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INTRODUCCIÓN A LA BATERÍA DEFINICIÓN
INTRODUCCIÓN A LA BATERÍA DEFINICIÓN
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La Batería Plomo-Ácido de Arranque, es un “conjunto de acumuladores eléctricos” conectados entre si. Los acumuladores tienen la capacidad de convertir la energía eléctrica en energía química, almacenarla y, ante un requerimiento, invertir el proceso y entregarla nuevamente convertida en energía eléctrica. Al conectar la batería a cualquier consumo eléctrico, como es el motor de arranque, la energía química se convierte en energía eléctrica y entonces fluye corriente a través del circuito.
Una batería de arranque tiene tres funciones principales:
A) Entregar energía al motor de arranque y al sistema de encendido para que el motor de explosión pueda ser puesto en marcha.
B) Proporcionar la energía extra, requerida cuando el consumo eléctrico del vehículo sea superior al que puede entregar su alternador.
C) Actuar como estabilizador de voltaje en el sistema eléctrico. La Batería reduce momentáneamente altos voltajes que ocurren en el sistema eléctrico de los vehículos.
PARTES O COMPONENTES DE UNA BATERÍA
PARTES O COMPONENTES DE UNA BATERÍA
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Caja o recipiente: Fabricada en polipropileno copo limero de alta resistencia. Su función es soportar o contener todos los componentes que permiten el proceso electroquímico de la Batería.
Tapa o cubierta: También fabricada en polipropileno copo limero de alta resistencia; permite mantener sellados los vasos contenidos en la caja, impidiendo la salida del electrolito. Tanto recipientes como cubiertas, deben estar fabricados en materiales con características aislantes a la conducción eléctrica, resistente al impacto o choque, inatacables por la acción del ácido sulfúrico y ser totalmente livianos.
Tapones: Los tapones pueden ser de rosca o de presión. Su función es la de cerrar los agujeros de relleno de los elementos y en funcionamiento deben siempre estar puestos. También permiten evacuar los gases liberados en la reacción electroquímica.
Grupos: Los grupos (o elementos acumuladores) que van en los vasos o celdas, están formados por Placas positivas, Placas Negativas y Separadores.
Placas Positivas: Son el resultado de empastar una rejilla de una aleación de plomo con una pasta o material activo compuesta por peróxido de plomo y ácido sulfúrico. (La rejilla sostiene el material activo y conduce la energía eléctrica)
Placas Negativas: Unión de una rejilla de una aleación de plomo con una pasta compuesta por plomo esponjoso y ácido sulfúrico.
Separador: Fabricado en polietileno micro-poroso el cual no se corroe con el ácido; impide la conducción metálica entre las placas de polaridad opuesta, al mismo tiempo que permite la conducción electrolítica.
Tanto las placas positivas como las negativas se intercalan y entre cada placa positiva y negativa se coloca un separador. A este conjunto así formado se le denomina grupo. Los grupos van interconectados en serie, de tal manera que las placas positivas de uno quedan conectadas con las negativas del otro y así sucesivamente.
A finales del 2007 hemos introducido en nuestro proceso de fabricación, la placa negativa metal expander, garantizando mayor productividad y calidad, una alta inversión con la última tecnología.
Bornes: Los bornes positivos o negativos, permiten la salida de la energía acumulada en la batería o la entrada de ella cuando está descargada y van conectados al sistema eléctrico del vehículo o a un sistema externo de carga.
Electrolito: Compuesto de ácido sulfúrico y agua destilada. Es uno de los elementos químicos que forma parte de la reacción electroquímica de la Batería. Es necesario usar el electrolito proporcionado con las Baterías y no otro, ya que se necesita una densidad y existencia de pureza determinada.
REACCIÓN ELECTROQUÍMICA
REACCIÓN ELECTROQUÍMICA
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El proceso en una Batería Plomo-Ácido está determinado por los elementos químicos que reaccionan en ella: Peróxido de plomo (material activo de las placas positivas), Plomo puro esponjoso (material activo de las placas negativas) y Ácido sulfúrico (componente del electrolito).
Cuando dos metales diferentes se sumergen en un ácido, se inicia una reacción química que por su diferencia de potencial eléctrico genera una corriente eléctrica. Dependiendo del tipo de metales y del ácido en que se sumerjan, se generan potenciales de magnitudes distintas. La reacción electroquímica de estos componentes genera aproximadamente 2,1 voltios de tensión entre placas.
La corriente es transportada a través del electrolito, partículas materiales que llevan cargas eléctricas a las que se da el nombre de iones. Los iones viajan en direcciones opuestas a sus respectivos electrodos.
Por efecto de la descarga, el bióxido de plomo de la placa positiva se transforma en sulfato de plomo, por absorción del ión Sulfato SO4 = Del ácido sulfúrico. La placa negativa, que en estado de carga consiste en plomo esponjoso, se transforma igualmente en sulfato de plomo. A medida que la batería se descarga,
Habrá menos ácido y más agua en el electrolito y más sulfato de plomo en las placas.
Si cuando está, la batería descargada, se le hace pasar la corriente eléctrica en el sentido inverso al de la descarga, se produce su carga o almacenamiento .Al haber más proporción de agua en el electrolito, el paso de la corriente la descompone, liberando el hidrógeno, el cual se apodera del ion sulfato SO4= del sulfato de plomo de ambas placas, restableciendo el ácido sulfúrico que se había disociado en la descarga. El oxigeno del agua pasa a oxidar el plomo de las placas positivas que recupera el PbO2 mientras que la placa negativa queda reducida a plomo poroso Pb.
Con el envejecimiento del acumulador, los cristales del sulfato de plomo no eliminado, aumentan de tamaño, impidiendo el libre acceso del electrolito al interior de la materia activa, con la consiguiente disminución de capacidad. Un exceso de carga seguirá descomponiendo el agua del electrolito y liberando oxígeno e hidrógeno. El oxígeno al no encontrar bastante plomo con quien combinarse lo hará con el de las rejillas positivas, oxidándolas y provocando su destrucción.
FUENTES DE AVERÍAS IMPUTABLES AL PROCESO DE FABRICACIÓN
FUENTES DE AVERÍAS IMPUTABLES AL PROCESO DE FABRICACIÓN
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Cubierta mal sellada:
Goteo de electrolito por cubierta sin golpe – Pandeo de caja sin golpe.
Filtración de caja:
Goteo exclusivamente por los puntos de inyección y venas del fabricante de cajas de polipropileno.
Batería aislada:
Batería cargada, que al momento de realizar prueba se aísla, se desconecta, se interrumpe totalmente o con saltos de corriente. Entregando un voltaje inferior, (Generalmente 10 voltios)
Algunas en el momento de la prueba de descarga, presentan humo fuerte en el vaso.
Posibles causas:
soldadura Intercelda, material desprendido, placa desoldada, poste desoldado borne y /o puente, conector desoldado o puente partido, marco partido, placa falta de formación.
Batería con vaso en corto:
Por curvatura de placas, separador rasgado
Baterías que generalmente presentan un burbujeo fuerte, entregando también un voltaje inferior o igual a 10.5 voltios, con una densidad de 1100 en el vaso afectado y los demás entre 1240 y 1250. Posibles causas: por gota de plomo, separador subido o bajo, separador perforado
Batería con descenso acusado de voltaje:
Baterías con pocos meses de uso con apariencia de densidades y voltajes normales pero al momento de la comprobación en descarga hay un descenso en el voltaje en menos de 9 voltios
Habrá menos ácido y más agua en el electrolito y más sulfato de plomo en las placas.
Si cuando está, la batería descargada, se le hace pasar la corriente eléctrica en el sentido inverso al de la descarga, se produce su carga o almacenamiento .Al haber más proporción de agua en el electrolito, el paso de la corriente la descompone, liberando el hidrógeno, el cual se apodera del ion sulfato SO4= del sulfato de plomo de ambas placas, restableciendo el ácido sulfúrico que se había disociado en la descarga. El oxigeno del agua pasa a oxidar el plomo de las placas positivas que recupera el PbO2 mientras que la placa negativa queda reducida a plomo poroso Pb.
Con el envejecimiento del acumulador, los cristales del sulfato de plomo no eliminado, aumentan de tamaño, impidiendo el libre acceso del electrolito al interior de la materia activa, con la consiguiente disminución de capacidad. Un exceso de carga seguirá descomponiendo el agua del electrolito y liberando oxígeno e hidrógeno. El oxígeno al no encontrar bastante plomo con quien combinarse lo hará con el de las rejillas positivas, oxidándolas y provocando su destrucción.
FUENTES DE AVERÍAS NO IMPUTABLES
FUENTES DE AVERÍAS NO IMPUTABLES
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Sobrecarga (no hay garantía)
Una Batería está completamente cargada, cuando toda la materia activa de las placas positivas y negativas se ha transformado en Bióxido de Plomo y Plomo respectivamente. Si a pesar de estar la batería cargada, se continúa haciendo pasar corriente a través de ella, se produce la sobrecarga.
Causas de la sobrecarga:
Alternador / Regulador defectuoso: Las Baterías de Plomo-Ácido, están diseñadas para trabajar recibiendo un voltaje máximo desde el alternador de 14.2 voltios. Un voltaje de carga por encima de este valor generará una sobrecarga de la Batería. A mayor tiempo de exposición de la Batería a una sobrecarga, mayores serán los daños causados a la misma.
Muchos fabricantes de automóviles están utilizando alternadores que envían a la Batería un voltaje mayor que el especificado, esto está ocasionando la disminución de la vida útil de la Batería.
Carga Externa: Cuando la Batería se somete a Recarga externa y el cargador no tiene apagado automático, el personal de servicio debe estar atento a suspender la recarga en el momento debido.
Es importante utilizar siempre cargadores fabricados por empresas especialistas en los mismos, para evitar sobrecargas a la Batería.
Batería seca o falta de agua: El agua es uno de los componentes químicos primordiales en una Batería de plomo ácido y en condiciones normales es el único de todos ellos que experimenta pérdidas como resultado de la carga.
Efectos de la falta de agua: Mayor concentración del electrolito: el exceso de concentración de ácido puede producir la carbonización y desintegración de los separadores.
Sulfatación de la superficie de las placas que no están en contacto con el electrolito.
Cuidados a tener con la Batería:Rellenar las celdas con agua destilada o des-ionizada, tan pronto como el electrolito se encuentre por debajo de su nivel correcto. Nunca se debe añadir ácido sulfúrico a menos que haya pérdidas del mismo.
Cuidados a tener con la batería libre mantenimiento: Con respecto a la reclamación en garantía de este tipo de baterías a las cuáles no se les ha adicionado agua, se debe argumentar que las baterías son libre mantenimiento, lo que no ocurre con los sistemas eléctricos que deben revisarse periódicamente. Una batería seca nos indicará que el sistema eléctrico no se ha revisado.
SOBRECARGA POR TEMPERATURA (NO HAY GARANTÍA)
SOBRECARGA POR TEMPERATURA (NO HAY GARANTÍA)
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Es actualmente uno de los factores que está afectando a las baterías, sobre todo en taxis.
La temperatura es el enemigo número uno de las baterías y actualmente hay dos factores que afectan las placas tanto positiva, cómo negativa en el acumulador.
No hay garantía cuando la temperatura de trabajo excede a los 61º C.
Algunos fabricantes de vehículos, colocan la batería en el habitáculo, muy cerca del radiador o del moto ventilador, esta situación provoca que el acumulador alcance una temperatura interna superior a los 60 grados centígrados (temperatura máxima a la que debe trabajar).
Provocando sobrecarga en la placa positiva, pero más en las placas negativas, volviendo el material activo de éstas, barros Muchos usuarios, la mayoría taxistas, han trasladado la batería al baúl para eliminar la concentración de calor, logrando buenos resultados en la duración del acumulador.
El gas natural
La utilización del gas natural, genera que en los vehículos duales(los que utilizan gas y gasolina) haya un cambio de temperatura interna del motor que pasa de 470°c a 670-700°C debido a que la combustión del gas necesita mayor compresión del motor y obviamente es este aumento de 200°c lo que afecta la temperatura de la batería, debido al aumento de la temperatura ambiental del habitáculo.
Debemos tener en cuenta además, que en la pre-conversión que se le hace a los vehículos, para instalar el gas vehicular se adelanta el tiempo en la chispa de encendido del distribuidor, es decir el vehículo queda con un porcentaje de pre-encendido, lo que también aumenta la temperatura del motor.
Este ajuste en el sistema de encendido se debe a que en el gas la velocidad de llama es o.67 MPS, mientras la de la gasolina es de 0.83 MPS y la relación de compresión es de 12:1 mientras la de gasolina es 9.5:1. El gas es un combustible de llama lenta, debe encenderse con más anticipación que la gasolina para ser quemado completamente y alcanzar la presión de combustión máxima.
EFECTOS DE LA SOBRECARGA
EFECTOS DE LA SOBRECARGA
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Producción excesiva de gases: Durante la carga de la Batería, el agua se descompone liberando oxígeno e hidrógeno en forma de gases, siendo la liberación mayor a medida que aumenta la sobrecarga. La producción excesiva de gases se traduce en pérdidas innecesarias de agua, lo que requiere atención constante para mantener el electrolito a su nivel adecuado.
Corrosión de las rejillas positivas: Como consecuencia de las sobrecargas, el oxígeno al no encontrar el suficiente bióxido de plomo con quien combinarse, lo hará con el plomo de las rejillas positivas a las que oxidará y provocará su destrucción.
Mayor concentración del electrolito: La causa es la pérdida de agua. El ácido concentrado es perjudicial para los elementos integrantes de la Batería, particularmente a altas temperaturas y durante un prolongado período de tiempo
Desprendimiento de la materia activa de las placas: La materia activa al desprenderse de las placas se sedimenta en el fondo de las celdas pudiendo producir cortocircuito entre las placas.
Aumento de la temperatura: El aumento de la temperatura, consecuencia del calor generado dentro de la Batería, puede ser la causa de que las placas se deformen y aplasten a los separadores, y de que estos se contraigan, pudiendo llegar a producirse un cortocircuito.
Producción excesiva de gases:
Formas de detectar la sobrecarga:
Por requerir la Batería cantidades excesivas de agua.
Por el desprendimiento excesivo de material activo de las placas.
Por tener el electrolito de color oscuro.
Recipiente abombado o deformado.
CICLAJE DE LAS BATERÍAS
CICLAJE DE LAS BATERÍAS
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Existen factores que ciclan prematuramente las baterías, en otras palabras, desgastan anticipadamente el material activo de las placas positivas, con corrosión de las rejillas; el desgaste del material activo, se observa en forma barrosa, generalmente en la parte inferior de la rejilla.
No se debe confundir este fenómeno del ciclaje con la caída de material, que si tiene garantía de fábrica, se presenta muy pocas veces, y en el cuál el material se cae de la rejilla en forma de pastillas o alvéolos duros y la rejilla sin corrosión.
FORMAS DE DETECTAR EL CICLAJE
FORMAS DE DETECTAR EL CICLAJE
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Debemos aclarar que todas las baterías terminan su vida útil ciclada o desgastada, el ciclaje que estamos hablando es el prematuro por mal uso del acumulador.
En una reclamación de garantía, debemos diferenciar sobrecarga del ciclaje, para explicar el motivo de la no aceptación de la garantía, aunque es más difícil explicar el ciclaje. Porque es explicar un desgaste prematuro.
Una batería ciclada puede presentar los siguientes síntomas:
Voltaje incorrecto y densidad dispareja en los 6 vasos, muchas veces el voltaje es correcto, pero la densidad no.
Después de seis meses se debe analizar con la batería bien cargada y con el probador si hay descenso acusado. Si hierve uno o dos vasos, podría ser daño de fabrica, pero si hierve de dos vasos en adelante, puede ser o una sobrecarga o un ciclaje.
• Se debe analizar electrolito turbio.
• Se debe analizar si hay sedimentación de material activo
• Se debe analizar si la batería está bien aplicada.
• Se debe analizar si el vehículo tiene o tuvo problemas en el motor de arranque
• Se debe analizar si hay malas conexiones eléctricas.
• Se debe analizar si se colocó una batería de mayor amperaje en una conversión a gas.
• Se debe analizar los accesorios y consumos cómo equipos especiales, luces de neón, halógenos, sirenas etc… para determinar si fueron suficiente los amperios hora de la batería en cuestión.
ROTURAS O GOLPES DE RECIPIENTES
ROTURAS O GOLPES DE RECIPIENTES
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Causas de roturas:
Batería floja en el soporte.
Pernos de fijación de la Batería al soporte demasiado apretado.
Elementos duros en la bandeja (tornillos, tuercas, piedrillas, etc.)
Formas de evitar las roturas:
Colocar la Batería correctamente en el soporte y apretar los pernos de fijación sin excesiva dureza, cuidando que la batería quede bien sujeta.
Evitar dejar una Batería descargada en tiempo invernal.
Limpiar las bandejas antes de colocar la Batería.
TERMINALES Y ABRAZADERAS DE LOS CABLES CORROIDOS
TERMINALES Y ABRAZADERAS DE LOS CABLES CORROIDOS
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Los productos de la corrosión no impiden ordinariamente la carga de las Baterías o el uso de estas para encender las luces de automóvil, pero hacen demasiado grande la resistencia para el paso de las grandes corrientes que se necesitan durante el período de arranque.
Los cuidados que se deben tener son raspar y lavar con la solución de bicarbonato y agua, y cubrir los terminales y abrazaderas con vaselina neutra.
CARGA INSUFICIENTE (NO HAY GARANTÍA)
CARGA INSUFICIENTE (NO HAY GARANTÍA)
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Al contrario de lo que sucede cuando se sobrecarga la Batería, al hablar de carga insuficiente, hay que referirse a todos aquellos supuestos en que la batería no recibe la suficiente corriente para compensar la que gasta cuando se usa de la batería para hacer funcionar los distintos aparatos eléctricos del automóvil.
Un alternador en buen estado debe cargar entre 13.5 y 14.2 voltios como máximo
Nota: recarga y servicio por daños no imputables a la fabricación de la batería corren por cuenta del cliente.
Efectos de la carga insuficiente:
Sulfatación y pérdida progresiva de capacidad.
No hay que confundir la sulfatación como fuente de averías en las Baterías, con el sulfato de plomo que se forma en las placas como parte natural del proceso de descarga. Durante este proceso, la materia activa de las placas positivas y negativas, queda convertida en sulfato de plomo que es finalmente cristalino y se reduce fácilmente por la corriente de carga.
Se habla de sulfatación o de las placas sulfatadas como fuente de avería a los grandes cristales o costras de sulfato de plomo, de excesivo tamaño que pueden formarse en las placas, como consecuencia del mal uso de la Batería.
El sulfato así formado, es muy resistente a ulteriores transformaciones y suele adoptar un color blanco grisáceo en las placas negativas y blanco lechoso en las positivas, si bien el color no es siempre un criterio seguro para apreciar la sulfatación. Algunas veces, el color suele ser bastante oscuro y la presencia del sulfato se revela en una superficie áspera y dura y de consistencia arenosa cuando se frota entre los dedos. Las placas negativas no dan un buen brillo metálico cuando se rayan con un cuchillo
Deformación de las placas. Esta deformación se debe a que el sulfato ocupa más volumen que materia activa.
Otras posibles causas de sulfatación:
● Carros en los talleres
● Inactividad del vehículo
● Trayectos cortos (ejemplo islas, distancias cortas en las ciudades
Formas de apreciar la carga insuficiente de la Batería:
Por el densímetro: Las lecturas de densidad dan valores cada vez menores.
Por el voltímetro: La tensión total de la Batería en descarga no llega a 9 voltios.
Causas de agotamiento o descarga de las Baterías:
● Regulador de corriente estropeado o desajustado.
● Fallos en el circuito de conexión.
● Auto-descarga.
● Fallos en el aislamiento de los cables que pueden producir derivaciones a masa.
● Almacenamiento sin recargar (sulfatación Stock) – la Batería debe revisarse periódicamente en su almacenamiento, si llega a 12.2 vlts debemos recargarla.
Formas de evitar el agotamiento y la carga insuficiente de la Batería:
● Revisar y ajustar el regulador de corriente.
● Revisar el circuito de conexión.
● Revisar el circuito eléctrico para averiguar la posible existencia de derivaciones.
● Revisar las Baterías en almacenamiento.
EXPLOSIONES (no hay garantía)
Causas: Llamas o chispas producidas por la mala conexión de los bornes que inflaman los gases (hidrógeno y oxígeno) que se libera durante la carga.
Chispas estáticas que se producen más fácilmente cuando la humedad de la atmósfera es reducida.
Cuidados: Cuando se trabaja con Baterías o cerca de ellas y antes de acercar una llama o algún objeto en ignición, hay que tener la precaución de soplar en el interior de las celdas para expulsar los gases que se encuentren en su parte superior.
Para evitar las chispas producidas al quitar las pinzas de los terminales o por cortocircuitos accidentales, hay que desconectar el circuito de carga antes de quitar los conectores de los terminales de la Batería.
Para evitar las chispas estáticas hay que descargar la electricidad tocando un metal conectado a tierra antes de trabajar en la Batería.
Nota: solo hay garantía cuando se presentan corto interno y un nivel de electrolito por debajo de los puentes, por estadística, este caso se presenta en un 10%.
CONTAMINACIÓN DEL ELECTROLITO
CONTAMINACIÓN DEL ELECTROLITO
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Impurezas que afectan a ambas placas:
Hierro, manganeso, cloro y cloruros, minerales
Algunas de las impurezas antes mencionadas se encuentran normalmente en el agua y ejercen su influencia en la menor duración de la Batería, de ahí la gran importancia que tiene añadir al electrolito solamente agua destilada o des-ionizada.
Contaminación intencional o accidental:
Clavos, monedas, elementos metálicos, cuerpos extraños, líquidos para frenos, Acpm, aceites, detergentes.
Bornes Maltratados (No Hay Garantía)
No se otorgará garantía cuando a la batería en reclamación
se le haya reconstruido el borne
Desgaste del borne por conexión floja o conector en mal estado.
Señales de golpe o maltrato del borne en el momento de la instalación o mantenimiento.
Señales en el borne de haber tenido tensión en los cables conectores, generalmente se presenta en servicio pesado.
Bornes y postes torcidos y a su vez marcos partidos.
