CAPITULO 5
LA BATERIA DE PLOMO-ACIDO
INTRODUCCION La importancia de este componente dentro del sistema FV hace necesario el
conocimiento a fondo de las limitaciones intrínsecas del mismo. Sólo así podrá lograrse la correcta instalación y uso del sistema, prolongando su vida útil y grado de fiabilidad. Es por ello que decidí incorporar dos capítulos relacionados con el tema. Este capítuloestá dedicado a las baterías de plomo ácido en general; el capítulo subsiguiente proporciona detalles propios de las baterías usadas en los sistemas FVs.
DOBLE Comenzaremos con una pregunta básica: ¿cuál es el mecanismo que permite la CONVERSION utilización de una batería como una fuente portátil de energía eléctrica ? La respuesta DE ENERGIA es: una doble conversión de energía, llevada a cabomediante el uso de un proceso
electro-químico. La primera conversión, energía eléctrica en energía química, toma lugar durante el proceso de carga. La segunda, energía química en eléctrica, ocurre cuando la batería es descargada. Para que estas conversiones puedan llevarse a cabo se necesitan dos electrodos metálicos inmersos en un medio que los vincule, llamado electrolito.
POLARIDAD
Esteconjunto forma una celda de acumulación, cuyo voltaje, en una batería de plomoácido, excede levemente los 2V, dependiendo de su estado de carga. En el proceso electrolítico cada uno de los electrodos toma una polaridad diferente. La batería tiene entonces un terminal negativo y otro positivo, los que están claramente identificados en la caja de plástico con los símbolos correspondientes (- y +). Labatería comercial, para poder ofrecer un voltaje de salida práctico, posee varias de estas celdas conectadas en serie. La Figura 5.6 muestra muestra la estructura interna y externa de una batería de Pb-ácido para automotor, donde se observa el coneccionado serie de las celdas, las que están físicamente separadas por particiones dentro de la caja que las contiene. Cada celda está compuesta de variasplacas positivas y negativas, las que tienen separadores intermedios. Todas las placas de igual polaridad, dentro de una celda, están conectadas en paralelo. El uso de varias placas de igual polaridad permite aumentar la superficie activa de una celda. El voltaje proporcionado por una batería de acumulación es de CC. Para cargarla se necesita un generador de CC, el que deberá ser conectado con lapolaridad correcta: positivo del generador al positivo de batería y negativo del generador al negativo de batería. Para poder forzar una corriente de carga el voltaje deberá ser algo superior al de la batería. 39
BATERIA COMERCIAL
PROCESO DE CARGA
CAPITULO 5- LA BATERIA DE PLOMO-ACIDO
La corriente de carga provoca reacciones químicas en los electrodos, las que continúan mientras elgenerador sea capaz de mantener esa corriente, o el electrolito sea incapaz de mantener esas reacciones. El proceso es reversible. Si desconectamos el generador y conectamos una carga eléctrica a la batería, circulará una corriente a través de ésta, en dirección opuesta a la de carga, provocando reacciones químicas en los electrodos que vuelven el sistema a su condición inicial.
CICLOCARGADESCARGA
En principio el “ciclo” de carga-descarga puede ser repetido indefinidamente. En la práctica existen limitaciones para el máximo número de ellos, ya que los electrodos pierden parte del material con cada descarga. La diferencia funcional entre diferentes tipos de baterías obedece al uso de diferentes electrolitos y electrodos metálicos. Dentro de un mismo tipo de batería, la diferenciafuncional es el resultado del método de fabricación.
PERDIDAS DE Cuando un tipo de energía es convertido en otro la eficiencia del proceso nunca alcanza CONVERSION el 100%, ya que siempre existen pérdidas (calor). La doble conversión energética que
toma lugar dentro de una batería obedece esta ley física. Habrá, por lo tanto, pérdidas de energía durante el proceso de carga y el de descarga….
