LAS BATERÍAS Almacenamiento Rote continuamente sus existencias. Ponga en práctica el procedimiento “primero en entrar, primero en salir”. Las baterías pierden lentamente la carga, y una buena rotación de
existencias evita que se descarguen durante el almacenamiento y garantiza que el cliente compre una batería en buenas condiciones. co ndiciones. Guarde las baterías en un lugar fresco, seco y bien ventilado. Protéjalas del calor excesivo (el calor hace que las baterías pierdan carga más rápidamente y un calor excesivo puede dañarlas). Almacénelas en posición vertical (para impedir que se caigan o tengan fugas). No apile las baterías unas encima de otras (para evitar rayar y rasgar las etiquetas y dañar los terminales que sobresalen de la tapa). Almacene las baterías con envoltura retráctil hasta un máximo de 3 pilas. (a mayor altura existe riesgo de que se caigan y produzcan lesiones). No retire las juntas herméticas de las baterías cargadas en seco hasta que vaya a ponerlas en servicio llenándolas de ácido. (La junta hermética hermética conserva la carga de la batería; batería; si se rompe, entrará aire que provocará que la batería pierda carga). Almacene las baterías en pallets, no en el suelo (las piedras pequeñas o los puntos afilados en un suelo de hormigón pueden dañar la base y producir fugas). Asegúrese de que las asas están en posición plana (abajo). Si se dejan en posición vertical es más probable que puedan dañarse. Mantenimiento de existencias Baterías cargadas Compruebe la tensión de circuito abierto de las baterías almacenadas todos los meses con un voltímetro digital o un multímetro. Si alguna tiene una tensión por debajo de 12,40 V (6,20 V para baterías de 6 V), recárguelas. (Véase la sección G.) Deseche cualquier batería que esté por debajo de 11,00 V. (Estas baterías habrán desarrollado una sulfatación que no se puede invertir completamente cargándola y, por lo tanto, no ofrecerá el rendimiento y la vida útil esperada por el cliente.) Baterías en seco Si deja las baterías en un lugar fresco y seco, y no retira la junta hermética, las baterías cargadas en seco no necesitan más atención. El tiempo máximo de almacenamiento de las baterías cargadas en seco antes de que se pongan en servicio llenándolas de ácido ác ido es de 24 meses.
Puesta en servicio Baterías cargadas No suministre una batería a un cliente (usuario final) si la tensión es inferior a 12,40 V (6,20 V para baterías de 6 V). Cargue las baterías que tengan tensiones inferiores a estos valores. Recomendamos que compruebe el estado de la batería antes de venderla mediante uno de los métodos descritos en la sección H. Baterías en seco Sólo ponga en servicio una batería cargada en seco cuando se necesite para un cliente. Retire y deseche cualquier tapón de estanqueidad, cinta o lámina metálica, si los lleva. Retire y guarde los tapones normales con respiradero y las tapas de los terminales (generalmente rojas y negras). Llénelas con ácido sulfúrico diluido grado batería con una gravedad específica de 1,270 –1,280 a 25 ºC conforme a la norma BS3031 o mejor. (Nota: el ácido contaminado con impurezas puede perjudicar gravemente la vida útil de la batería, y en algunos casos incluso reducirla a unos pocos días. No utilice ácido de baterías antiguas.) El ácido y la batería deben estar a temperatura ambiental en el intervalo de 15-30 ºC. Llene con ácido cada célula hasta una altura de 3 –6 mm por encima de la parte superior de los separadores. Llene una célula después de la otra y complete el llenado en una operación. Deje la batería durante 20 –30 minutos y después mida la tensión de circuito abierto. Si está por debajo de 12,50 V, cargue la batería. (Véase la sección G.). Si está por encima de 12,50 V, ajuste el nivel de ácido a los niveles de funcionamiento correctos con ácido sulfúrico diluido con una gravedad específica de 1,270 –1,280. (Véase la sección D.) Ajuste los tapones normales con respiradero y las tapas de los terminales. Lave la batería con agua caliente y séquela. No se recomienda comprobar el rendimiento de las baterías cargadas en seco que acaban de ponerse en servicio con instrumentos de comprobación electrónicos digitales modernos mediante la tecnología de conductancia. Por ejemplo, los comprobadores suministrados por Midtronics o Bosch. Los resultados pueden ser engañosos hasta que la batería se haya usado.
Nivel del electrolito (nivel de ácido) en servicio No llene hasta el máximo una batería que necesita carga (el nivel sube al cargar). Sin embargo, si el nivel está por debajo de la parte superior de los separadores, rellene con agua destilada o desionizada hasta que los separadores estén cubiertos exactamente. Ajustar el nivel al máximo solamente después de que la batería haya estado parada durante al menos una hora después de la carga. Nunca llene demasiado una batería
(El ácido puede salirse por los tapones con respiradero cuando se está cargando la batería.) Use exclusivamente agua destilada o desionizada para rellenar. (Nunca debe utilizarse ácido sulfúrico excepto para el llenado inicial de la batería.) Cuando la batería está en funcionamiento, debe comprobarse el nivel del electrolito y adaptarlo al nivel indicado a continuación. Si la batería tiene una línea de nivel máximo en el lateral del recipiente, llene hasta este nivel máximo. Si no hay una línea máxima pero hay tubos de llenado que salen desde la parte inferior de la tapa, rellene hasta el fondo de los tubos. Si no hay una línea máxima ni tubos de llenado en las baterías de polipropileno, rellene hasta 7 mm (0,25 pulgadas) por debajo del borde inferior de la tapa. Si no hay ningún tubo de llenado en las baterías de ebonita (caucho endurecido), rellene hasta 15 mm (0,5 pulgadas) por encima de la parte superior de los separadores. Selección de la batería correcta para cada aplicación Baterías para coches y vehículos comerciales Seleccione la batería especificada en la Sección de aplicaciones de este catálogo. En sistemas de 24 voltios, o cuando 2 de las baterías de 12 voltios están en paralelo, las dos baterías deben sustituirse al mismo tiempo. Si no se realiza esta acción la vida útil de la batería nueva que se ha montado se reducirá considerablemente. Cuando las pilas se unen en serie, el terminal negativo de una batería se conecta al terminal positivo de la otra, lo que proporciona una tensión total de 24 voltios. La capacidad amperioshora del sistema es la misma que la de las baterías individuales. Cuando las baterías se unen en paralelo, los terminales positivos de las 2 baterías están conectados entre sí, al igual que los terminales negativos. La tensión del sistema sigue siendo igual a 12 voltios pero la capacidad amperios-hora del sistema es el doble que la de las baterías individuales. Baterías para ocio Use la batería con el rendimiento y el tamaño recomendados por el proveedor del equipo. Recomendamos que una batería para ocio en una aplicación cíclica esté diseñada para que no se descargue más del 50 % del estado de carga. Esto garantizará que la batería tenga una buena vida útil. La vida útil de una batería que se descarga habitualmente un 50 % es aproximadamente 5 veces la de una batería que se descarga regularmente al 100 %. Por ejemplo, una carga de 3 A durante 10 horas descargará una batería a 30 Ah. Si esto representa un estado de carga del 50 %, nosotros recomendaríamos una batería de 60 Ah. Desmontaje y montaje de baterías en los vehículos Desmontaje de baterías Es aconsejable decirle al cliente que, aunque se hará todo lo posible para mantener los ajustes de la memoria, es posible que se pierdan.
Asegúrese de que está accionado el freno de mano y el coche está en punto muerto o estacionado. Desconecte todas las cargas eléctricas y retire la llave de contacto del coche. Nota: en algunos coches, las puertas se bloquearán cuando se desconecte la batería, por eso hay que retirar la llave de contacto. Apague también cualquier alarma que no sea de fábrica. Compruebe que el encendedor sigue funcionando. Si no, gire la llave de contacto a la posición auxiliar. Instale un dispositivo de protección de la memoria del ordenador (CMS). Desconecte primero la toma de tierra (es normalmente el conector negativo en los vehículos modernos). Esto puede provocar la pérdida de la configuración de la memoria; consulte el manual del vehículo. En segundo lugar, desconecte el conector positivo. Si se utiliza un CMS, el conector permanecerá activo después de que se haya desconectado. Para evitar un cortocircuito del conector contra el coche, coloque un aislante como un guante de goma sobre el conector. Retire las abrazaderas de sujeción. Preparación de una batería para el montaje Compruebe que la batería tiene la polaridad correcta para el vehículo. Compruebe que la batería tiene la altura correcta para el vehículo. (Si es demasiado alta, puede provocar un cortocircuito en el capó o la parte inferior de un asiento, o puede dañar el capó.) Es aconsejable colocar la batería nueva al lado de la antigua para comparar las polaridades, las sujeciones y los niveles de rendimiento. Algunas baterías cuentan con sujeciones en los laterales y los extremos. Sólo deben comprobarse las que se utilizan para asegurar la batería al vehículo. Compruebe que la batería está limpia y seca. Compruebe que los tapones con respiradero o los colectores se mantienen firmes en su posición. Compruebe que la batería tiene una tensión superior a 12,40 V. Si no, cárguela o utilice otra que tenga una tensión por encima de 12,40 V. Asegúrese de que las 2 tapas de los terminales todavía están puestas en esta fase. Preparación del vehículo Elimine cualquier elemento de la bandeja de la batería que pueda dañarla. (La colocación de una batería pesada sobre gravilla cortante puede perforar el fondo). Compruebe que los conectores, las abrazaderas de sujeción y la bandeja están limpios y no presentan corrosión. (Si hay corrosión, el agua caliente la eliminará al instante.) Si existe una corrosión importante que pudiera afectar a la estabilidad de la batería o que haya afectado a otras partes del compartimiento del motor, lleve el vehículo a revisar a un concesionario autorizado. Compruebe que la tensión de la correa de transmisión del alternador es correcta. Consulte la guía del vehículo o el manual de servicio.
Se recomienda comprobar el sistema eléctrico, y en particular el sistema de carga, del vehículo para cerciorarse de que funciona correctamente. Consulte la guía del vehículo o el manual de servicio. Montaje de la batería Fije y apriete las abrazaderas de sujeción. Éstas deben estar suficientemente ajustadas como para asegurar que la batería no se mueva. NO APRETAR EXCESIVAMENTE. En primer lugar, una el conector positivo al terminal correcto de la batería después de quitar la tapa del terminal. NO APRETAR EXCESIVAMENTE. Conecte la toma de tierra al otro terminal después de quitarle la tapa. NO APRETAR EXCESIVAMENTE. Coloque las 2 tapas de los terminales en la batería antigua que se ha retirado del vehículo para evitar cortocircuitos. {} Coloque en la nueva batería cualquier componente que se haya tomado de la batería antigua como tubos de escape, codos de aireación, tapas de terminales, bandas de sujeción desmontables (artilugios), etc. No es necesario poner vaselina en las baterías modernas de polipropileno pero no hay inconveniente en usarla. Aplíquela ligeramente sobre los terminales. Sí se recomienda para las baterías de caucho endurecido. No utilice grasa. Retire el CMS. Arranque el motor. Para aplicaciones que no sean de automoción, instale la batería de acuerdo con las recomendaciones del proveedor del equipo. CARGADORES DE INTENSIDAD CONSTANTE Éstos mantienen una intensidad predefinida, fija y constante durante todo el periodo de carga independientemente de la tensión de la batería que se carga. Procedimiento de carga con cargadores de intensidad constante A. Lo ideal es cargar cada batería en una unidad de cargador independiente. Si no es posible, cargue las baterías en serie. No recomendamos cargar las baterías en paralelo porque no se puede controlar la corriente que pasa por cada batería. Si se están cargando en serie baterías con distintos estados de carga, debe retirarse cada batería tan pronto como esté cargada (si espera hasta que se cargue la última, algunas se sobrecargarán). B. Mida la tensión de circuito abierto de la batería. Para obtener una tensión estable no debe haberse usado ni cargado la batería durante 3 horas como mínimo antes de comprobar la tensión. C. Cargue la batería al régimen recomendado (véase la sección Especificaciones de la batería del catálogo). Si no puede fijar el régimen recomendado, amplíe o reduzca el tiempo de carga proporcionalmente. Por ejemplo, si la recomendación es cargar la batería a 4,0 A durante 6 horas (24 Ah = 4,0 x 6), cárguela durante 12 horas si sólo puede fijar el cargador a 2,0 A (24 Ah = 2,0 x 12).
D. Cargue la batería durante el número de horas que aparece en la tabla siguiente dependiendo de la tensión de circuito abierto. Por ejemplo, si la batería tiene una tensión de 12,16 V, cárguela durante 10 horas al régimen de carga recomendado. TENSIÓN CIRCUITO CARGA Superior 12.31 12.21 12.11 12.01 11.91 11.81 11.71 11.00 Inferior
ABIERTO
(V)
a – – – – – – – –
a
11,00
Véase
12,40 12.40 12.30 12.20 12.10 12.00 11.90 11.80 11.70 el apartado
DE TIEMPO DE (HORAS) 4 6 8 10 12 14 16 18 20 E a continuación:
E. Si está cargando una batería que ha estado en funcionamiento y tiene una tensión inferior a 11,00 V (descargada en exceso), puede que necesite un cargador especial que proporcione una tensión de carga muy elevada y puede que al principio no se alcance la intensidad recomendada. En este caso, controle y ajuste la intensidad como sea necesario durante la carga. Si una batería se ha descargado en exceso, habrá perdido vida útil y prestaciones debido a la sulfatación irreversible. La carga puede reducir aún más su vida útil potencial. 2 CARGADORES A TENSIÓN CONSTANTE Éstos mantienen una tensión predefinida, fija y constante durante todo el periodo de carga. La intensidad no puede fijarse y disminuirá a medida que el estado de carga de la batería aumente. Procedimiento de carga con cargadores a tensión constante y a tensiónl constante modificado. A. Normalmente estos cargadores están diseñados para cargar una batería cada vez. B. Deje de cargar cuando la batería esté emitiendo gases libremente y la tensión no aumente durante al menos 2 horas. C. Nota. La mayoría de los cargadores a tensión constante no pueden cargar una batería descargada en exceso (por debajo de 11,00 V) en un período de tiempo realista. Es normal un mínimo de 24 horas. Puede que sea imposible cargar una batería descargada en exceso. 3 CARGADORES A POTENCIAL CONSTANTE MODIFICADO La mayoría de los cargadores comerciales, especialmente los domésticos, son de este tipo y no permiten preseleccionar ni la tensión ni la intensidad. Procedimiento de carga con cargadores a potencial constante modificado A. Utilice el mismo procedimiento que para los cargadores con tensión constante en el párrafo anterior.
4 CARGADORES “INTELIGENTES” La última generación de cargadores puede comprobar el estado de la batería y suministrar automáticamente una carga controlada que cargará la batería en el menor tiempo, sin dañarla y sin sobrecargarla. Algunos cargadores “inteligentes” tienen una configuración especial para
las baterías de calcio y, a diferencia de la mayoría de los cargadores, las cargan aunque estén totalmente descargadas. Procedimiento
de
carga
con
cargadores
“inteligentes”
A. Siga las instrucciones del fabricante. B. Estos cargadores deben ser capaces de cargar baterías descargadas en exceso (por debajo de 11,00 V). Tenga en cuenta que algunos tienen una configuración especial para las baterías de calcio. 5 CARGADORES DE CARGA RAPIDA Éstos proporcionan una intensidad inicial muy elevada y se utilizan principalmente para cargar ligeramente una batería descargada cuando el cliente lo precisa urgentemente. La intensidad disminuye a medida que el estado de carga de la batería aumenta y se controla la temperatura para asegurarse de que no se recalienta. Procedimiento de carga con cargadores de carga rapida No se recomienda la carga rápida o de refuerzo excepto en circunstancias excepcionales, como cuando un cliente se queda tirado, porque reducirá la vida útil de la batería, especialmente si la recibe más de una vez. Nunca aplique una carga de rapida a una batería que está por debajo de 11,00 voltios porque estará demasiado sulfatada para aceptar una carga; desechar la batería o cargarla normalmente. Utilice únicamente un cargador de rapida que limite la tensión de carga a un máximo de 14,2 voltios y que tenga control de temperatura. Siga atentamente las instrucciones del fabricante del cargador. Comprobación del rendimiento de la batería Comprobadores electrónicos con tecnología de conductancia La última generación de comprobadores es digital. Algunos ejemplos son los comprobadores de Midtronics y de Bosch. Éstos proporcionan una información inmediata en aproximadamente un 80 % de las baterías en servicio, incluidas las descargadas. En el 20 % restante de los casos, hay que recargar las baterías antes de realizar la prueba. Estos comprobadores muestran si la batería está en buen estado y cargada, si está descargada o si hay que sustituirla. Nota: éste es el método favorito para comprobar las baterías ya que no las descarga. También es más sencillo, rápido y seguro. Comprobadores de descarga a alto régimen y tensión de circuito abierto Mida la tensión de circuito abierto de la batería con un voltímetro digital o un multímetro. Para obtener una tensión estable no debe haberse usado ni cargado la batería durante 3 horas como mínimo antes de comprobar la tensión.
Si la tensión es inferior a 12,40 V, cargue la batería como se indica en la sección G anterior. Nota: este tipo de comprobador sólo dará un resultado exacto en una batería totalmente cargada. Un error común es usar este tipo de comprobador en una batería descargada y juzgar que la batería está defectuosa si se ve que una célula “hierve”. Una célula que “hierve” en una
batería descargada no significa que la batería esté defectuosa. Aplique una carga igual a la mitad de los amperios de arranque en frío (CCA) de SAE durante 15 segundos. Por ejemplo, descargue una batería de 600 A a 300 A. Observe la tensión durante este tiempo y anótela después de 15 segundos. Encontrará la CCA en la sección Especificaciones de la batería del catálogo o en la etiqueta. Use un comprobador aprobado y calibrado. Si la tensión después de 15 segundos es estable y está por encima de 9,60 V, la batería se encuentra en buen estado y sin averías. Si la tensión es inferior a 9,60 V después de 15 segundos y es inestable, normalmente disminuyendo rápidamente, se debe sustituir la batería. “Comprobadores de Desgarga” Los “comprobadores de descarga tienen 2 salientes en la parte superior de los terminales de la
batería y un voltímetro sencillo para comprobar la tensión de descarga. No recomendamos utilizar estos comprobadores porque: No son seguros ya que la mayoría produce una chispa cuando se presionan por primera vez los salientes contra los terminales.El régimen de descarga es similar para todos los tamaños de batería por lo que no proporcionan una buena indicación del estado de la batería. Proporcionan resultados engañosos en baterías descargadas. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS BATERÍAS DE COCHE La ventaja más obvia de la batería eléctrica de un coche es que no producen polución asociada con la combustión interna de los motores. Sin embargo, siguen teniendo costes en los que a medio ambiente se refiere. La electricidad utilizada para recargar las baterías tiene que venir de algún sitio, y en la actualidad, mucha de la electricidad proviene de la combustión de combustibles convencionales. Por supuesto, esto produce polución. La combustión generada por los motores, ¿Cómo es comparada con la combustión necesaria para crear electricidad? Según algunos estudios, los coches eléctricos que se alimentan de los generadores eléctricos potenciados por el carbón, siguen gastando la mitad a lo que emisión de carbono se refiere. Estos coches recargados por medio de formas más limpias de creación de electricidad como puede ser el hidrógeno, reducen las emisiones carbón a unas cantidades muy por debajo de los utilizados por la combustión de los motores. Por tanto, incluso en el peor de los casos, los coches que operan que baterías eléctricas para automóviles son más limpias que los vehículos movidos por gasolina o diesel. Otra ventaja de los coches movidos por baterías eléctricas es el menor coste del combustible utilizado – la electricidad es más barata que la gasolina. Los viajes largos saldrían mucho más económicos para todos los usuarios. Otra ventaja es que las baterías recargables se reciclan bastante bien. Casi el cien por ciento de estas baterías pueden ser recicladas, que hace que las baterías viejas no se conviertan en un problema.
La mayor desventaja de una batería para potenciar coches, como se ha mencionado en la última sección, es el tiempo requerido para recargar las baterías. Con la tecnología de baterías de litio, un coche eléctrico cargado puede viajar una distancia comparable a un vehículo de combustión interna con el tanque lleno, pero sigue teniendo que recargarse al final del día. En el presente, esto significa que un coche eléctrico vacío de carga, estará fuera de servicio unas cuantas horas antes de volver a estar cargado. Esto es realmente una gran desventaja. En el futuro, tecnologías de recarga más rápidas estarán disponibles, pero a corto plazo, estos vehículos no son una buena opción para los viajes de larga duración. De todos modos, muchos de nuestros viajes en coche suelen ser trayectos cortos, por lo que este tipo de vehículos seguirán siendo una buena opción para moverse por la ciudad. Otra desventaja de las baterías de los coches eléctricos es su peso. Al tener que hacer mucho más que las tradicionales baterías de coche, deben ir unidas en grupo o paquetes, para poder proveer de potencia adicional. Esta colección de baterías es pesada. El paquete de baterías en un Tesla Roadster puede llegar hasta los 450 kilos. Esto es mucho peso para llevar y reduce el rendimiento del coche. Se está estudiando crear baterías más ligeras y también con la utilización de materiales que reduzcan el peso total del coche.
¿QUÉ SON LAS PILAS? Es un acumulador de energía que cuando se le alimenta de corriente continua, transforma energía eléctrica n energía química. Es una fuente de energía independiente del motor de combustión interna, cuando el motor térmico está apagado abastece de energía eléctrica a los consumidores.
¿CÓMO FUNCIONA LA PILA? La batería tiene un determinado número de celdas, unidas por medio de barras metálicas, cada celda acumula algo más de dos voltios. Las baterías para automóviles tienen 6 celdas, que unidas dan un total de 12 voltios. Cada celda, consta de dos juegos de placas, o electrodos inmersos en una solución de agua y ácido sulfúrico llamado electrolito. Un juego de placas esta hecho de peróxido de plomo y el otro, de plomo poroso. Al funcionar la celda el ácido reacciona y se convierte la energía química en energía eléctrica. En las placas de peróxido de plomo se genera carga positiva (+) y en las del plomo poroso carga negativa (-). Se forma sulfato de plomo en la superficie de ambos juegos de placas y el ácido sulfúrico se diluye gradualmente. Cuando la superficie de ambos juegos de placas se cubre completamente con el sulfato de plomo, se descarga la batería. Al recargarlo con una corriente eléctrica, el ácido sulfúrico se regenera. Con el tiempo las pilas dejan de funcionar, están cubiertas, con una capa de sulfato, tan gruesa que la carga a través de ellas; o bien las placas se desintegran; o hay fugas de corriente. La energía eléctrica se almacena y se produce por dos placas metálicas sumergidas en una solución química (electrolito). El voltaje de cada celda es el mismo sin importar su tamaño y el número de placas. Para lograr voltajes más altos las celdas deben conectar en serie.
Bibliografía http://www.slideshare.net/angie_cuevas/pilas-automotrices http://www.yuasaeurope.com/ib/automotive/technical/all_you_need_to_know_about_batter ies/
Universidad tecnológica equinoccial
Ingeniería automotriz
Electricidad 1
Est. Jefferson Jiménez
Tercero “A”
Baterías y Pilas
