Funcionamiento y Mantenimiento de Acumuladores de Plomo

Tema: Acumuladores Eléctricos

La misión de los acumuladores es almacenar energía eléctrica que le suministra un generador. La electroquímica se basa en reacciones redox que producen o consumen energía eléctrica. Una reacción redox es aquella en la que una sustancia se reduce y otra se oxida.

La celda electroquímica está formada por una disolución electrolítica y unos electrodos sumergidos en ella donde se produce la reducción o la oxidación. El cátodo siempre se reduce y el ánodo se oxida.

Componentes de los Acumuladores de Plomo

Los acumuladores de plomo son los más usados; están constituidos por unas placas en forma de red separadas por un aislante y sumergidas en una solución de ácido sulfúrico. El acumulador se compone de:

• El monobloque: Es el que contiene y protege a los elementos; en el fondo tiene un espacio para los sedimentos.
• Las placas: Son de plomo y óxido de plomo en forma de rejilla.
• El aislante: Se interpone entre las placas para evitar el contacto entre ellas.
• La tapa: Cierra el monobloque por la parte superior.
• Los tapones: Permiten el llenado de agua y la salida de los gases de la batería sin que el líquido se derrame.
• Los puentes de conexión: Permiten conectar las celdas en serie.
• Los bornes: Permiten conectar los dispositivos a la batería.

Procesos de Carga y Descarga

Durante el proceso de descarga, la materia activa se desprende formando sedimentos en el fondo de la batería; también se consume ácido, por lo tanto, la densidad del electrolito baja. En el proceso de carga, el ácido se regenera aumentando la densidad, al igual que ocurre con las placas.

Consecuencias de la Carga y Descarga

• La densidad del electrolito varía según esté cargada o no.
• Si la descarga se prolonga en exceso, la batería se sulfata.
• Si la carga se prolonga en exceso, se produce la electrólisis del líquido, generando hidrógeno y oxígeno, lo que conlleva riesgo de explosión.
• Si la carga es muy rápida, la materia activa puede no regenerarse bien y no adherirse correctamente a las placas.
• Si el electrolito se mantiene en su nivel y no se congela, la batería puede durar mucho tiempo.

Características Eléctricas

• Tensión nominal: Es el voltaje de una celda multiplicado por el número de celdas en serie.
• Capacidad nominal: Es la cantidad de energía que puede suministrar la batería cuando está completamente cargada; depende de las dimensiones de las placas y el número de ellas por celda. La capacidad se mide en amperios-hora (Ah).
• Rendimiento: Es la relación entre la capacidad y la energía suministrada para cargarla.
• Descarga rápida: Indica la intensidad máxima de descarga que puede dar la batería.

Mantenimiento de la Batería

Para un correcto mantenimiento, se deben seguir estas pautas:

• Si el nivel del electrolito está bajo, rellenar con agua destilada.
• Nunca rellenar con ácido ni con agua común.
• No rellenar con agua en exceso.
• Mantener limpios los respiraderos.
• Mantener los bornes limpios y engrasados.
• No poner objetos, como herramientas, encima de la batería.
• Mantener limpia la batería y evitar vibraciones.

Cargadores y Procedimientos de Carga

El cargador está constituido por un transformador cuyo primario se conecta a la red eléctrica y cuyo secundario lo forman diversas bobinas para conseguir diversos voltajes. Unos diodos rectifican la corriente y un potenciómetro permite seleccionar la intensidad de carga.

Procedimientos de Carga

Las operaciones previas son: lavar la batería exteriormente, limpiar bornes y comprobar el nivel de electrolito.

• Carga lenta:
  • A régimen constante: Se realiza durante todo el tiempo de carga al 10%.
  • A régimen variable: Se realiza al 20% primero y luego se reduce al 5%.
• Carga rápida: Se realiza primero a una intensidad próxima a la de la batería y luego se reduce al 10%. Para hacer una carga rápida, la batería debe estar en perfecto estado, se deben quitar los tapones, no dejar que la temperatura supere los 50 ºC y cargar a un máximo del 80%.

Precauciones para Cargar la Batería

• Realizar la carga en una sala ventilada.
• Mantener el cargador lejos de la batería.
• Mantener la temperatura por debajo de 50 ºC.
• No acercar llamas.

Diagnóstico y Averías

Para la medida de densidad, se utiliza un densímetro que tiene una pera de succión y un flotador con una escala que indica el nivel del electrolito.

Tipos de Averías

• Averías externas: Como la sobrecarga, donde se provoca corrosión y desprendimiento de la materia activa (la batería puede quedar inservible), o la carga deficiente provocada por conexiones defectuosas.
• Averías internas: Como sulfataciones, cortocircuitos, desprendimiento de materia activa y envejecimiento.
• Averías mecánicas: Por golpes, pérdida de tapones o puentes de conexión desoldados.