considerada como libre de mantenimiento para algunas terminales como es el caso de VW y Fiat, pero no podría ser considerada de esa manera en Ford. En caso de sobrecarga, o sea, una carga con tensiones superiores a los 14.8V, el consumo de agua aumenta.

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