PREGUNTAS FREQUENTES (FAQs)

Batería o acumulador, es un dispositivo que esta integrado por una o varias celdas electroquímicas que tienen la capacidad de transformar la energía química almacenada en electricidad. Cada celda esta compuesta por un Cátodo (electrodo positivo), un Ánodo (electrodo negativo), y electrólitos que permiten que los iones se muevan entre los electrodos, permitiendo que la corriente sea transmitida al exterior de la batería.

Principalmente, existen dos tipos de baterías que a su vez se dividen por tipología de uso o composición.

Baterías arranque o SLI son aquellas cuya principal función es la puesta en marcha o arranque de vehículos con motor a explosión, deben su nombre de su denominación en inglés Start, Light, Ignition (SLI Battery). Para ello necesitan entregar durante un breve espacio de tiempo corrientes de intensidad muy elevada.

Baterías industriales son las destinadas al resto de aplicaciones que no son arranque, si no que por el contrario, mantienen o nutren de energía de forma constante según la necesidad o aplicación, entre ellas destacan aplicaciones como; energía solar y eólica, telefonía, sistemas de comunicaciones en general, servicios auxiliares, iluminación de emergencia, UPS, vehículos eléctricos, etc. Las baterías industriales según su uso, se dividen a su vez en baterías estacionarias y baterías de tracción eléctrica.

Una batería estacionaria es la que se mantiene permanentemente cargada y en estado de flotación mediante un regulador de carga. Hasta que en un momento determinado se requiere la intervención de la misma, un claro ejemplo es un SAI que mantiene un sistema informático, que de forma continua la electricidad proviene de la red, pero en caso de fallo de ésta o corte de suministro, es el SAI el que abastecerá al sistema, hasta que sea restaurado el suministro externo. En sí el uso de la batería es circunstancial, por lo que se descargan pocas veces, manteniendo su carga plena durante la mayor parte de su vida útil.

Las baterías de tracción eléctrica han sido diseñadas para ser capaces soportar un elevado número de ciclos, es decir, durante su vida útil se alternarán los procesos de descarga – carga de forma continua en secuencia. Un claro ejemplo de uso de este tipo de batería es una carretilla eléctrica, la cual provoca una descarga de la batería mientras se esta usando y durante el reposo se procede a la carga para volver a usar una vez completada la misma.

El tipo de batería seleccionada en estacionario va a depender en gran medida de la aplicación y uso de la misma, siendo válida cualquier tipo de tecnología. No obstante, en el caso de optarse por electrolito líquido, se recomienda que las rejillas sean con aleación de plomo-calcio para minimizar la reposición de agua destilada.

Si el uso requiere una gran cantidad de energía en un breve espacio, optaremos por una placa plana, que entrega mayores potencias, pero si la necesidad es, que el tiempo de suministro sea mayor, la mejor opción es la placa tubular. Aquí también entran en juego otro tipo de variables como electrólito absorbido, gel, etc que van a variar los costes y mantenimiento de las unidades, aunque como ya hemos comentado la mejor opción es la que mejor se adapta a la necesidad.

Las baterías de electrolito absorbido o VRLA son unas baterías con funcionamiento muy similar al de una batería de electrolito líquido, la diferencia se encuentra en que el volumen de electrolito es únicamente el necesario para ser absorbido en el separador que aísla a una placa positiva de una negativa.

Esta absorción del electrolito en el separador le da mayor versatilidad a la baterías puesto que permite que se pueda instalar en cualquier posición, sin que por ello se produzcan derrames. Dado que la cantidad de electrolito es escasa, estas baterías no disponen de tapones para reponer agua destilada sino válvulas cuya función es evitar que el agua del electrolito se evapore durante la última parte de la carga. Asimismo, todo el diseño interno está previsto para facilitar la recombinación de gases, evitando su pérdida y la merma del mismo

Como hemos explicado en el punto 4, ciclo es la sucesión de una descarga seguida de su posterior recarga hasta completar su recuperación total. Esta relación de ciclos carga-descarga también vienen reguladas y normalizadas por diferentes normas IEC.

Se denomina profundidad de descarga al porcentaje de la capacidad nominal en amperios-hora con lo que un 0% de descarga significa que esta plenamente cargada. La capacidad útil de una batería depende de la velocidad de descarga y de la tensión admisible al final de la descarga. En general la batería va a soportar más ciclos de descarga cuanto menor sea la profundidad de descarga de la misma, es decir, cuanto mayor sea la profundidad de la descarga, menor será la cantidad de ciclos que la batería nos podrá entregar.

Es aquella que ha sido especialmente diseñada para operar en ciclos de profundidad superior al 50%. Su uso no es compatible con el de una batería de uso general, puesto que al contrario que las baterías convencionales, las baterías de ciclo profundo poseen placas reforzadas para evitar su agotamiento prematuro y poder soportar mejor la exigencias del ciclado.

Capacidad es la unidad de medida que indica la cantidad de electricidad que es capaz de suministrar en descarga.

Q=I*T è Capacidad=Corriente(Intensidad)*Tiempo En la que la temperatura es el tercer factor incidente.

Capacidad nominal es la capacidad definida en condiciones normalizadas en función a tres parámetros. Estas condiciones están establecidas en varias normas nacionales e internacionales, como las IEC, IEEE, DIN, BS, JIS, etc.

Por ejemplo: La norma IEC 60896, las condiciones normalizadas que se fijan para una batería estacionaria son las siguientes: descarga en 10h hasta 1,8 VPC (Volt por celda) a una temperatura ambiente de 20ºC. En cambio en la norma IEEE 450, las condiciones para el mismo producto son 8h hasta 1,75 VPC a 25ºC. En las baterías monoblock pequeñas, la descarga se normaliza para un tiempo más largo: 20h. Lo más frecuente es que la capacidad se mida en Ah, unidad que indica la cantidad de carga eléctrica (el lector que recuerde la unidad de carga eléctrica, el Coulomb [Coul], mediante una simple cuenta deducirá que 1 Ah = 3600 Coul).

El valor medio del voltaje durante el tiempo de descarga posibilitaría calcular la energía o trabajo en watts hora(Wh), pero este valor no suele venir detallado en las baterías.

Las baterías de arranque disminuyen su capacidad cuanto más bajas son las temperaturas, pero por el contrario, aumenta su vida útil puesto que el proceso de corrosión se ralentiza. No obstante, las baterías suelen terminar su ciclo de vida en invierno, puesto que el descenso de temperaturas implica un descenso en la capacidad de las mismas, provocando un defecto de fuerza en arranques prolongados causando el fin de su funcionamiento.

Pese a lo que la mayoría piensan a cerca de las baterías, las altas temperaturas aceleran la corrosión de las rejillas y la degradación de los materiales activos, si bien su rendimiento se ve incrementado.

Como regla general para la vida de las baterías, podemos decir que por cada 10ºC de aumento de la temperatura ambiente por encima de la de referencia, la vida útil se reduce a la mitad, es decir si la duración medida de una batería de calidad es de 4 años a 26º, si la temperatura ambiente es de 36º de forma constante, la batería sólo durará unos 24 meses.

Las baterías selladas nunca han de instalarse en una habitación cerrada que no tengan algún tipo ventilación. Se trata de una pregunta muy frecuente al adquirir una batería de electrolito absorbido o gelificado, ya que este tipo de baterías se denominan también como VRLA o selladas. Si bien la liberación de gases es muy pequeña debido a la recombinación de los gases que provoca una recuperación superior al 99%, lo cierto es que no están 100% sellados. En lugar de tapones encontramos válvulas (cuya apertura es a una presión, aproximada, de 4 psi) porque el fabricante ha previsto que, bajo ciertas condiciones, si se produce un exceso de gasificación interna que no se recombina, como medida de seguridad la gasificación se liberará a través de las válvulas.

Desde el punto de vista teórico no existe una limitación, si bien en la práctica se aconseja no conectar más de cinco (5) bancos paralelos.

Consideraciones a tener en cuenta: La sección de los cables debe ser la misma, así como también su recorrido. Cualquier diferencia en la resistencia óhmica, desde los bornes del equipo hasta los de cada paralelo de baterías, hará que la corriente de descarga en cada uno de ellos no sea la misma, como se pretende. Así mismo, en el momento de la carga, se debe cuidar que la resistencia entre el cargador y cada paralelo sea la misma. El número máximo de cinco (5) recomendado, obedece a que en la practica, se demuestra que, lograr las condiciones anteriormente descritas se hace más complicado cuanto mayor sea el número de bancos.

Tal como hemos descrito en el punto 5. La elección de una batería industrial va a depender en gran medida del uso que se le quiera dar al equipo. La elección de utilizar un tipo de placa plana o tubular, con electrólito líquido o inmovilizado. Se efectuara en base a los resultados que pretendamos obtener. La dimensión de un equipo implica conocer exactamente, el uso que se le quiere dar, en que condiciones va a trabajar, que potencia deseamos obtener, que tiempo en descarga necesitamos y una seríe de parámetros cruciales para determinar el equipo exacto que necesitamos.

Para dimensionar una batería industrial como mínimo, deberemos conocer:

1. Corriente o potencia de descarga
2. Duración de la misma
3. Tensión nominal y los límites de tensión admisible por parte del equipo o sistema a alimentar (por ejemplo, 24VDC +/- 10%
4. Temperatura promedio del lugar

Para elegir el modelo de batería industrial que debemos instalar deberemos conocer:

1. En que tipo de aplicación va a funcionar (estacionaria o ciclado)
2. Condiciones ambientales (temperatura, ventilación)
3. Ubicación física (espacio disponible, acceso al lugar)
4. Posibilidad de efectuar mantenimiento y control de las baterías
5. Condiciones para la recarga.

Lo habitual es hacerlo al 10% de la capacidad nominal. Aunque como recomendación no deberemos exceder a la baja del 5% y al alza del 20%.

Las baterías de electrolito líquido se mantienen cargadas a una tensión denominada de flotación o mantenimiento y su valor depende de la densidad del electrolito. La mayoría de las baterías estacionarias de electrolito líquido se mantienen a una tensión de 2,2 V (Volt por celda). Luego de una descarga, la tensión de carga debe aumentar hasta un valor comprendido entre 2,33 y 2,4V.

Las baterías VRLA o de electrolito inmovilizado para uso estacionario se cargan con un solo valor de tensión, normalmente, 2,27V. Cuando la aplicación es de ciclado, la carga se puede realizar con las mismas tensiones ya mencionadas para baterías de electrolito líquido.

El voltaje de carga debería oscilar entre 13,8 y 14,4 V a una temperatura media entre 15 y 25 °C. El valor óptimo de la corriente de carga debería ser la décima parte de la capacidad de la batería (ejemplo: 6 A para una batería de 60 Ah) y para cargas rápidas como mucho un tercio de la capacidad (ejemplo: 20 A para una betería de 60 Ah). Si el voltaje de carga es superior a 2,4 V por célula (en el caso de baterías de 12 V son en total máx. 14,4V) entonces hay peligro de corrosión de la malla, cosa que se puede observar visualmente por la emisión de gases. Esto ocurre porque durante la carga el sulfato de plomo se transforma tanto en plomo como en dióxido de plomo; pero ya que la corriente de carga sigue fluyendo en exceso, el plomo de la malla resulta dañado ocasionando un aumento del volumen de la malla y provocando una aceleración en la degradación de la batería y su durabilidad, pudiendo llegar a quedar inservible. Por eso la batería no debe cargarse hasta el máximo con corrientes altas. Un dispositivo de carga rápida puede recargar una batería de plomo vacía rápidamente, pero solo hasta el 70 %, a partir de ese momento se debería cargar con corrientes más reducidas para evitar la corrosión de la malla y el consiguiente daño en la batería.

Cuando la batería a recuperado los Ah gastados en la descarga más un porcentaje adicional que se relaciona con el rendimiento del producto. Este porcentaje oscila entre un 15% adicional para una batería de electrolito líquido y un 10% en el caso de una sellada.

Sin embargo, no es habitual poder medir los Ah. La regla práctica dice entonces, que la carga se debe considerar finalizada cuando la corriente de carga permanece estable, sin disminuir, durante un lapso de tiempo de tres horas. En las baterías de electrolito líquido se puede medir su densidad que también debe permanecer estable, sin aumentar, durante el mismo lapso de tiempo.

Otra regla práctica es considerar que la batería (si sus rejillas de placas son de aleación de plomo-calcio) está cargada cuando la corriente es inferior al 0,5% de la capacidad nominal.

Hoy en día existen muchos aparatos de medida para baterías de arranque el primero de ellos es el densímetro, aunque cada vez más baterías se fabrican con sistemas de recombinación de gases impidiendo el uso de este instrumento.

Utilización del densímetro: Medir la tensión de vacío es una forma sencilla y práctica. La tensión, en baterías de plomo-ácido, depende de la densidad del electrolito. La regla práctica dice que, si se conoce la densidad del electrolito (expresada en Kg/l) sumando el coeficiente 0,845 obtendremos la tensión a circuito abierto o en vacío (por celda) de esa batería.

Veamos un ejemplo. La densidad del electrolito de las baterías selladas es de 1,3 Kg/l. Por lo tanto, 1,3 + 0,845 = 2,145. Éste será el valor en Volt de la tensión a circuito abierto. Si la batería es un monoblock de 12V (6 celdas), la tensión a circuito abierto que mediremos, cuando se encuentra bien cargada, será de 12,87V.

Aunque existen diferentes comprobadores de resistencia interna, voltajes, etc. Vamos a centrarnos el uso del polímetro.

Utilización del polímetro:

Con el fin de evitar un falso resultado y/o eliminar cualquier carga superficial de la batería recomendamos conectar un lámpara de coche de 12V directamente a la batería durante unos 3 minutos.

Lo primero de todo es preparar el polímetro para poder efectuar una correcta comprobación y para ello, insertaremos el cable rojo en el polímetro en el conector identificado como "volts" y el cable negro en el conector identificado como "com". Una vez colocados lo cables en el polímetro selecciona la posición de "DC Volts" girando la ruleta del polímetro.

Presiona con la punta del cable rojo al terminal positivo de la batería y efectúa la misma operación con el cable negro al terminal negativo. El polímetro nos indicará el valor en voltios en la pantalla.

Una vez dispongamos del valor entenderemos que:

1. Si valor es de 12,7 o superior, la batería esta cargada al 100%.

2. Si la lectura de voltaje es de 12,4 voltios indicará que la batería está cargada sólo al 75%.

3. La lectura del medidor es de 12,2 voltios indicará una carga de 50%.

4. Si la lectura del medidor es de 12,0 voltios indicará una carga del 25%.

5. Cualquier lectura por debajo de 11,9 voltios indicará una batería totalmente descargada, y es probable que la batería este dañada. Circunstancia que se dará casi seguro con lecturas de tensión de 10,5 voltios e inferiores que denotarán que la batería está muy dañada y necesita ser reemplazada.

NOTA: Si la batería no está al 100% de su carga debe ser cargada.

Para descargas en tiempos superiores a 3h y hasta 20h, el valor más frecuente es de 1,75VPC. En un monoblock de 12v esto implica 10,5V. Pero se debe consultar el manual del producto porque puede ser de un valor menor (por ejemplo 1,67VPC) si la descarga es en 15 minutos, o de 1,9V si la descarga es en 100h.

Los electrodos se componen de plomo y por ello son tóxicos. El contenido de una disolución de ácido sulfúrico es muy corrosivo. Por ello se recomienda mucha precaución a la hora de manipular baterías. Una batería rota (por ejemplo tras un accidente) sólo debería de ser manipulada por personal calificado. Elelectrolito(ácido sulfúrico) es altamente tóxico para el medio ambiente. Solamente en un taller mecánico, concesionario de automóviles, punto limpio o gestor de residuos, se puede desechar una batería (intacta o dañada).

En lugares encerrados estos artículos sueltan sustancias constantemente que se expanden en el aire y que al ser inhaladas pudiesen provocar enfermedades tanto internas como externas de posible gravedad.

Las baterías producen gases inflamables por lo tanto nunca fume o acerque fuentes de calor y no produzca chispas eléctricas.

Si la batería es de electrolito líquido, efectúe su traslado con extremo cuidado para que no se derrame el electrolito ácido. Una batería debe elevarse siempre tomándola de la base. Es aconsejable evitar hacerlo de los bornes porque que podría dañarse el sellado de los mismos.

Si se derrama electrolito ácido en la ropa o en el cuerpo, lave inmediatamente con abundante agua durante no menos de 15 minutos; si hubiera salpicaduras en los ojos, no los cierre y lávelos con abundante agua durante el tiempo ya mencionado; recurra a un médico (CAP) o servicio oftalmológico lo antes que sea posible.

Cuando el derrame sea más importante, y encontremos electrolito en el suelo, se debe tener en cuenta que la composición de este (en peso) es de, aproximadamente un 45% de ácido sulfúrico concentrado. Entonces, recordemos que jamás debe arrojarse agua sobre un ácido. Lo que se debe hacer, al igual que con otros productos químicos, es absorberlo para luego descartar el material absorbente impregnado de ácido en un contendor o bolsa para residuos peligrosos. Una vez absorbido el derrame, cualquier traza o mancha de electrolito que quede en el suelo y pueda tener un efecto residual, puede neutralizarse limpiando mediante una solución de bicarbonato de sodio (125g por litro de agua) seguida de un enjuague final con agua.

Al conectar las terminales de un cargador externo a la batería, poner el cable (rojo) positivo al borne positivo y el cable (negro) negativo al borne negativo. Si la batería aún está conectada a algún equipo, previamente, desconecte el borne (negro) negativo.

Recuerde que una batería es un equipo eléctricamente activo, que tiene “vida”. Trátelo con el mismo respeto y cuidado con el que manipula los equipos conectados a la red de corriente alterna. Además cuide que la tapa o cubierta superior esté limpia y no deje elementos metálicos sobre la misma. Utilice herramientas aisladas especiales para estas necesidades, quítese los anillos y relojes de malla metálica al trabajar y cumplir con las normas de Seguridad y Riesgos Laborales. Asegúrese al instalar la batería que la polaridad de las terminales sea la correcta; de lo contrario, podría dañar el equipo a alimentar.

Las baterías contienen plomo en su interior. Por lo tanto, cuando la capacidad es mayor a 50Ah, su peso pasa a ser considerable. Recuerde que no es su espalda, sino sus piernas y rodillas, las que deben realizar el esfuerzo más importante cuando levante una batería. Siempre que pueda, y obligatoriamente cuando el peso exceda los 30 Kg, recurra a la ayuda de otra persona y al uso de elementos de elevación.

Monoblock: Caja termosellada generalmente construida en polipropileno.

Placas positivas y negativas: Compuestas por Rejillas e impregnadas de una pasta o material activo. Esta pasta es una mezcla de óxido de plomo con otros elementos químicos como Ca-Ca / Ca-Ag.

Puente o Straps: Soldadura entre placas de una misma polaridad.

Bornes: Son la conexión externa para conectar, cargar y/o descargar la batería.

Electrolito: Solución Acuosa compuesta por Ácido Sulfúrico 36% y Agua desmineralizada 64%, es el medio por el que se desplaza la energía dentro de la batería.

Separadores: Elemento que evita descargas por contacto entre placas positivas y negativas.

Rejilla: Armazón (parrilla) que sirve de soporte para los materiales activos; conducen la corriente. Están hechas de una mezcla de plomo, calcio, plata, estaño, que crean una aleación que le suministra características específicas a la rejilla. ” Desempeñan también la misión de distribuir la corriente uniformemente en toda la placa “.

Placas positivas: Compuestas de peróxido de plomo (Pb O2), que es un material cristalino de color marrón oscuro, constituido por partículas muy pequeñas y de alta porosidad para que el electrolito penetre libremente en el interior de las placas.

Placas negativas: Compuestas por plomo esponjoso (Pb) de color gris pizarra, en el que penetra libremente el electrolito, haciendo provocando un efecto esponja en las placas, con lo que crece el área eficaz de las mismas, aumentando el rendimiento. En estas placas se emplean en pequeñas cantidades, sustancias difusoras o expansoras para impedir la contracción y solidificación del plomo esponjoso, con lo que perdería capacidad y vida la batería.

Separadores: El objetivo primordial de los separadores es impedir el contacto metálico entre las placas de polaridad opuesta. Al mismo tiempo, permiten la conducción electrolítica libre. Entre los principales tipos de separadores están los de PVC, sobres de polietileno, plásticos microporosos, películas de celulosa, telas de Dynel o Vinyon, fibra de vidrio y materiales vítreos porosos .Los separadores son colocados en las baterías de tres maneras: en forma de placas, en forma de sobres y en forma de sobres envolventes.

Amperios-hora, Ah: Unidad de capacidad de la batería.

Corriente de arranque, CA: Esta corriente es la máxima que puede suministrar una batería a 0 °C durante 30 segundos con un voltaje en cada una de las células de 1,2 volt.El término técnico en inglés para la corriente de arranque es cranking amps, (del inglés corriente de arranque). Alternativamente también puede encontrarse este término como MCA(marine cranking amps).

Corriente de arranque en frío, CCA: Del inglés Cold Cranking Amps (corriente de arranque en frío), es la corriente máxima que puede suministrar la batería a una temperatura de -18 °C (0 °F) durante 30 segundos, durante la cual el voltaje de cada una de las células ha de ser de 1,2 V. Existen varios estándares de medida EN, SAE, DIN, ISO

Ejemplo: Una batería de 12 volt con 300 CCA suministra una corriente de arranque en frío de 300 amperios a un voltaje de 7,2 V (6 células a 1,2 volt cada una).

Corriente de arranque en caliente, HCA:Del inglés Hot Cranking Amps, es la corriente de arranque en caliente, que es la corriente máxima que puede suministrar la batería a una temperatura de 26,67 °C (80 °F) durante 30 segundos, durante la cual el voltaje de cada una de las células ha de ser de 1,2 V.

Capacidad de reserva, RCM / RC: Del inglés Reserve capacity minutes, también denominado reserve capacity (RC), es la propiedad de la batería para almacenar una determinada carga eléctrica. Es el tiempo en minutos que una batería con ácido de plomo puede suministrar 25 amperios a una temperatura de 27 °C antes de que el voltaje caiga de los 10,5 V.

Tamaño de la batería, BCI: Proveniente del inglés Battery Council Internationales un grupo de trabajo que específica las dimensiones físicas (longitud, anchura y fondo) de la batería.

Voltaje nominal: El voltaje real del bus de datos de los automóviles se sitúa durante la conducción sobre el voltaje nominal de la batería, ya que esta se carga cuando el vehículo está en marcha. El proceso de carga depende de la temperatura. En el caso de baterías de 12 V se encuentra a 14,4 V. Sin embargo normalmente se suele otorgar al voltaje del bus de datos el mismo que la batería (12 V para turismos y 24 V para camiones, mientras que coches más antiguos o algunos modelos de moto son de 6V).

Capacidad: El dato referente a la capacidad Q tiene Amperio-hora(Ah) por unidad, por ejemplo, 20 horas de tiempo de descarga T a 27 °C. Una batería de arranque cargada por completo con una capacidad nominal de Q=36Ah puede suministrar una corriente media de I=1,8 Amperios a una temperatura de 27°C durante 20 horas. Por medio de la fórmula Q=I•T y conocidos la capacidad y el tiempo se puede averiguar la corriente media I=Q/T, es decir:

Si la corriente de descarga es conocida, entonces se puede averiguar el tiempo máximo:

con:

En caso de corrientes mayores, temperaturas menores o avanzado deterioro de la batería, entonces es la capacidad real menor que la nominal. Durante la descarga a una corriente constante la velocidad con la que disminuye el voltaje de la batería variará. El valor medio del voltaje durante el tiempo de descarga posibilitaría calcular la energía o trabajo en watts hora(Wh), pero este valor no viene detallado.