Baterías de Automóvil: Fundamentos, Carga, Descarga y Conexiones Eléctricas

Introducción a las Baterías de Automóvil

La batería es un componente fundamental de la instalación eléctrica de un automóvil. Su función principal es el almacenamiento y el suministro de energía para permitir la realización de tres importantes funciones:

• Arranque del motor: Proporciona la corriente necesaria para poner en marcha el motor de combustión interna.
• Aporte de energía: Suministra energía a los sistemas eléctricos del vehículo cuando el motor está apagado o cuando el alternador no puede cubrir toda la demanda.
• Regulación de las sobretensiones: Actúa como un estabilizador de voltaje, absorbiendo picos de tensión y protegiendo los componentes electrónicos.

Características Eléctricas Clave del Acumulador

Para comprender el funcionamiento de una batería, es esencial conocer sus principales características eléctricas:

• Fuerza Electromotriz (FEM) y Diferencia de Potencial: La FEM es la tensión generada internamente por la batería, mientras que la diferencia de potencial es la tensión medida entre sus bornes bajo carga.
• Intensidad Máxima: Es la corriente máxima que la batería puede suministrar en un corto período, crucial para el arranque del motor.
• Capacidad de la Batería: Representa la cantidad de energía que la batería es capaz de suministrar cuando se halla totalmente cargada. Se mide en Amperios-hora (Ah). Por ejemplo, una batería de 60 Ah puede suministrar 60 Amperios durante una hora, o 1 Amperio durante 60 horas, teóricamente.

Conexión de Baterías

Las baterías pueden conectarse de diferentes maneras para ajustar el voltaje o la capacidad total del sistema.

Montaje en Serie

Al conectar baterías en serie, la tensión total del conjunto es igual a la suma de las tensiones parciales de cada batería. Durante la descarga o la carga, la intensidad de corriente que pasa por todas ellas es la misma. En una conexión en serie, aumentamos el voltaje total, mientras que la capacidad (medida en Amperios-hora) se mantiene igual a la de la batería de menor capacidad en la serie.

Montaje en Paralelo

En una conexión en paralelo, los bornes positivos de las baterías se unen entre sí, y los bornes negativos también. En este tipo de montaje, se suman las capacidades (en Amperios-hora), pero el voltaje total del conjunto permanece igual al voltaje de una sola batería.

Proceso de Carga de una Batería

Antes de proceder a la carga de una batería, es recomendable realizar una preparación adecuada para asegurar un proceso seguro y eficiente.

1. Preparación Externa: Lavar la batería exteriormente con agua y limpiar los bornes para asegurar una buena conexión y evitar corrosión.
2. Comprobación del Electrolito: En el caso de baterías con mantenimiento, comprobar el nivel del electrolito. Este debe estar aproximadamente 1 cm por encima de las placas. Si el nivel está por debajo, se debe rellenar únicamente con agua destilada, nunca con ácido.
3. Conexión al Cargador:
   • Quitar los tapones de la batería (si es de tipo con mantenimiento) para permitir la liberación de gases.
   • Conectar los bornes al cargador: el cable negro al borne negativo (-) de la batería y el cable rojo al borne positivo (+).
   • Nota: Algunos vehículos pueden tener un terminal remoto de carga; siempre se debe consultar el manual del vehículo para verificar el procedimiento correcto.
4. Verificación de Polaridad: Asegurarse de que el testigo de inversión de polaridad del cargador esté apagado, lo que indica que la batería está correctamente conectada.
5. Selección de Tensión: Seleccionar la tensión de carga adecuada para la batería (comúnmente 6 V, 12 V o 24 V).
6. Inicio de Carga: Conectar el enchufe del cargador a la red eléctrica. Es recomendable comprobar con un amperímetro que la intensidad de carga seleccionada en el reostato (si aplica) sea la correcta.

Ciclos de Descarga y Carga

Descarga de la Batería

Durante la descarga, la fuerza electromotriz (FEM) se mantiene relativamente constante, aproximadamente igual a 2 V por vaso, durante gran parte de su estado. En este proceso, el sulfato de plomo se forma en las placas y el ácido sulfúrico del electrolito se consume, transformándose en agua. Esto hace que el electrolito sea menos conductor, lo que aumenta su resistencia interna y disminuye su densidad. Una batería se considera descargada cuando su densidad desciende hasta aproximadamente 1.19 g/cm³ y su voltaje por vaso es de alrededor de 1.85 V.

Carga de la Batería

Durante el proceso de carga, el paso de la corriente se produce en sentido contrario al de la descarga. Los electrones circulan por el electrolito desde la placa negativa a la positiva, lo que provoca un proceso de reacción químico inverso al de la descarga. El sulfato de plomo de las placas se convierte de nuevo en plomo y dióxido de plomo, y el agua del electrolito se transforma en ácido sulfúrico, aumentando su densidad y restaurando la capacidad de la batería.