TIPOS DE BATERIAS
BATERÍAS DE PLOMO-ÁCIDO: Este
tipo de baterías están conformadas por dos electrodos de plomo, y suele utiliarse en los autom!"iles# $on respecto a su funcionamiento, en el proceso de car%a, el sulfato de plomo se con"ierte en plomo metal en el cátodo o polo ne%ati"o# Por otra parte, en el polo positi"o o ánodo se produce la formaci!n de !&ido de plomo# En el proceso de descar%a, los procesos mencionados anteriormente se lle"an a cabo de forma in"ertida# De esta manera el !&ido de plomo se reduce a sulfato de plomo, y en el ánodo el plomo comiena a o&idarse, con"irti'ndose en sulfato de plomo# Sin embar%o este tipo de transformaci!n no puede ser repetido de manera inde(nida# )ue%o de un tiempo, el sulfato de plomo forma cristales, y no es posible realiar el proceso de manera re"ersible# Es en ese momento cuando la batería se *a sulfatado y ya no es posible "ol"er a emplearla#
BATERÍAS DE NÍQUEL-HIERRO (NIFE): Esta clase de baterías fue
desarrollada por Edison a principios del si%lo ++# Se conformaba por (las de tubos compuestos por acero niuelado, los cuales contenían *idr!&ido de níuel# El polo positi"o contenía acero niuelado con pol"o de !&ido ferroso# )as baterías de níuel son de fabricaci!n simple, ba-o costo y pueden sobrecar%arse o descar%arse reiteradas "eces sin por ello perder su capacidad#
BATERÍAS DE NÍQUEL-CADMIO (NICD). 'sta clase de batería funciona a
partir de un ánodo de cadmio y un cátodo compuesto por *idr!&ido de níuel# Por su parte, el electrolito se conforma de *idr!&ido de potasio# Pueden ser recar%adas una "e %astadas, aunue disponen de poca capacidad#
/E0TA1AS. )AR2A /IDA • • • •
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BA1O 3A0TE0I3IE0TO BA1A TASA DE A4TODES$AR2A P4EDE0 DES$AR2ARSE PRO540DA3E0TE SI0 DA6OS 3E1OR RE0DI3IE0TO OPERARIO E0 TE3PERAT4RAS BA1AS DE P)O3O7A$IDO RETE0$IO0 DE $AR2A E+$E)E0TE
DES/E0TA1AS • •
$OSTO POR A78 A)TO A)240OS TIPOS 9SI0TERI:ADOS; 34ESTRA 40A 3E3ORIA DE) 8ISTORIA) DE )A DES$AR2A DE )A BATERIA#
BATERÍAS DE NÍQUELHIDRURO METÁLICO 90I738;.
emplean un ánodo de *idr!&ido de níuel y un cátodo compuesto por una aleaci!n de *idruro metálico#
e(cacia#
Son reacias al contacto con las ba-as temperaturas, disminuyendo en %ran parte su
$ada pila de 0i738 puede proporcionar un "olta-e de <,= "oltios y una capacidad entre >,? y=,@ amperio7*ora# Su densidad de ener%ía lle%a a los ?> *C%# Este tipo de baterías se encuentran menos afectadas por el llamado efecto memoria, en el ue en cada recar%a se limita el "olta-e o la capacidad 9a causa de un tiempo lar%o, una alta temperatura, o una corriente ele"ada;, imposibilitando el uso de toda su ener%ía# )os ciclos de car%a de estas pilas oscilan entre las >> y >> car%as, al%unos de sus Incon"enientes son las FaltasF temperaturas ue alcanan durante la car%a o el uso#
BATERÍAS DE IONES DE LITIO (LI-ION;.
Dispone de un ánodo de %ra(to, mientras ue el cátodo funciona a partir de !&ido de cobalto, o&ido de man%aneso o tri(lina# 0o permiten la descar%a y son capaces de alcanar potencias ele"adas# Sin embar%o se "en afectadas por los cambios de temperatura# )as propiedades de las baterías de )i7ion, como la li%erea de sus componentes, su ele"ada capacidad ener%'tica y resistencia a la descar%a, la ausencia de efecto memoria o su capacidad para operar con un ele"ado nGmero de ciclos de re%eneraci!n, *an permitido el diseHo de acumuladores li"ianos, de peueHo tamaHo y "ariadas formas, con un alto rendimiento, especialmente adaptados para las aplicaciones de la industria electr!nica de %ran consumo# Desde la primera comercialiaci!n a principios de los aHos <@@> de un acumulador basado en la tecnolo%ía )i7ion, su uso se *a populariado en aparatos como tel'fonos m!"iles, a%endas electr!nicas, ordenadores portátiles y lectores de mGsica# Sin embar%o, su rápida de%radaci!n y sensibilidad a las ele"adas temperaturas, ue pueden resultar en su destrucci!n por inamaci!n o incluso e&plosi!n, reuieren en su con(%uraci!n como producto de consumo, la inclusi!n de dispositi"os adicionales de se%uridad,
resultando en un coste superior ue *a limitado la e&tensi!n de su uso a otras aplicaciones# /enta-as •
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4na ele"ada densidad de ener%ía. Acumulan muc*a mayor car%a por unidad de peso y "olumen# Poco peso. A i%ualdad de car%a almacenada, son menos pesadas y ocupan menos "olumen ue las de tipo 0i738 y muc*o menos ue las de 0i7$d y Plomo# Alto "olta-e por c'lula. $ada batería proporciona J, "oltios, lo mismo ue tres baterías de 0i738 o 0i7$d 9<,= / cada una;# $arecen de efecto memoria# Descar%a lineal. Durante toda la descar%a, el "olta-e de la batería "aría poco, lo ue e"ita la necesidad de circuitos re%uladores# Esto es una "enta-a, ya ue *ace muy fácil saber la car%a ue almacena la batería# 3uy ba-a tasa de auto descar%a. $uando %uardamos una batería, 'sta se descar%a pro%resi"amente aunue no la usemos# En el caso de las baterías de 0i738, esta Kauto descar%aL puede suponer más de un =>M mensual# En el caso de )i7Ion es de menos un NM en el mismo periodo# 3uc*a de ellas, tras seis meses en reposo, pueden retener un ?>M de su car%a#
Incon"enientes •
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A pesar de todas sus "enta-as, esta tecnolo%ía no es el sistema perfecto para el almacena-e de ener%ía, pues tiene "arios defectos, como pueden ser. Duraci!n media. Depende de la cantidad de car%a ue almacenen, independientemente de su uso# Tienen una "ida Gtil de unos J aHos o más si se almacenan con un >M de su car%a má&ima 9en realidad, cualuier batería, independientemente de su tecnolo%ía, si se almacena sin car%a se deteriora;#
BATERÍAS DE POLÍMERO DE LITIO
)a %ran des"enta-a de estas baterías es ue reuieren un trato muc*o más delicado, ba-o ries%o de deteriorarlas irre"ersiblemente o, incluso, lle%ar a producir su i%nici!n o e&plosi!n# En %eneral, precisan una car%a
muc*o más lenta ue las de 0i$d, en %eneral i%ual o inferior a <$ 9donde $ es su capacidad una batería de <>>> mA* deberá car%arse, como muc*o a < A, lo ue implica períodos de car%a de, típicamente, una *ora;# Además, la car%a de las baterías de )i7Po no produce el pico de tensi!n característico de las de 0i7$d o 0i38 al alcanar la má&ima car%a, por lo ue se precisan car%adores especiales para )i7Po ba-o nin%Gn concepto se deberán car%ar con car%adores diseHados para 0i7$d o 0i738# 0o s!lo eso nunca se deberán descar%ar tan profundamente como es posible *acerlo con las de 0i7$d o 0i738, ba-o ries%o de deteriorar su capacidad de car%a irre"ersiblemente# Por ello, deberán usarse, en modelos el'ctricos, controladores de "elocidad especiales para )i7Po, ue cortan la corriente por deba-o de determinado "olta-e crítico# 4n Gltimo incon"eniente es su precio, en %eneral alrededor del doble de un pacC de capacidad eui"alente de 0i738, aunue el precio "a ba-ando rápidamente con su rápida introducci!n en el mercado y la aparici!n de nue"as marcas de %ran calidad# 4n elemento de )i7Po tiene un "olta-e nominal, car%ado, de J# /# 0unca se debe descar%ar una batería por deba-o de J#> / por elemento nunca se la debe car%ar más allá de #J / por elemento# )os elementos de )i7 Po se pueden a%rupar en serie 9S;, para aumentar el "olta-e total, o en paralelo 9P;, para aumentar la capacidad total# El c!di%o JS indica tres elementos conectados en serie 9J&J#Q <<#< /; el c!di%o S=P indica = %rupos en paralelo de elementos en serie 9&J#Q <#? / con capacidad duplicada;# $omo referencia, un pacC =S eui"ale apro&imadamente, en "olta-e de salida, a uno de elementos de 0i38 un pacC JS eui"ale apro&imadamente a uno de <> elementos de 0i38#
CONCLUSION
E0 ESTA PE4E6A I0/ESTI2A$I0 PODE3OS $O0O$ER )OS DI/ERSOS TIPOS DE BATERAS 4E E+ISTE0 U PARA 4E SE 4TI)I:A0 AS $O3O SABER $4V)ES SO0 )AS 4E 540$IO0A0 ADE$4ADA3E0TE, 4E 3A0TE0I3IE0TO 0E$ESITAS PARA 4E )AS BATERAS BRI0DE0 E) DESE3PE6O $ORRE$TO, DE0TRO DE ESTO ))E2A3OS A $O3PRE0DER )OS RE23E0ES 4E TRABA1A0 $ADA BATERA U POR 4W A)240AS 0O SO0 TA0 $O0O$IDAS ESTO DEBIDO A )OS A)TOS $OSTO PARA S4 4TI)I:A$I0 U )A I00O/A$I0 DE 04E/AS BATERAS 4E TA) /E: SO0 3AS E5I$IE0TES#
TIPOS DE CHASIS
EL
estructura
CHASIS
COLUMNA VERTEBRAL. Este tipo de
fue
in"entada por $olin $*apman# Wl utili! una celosía en forma de Fcolumna "ertebralF para conectar el e-e delantero al trasero# )a columna "ertebral proporciona la estructura para todos los componentes de traba-o del "e*ículo# Este c*asis se utilia sobre todo en los roadsters# $omo des"enta-a, son muy pesados para ser usados en autos deporti"os y demasiado caros para ser producidos en masa, )a %eneraci!n $ 9<@@7=>>; basado en el '&ito del $ con un nue"o diseHo de c*asis de columna "ertebral, pero más li%ero y fuerte# En su construcci!n se emple! un proceso relati"amente raro llamada *idroformado, ue utilia la presi!n del a%ua y el calor para cambiar tubos de acero de seis pul%adas en los rieles laterales para el c*asis del $or"ette# $ada tubo sustituye lo ue antes *abía formado parte JN componentes separados, soldados en el c*asis de $# El monocasco 4)SAB es una "ersi!n más li%era del c*asis monocasco con"encional# )a principal diferencia es los materiales utiliados para su fabricaci!n# 4n sándXic* de acero se utilia para disminuir el peso %lobal de la carcasa# Este tipo de acero se realia intercalando polipropileno 9termoplástico; entre dos pieas de acero de peso li%ero# Esto reduce la ri%ide del c*asis y ali%era su peso# A pesar de ue este material y el proceso utiliado para *acer el c*asis reducen su peso, toda"ía no es lo su(cientemente li%ero como para ser usado en autos deporti"os 9lo in"itamos a conocer un poco más sobre los autos deporti"os;# B3 es el Gnico fabricante ue utilia el marco 4S)AB monocasco en todos sus "e*ículos# CHASIS
MONOCASCO
ULSAB.
)a t'cnica de construcci!n para la estructura o c*asis independiente está orientada a un c*asis rí%ido ue soporta todo el peso y las fueras del motor y de la transmisi!n# )a carrocería, en esta t'cnica, cumple muy poca o nin%una funci!n estructural CHASIS
INDEPENDIENTE.
Esta t'cnica de construcci!n era la Gnica utiliada *asta <@=J, aHo en el ue se lan! el primer autom!"il con estructura monocasco, el )ancia )ambda# )as carrocerías auto portantes, a lo lar%o del si%lo ++, fueron sustituyendo al c*asis independiente# Actualmente s!lo se construyen con este tipo de estructura "arios "e*ículos todo terreno, -eeps, y picCups# )os primeros c*asis independientes eran de madera, *eredando las t'cnicas de construcci!n de los coc*es impulsados por caballos# En los aHos J>Ys fueron sustituidos de forma %eneraliada por c*asis de acero# En Estados 4nidos el c*asis independiente dur! más ue en otros países, ya ue la costumbre estadounidense del cambio anual de diseHo era más difícil con estructuras monocasco# Desde los aHos @>Ys la mayor parte de los autom!"iles de pasa-eros utiliaron la construcci!n monocasco s!lo los camiones, autobuses, todoterrenos para uso rudo y autom!"iles %randes si%uen usando el c*asis independiente, aunue cada "e más *an incorporado la estructura auto portante# El c*asis independiente si%ue siendo el preferido para "e*ículos industriales, ue *an de transportar o arrastrar car%as pesadas# De entre los pocos autom!"iles de %ran serie ue se si%uen fabricando con c*asis independiente destacan el 5ord $roXn /ictoria 9=><>;, el 3ercury 2rand 3aruis 9=><>;
CHASIS MONOCASCO: En este
tipo de estructura el nGmero de pieas desmontables esta reducido al mínimo, de modo ue de-ando aparte las puertas, los cap!s y, por supuesto, los parac*oues, el resto de las pieas de importancia de la estructura de la carrocería se *allan unidas entre sí por medio de soldadura# Se pretende con ello ue la piea ue forma el suelo de la ca-a y ue a su "e *ace de bastidor ali%erado, al estar fuertemente unido al resto del monocasco, *a%a ue 'ste participe en todas las solicitaciones, proporcionando así la debida resistencia a todas las planc*as ue componen el con-unto# Este tipo de estructura supone una mayor se%uridad para los ocupantes del "e*ículo en caso de accidente, al permitir ue las onas de deformaci!n absorban la ener%ía ue se disipa en el impacto, *aciendo partícipe de la absorci!n de la ener%ía no s!lo las onas implicadas en la colisi!n sino todo el monocasco debido a la solide de su construcci!n# $omo ya fue mencionado, el primer "e*ículo en incorporar esta t'cnica constructi"a fue el )ancia )ambda, de <@=J# )os primeros "e*ículos de %ran serie en tener carrocería autoportante fueron el $*rysler AiroX y el $itroZn Traction A"ant# El Escaraba-o /olCsXa%en de <@J? tenía una carrocería semi7monocasco, ya ue tenía c*asis independiente, pero este necesitaba tambi'n de la carrocería para soportar el peso del "e*ículo# El 5ord $onsul introdu-o una "ariante de carrocería autoportante llamada unitaria o inte%ral, en la cual los distintos paneles de la carrocería se atornillaban a una estructura monocasco#
CHASIS ESPACIAL TUBULAR:
)a estructura espacial tubular es muy cara de fabricar, pero tiene la "enta-a de ser muc*o más estable ue otros tipos de c*asis# Debido a la comple-idad de su diseHo y fabricaci!n, no es rentable para la producci!n en masa# )os c*asis espaciales tubulares son construidos y diseHados principalmente para autos de carrera# )os autos deporti"os de alta %ama utilian este tipo de marco, el cual se puede "er en marcas como )ambor%*ini, 5errari y 1a%uar#
CONCLUSION: DE0TRO DE ESTOS TIPOS DE $8ASIS PODE3OS $O0O$ER )A 8ISTORIA DE $O3O SE 54E E)ABORA0DO )OS DI/ERSOS TIPOS DE A4TO3/I)ES, U TA3BIW0 $O0O$ER 4E $ADA TIPO DE $8ASIS ESTV E)ABORADO PARA 4E TRABA1E BA1O $IERTAS $O0DI$IO0ES UA SEA PARA $ARRERAS DE A)TA 5R34)A 40O, O SO)O PARA $O0DI$IO0ES DE 4SO $O0TI04O, $O3O SE OBSER/A E+ISTE0 DI/ERSOS TIPOS SO)O 4E A)240OS TIE0E0 40 PO$O 3VS DE $OSTO E0 S4 E)ABORA$I0, TO3A0DO E0 $4E0TA E0 )OS $O0O$I3IE0TO 4E SE AD4IERE0 E0 )A 3ATERIA DE DISE6O DE A4TOS 8BRIDOS PODE3OS DED4$IR 4E TODOS )OS $V)$4)OS REA)I:ADOS 0OS SIR/E0 PARA PODER DIA20OSTI$AR 4E TIPO DE $8ASIS DEBE3OS 4TI)I:AR SI 4ISIWRA3OS REA)I:AR 40 PROTOTIPO DE $ARROS#
