domingo, 26 de noviembre de 2017

Cargadores Rápidos


¿Qué ventajas tiene un sistema de carga rápida?

Básicamente en un aumento de la productividad. Ahorro de tiempo al poder cargar en las áreas mas cercanas a la zona de trabajo sin tener que desplazarte a la sala de carga, es decir disponer de varias zonas descentralizadas para la carga (carga en tiempos muertos, cambios de turno, pausas). En definitiva trabajar con una sola batería en aplicaciones de 3 turnos de trabajo los 5 días de la semana y todo esto mediante la carga súper rápida.

En la siguiente figura se muestra la capacidad de la batería en una aplicación de 24h mediante el empleo de las cargas de oportunidad con un cargador rápido. En color verde claro la capacidad de la batería antes de aplicar la carga de oportunidad y en verde oscuro después de la carga de oportunidad.




¿Qué se necesita para realizar una carga rápida?

Disponer de un sistema totalmente adaptado a este tipo de trabajo y que consiste en un cargador que permita la carga rápida (enseguida veremos que características ha de tener), una batería adaptada a altas corrientes de carga (puentes de conexión y cableado con la sección adecuada para estas corrientes de carga y disponer de sistema de aire) además de tener un sistema de monitorización del funcionamiento de la batería que permita la comunicación con el cargador para informarle en todo momento de los datos principales de la batería: temperatura, nivel de electrolito, voltaje, así como corrientes de carga y descarga y un indicador del estado general de la batería para un seguimiento de la misma y poder conseguir la optimación máxima del proceso. Con todo ello protegemos la batería contra sobrecalentamientos o sobrecargas.


¿Características de los cargadores rápidos?

El cargador rápido ha de disponer básicamente de los siguientes componentes:
  • Cargador de alta frecuencia HF con máxima  eficiencia y que incorpore control por PFC (Power factor correction). con valores de conexión los mínimos posibles, ejemplo cargador 48/325 con 29 A por fase con conector trifásico CEE 32A, con una máxima eficiencia debido a las perdidas por menor cantidad de cobre.
  • Sistema de recirculación de aire, lo que genera un factor de carga menor evitando los sobrecalentamientos en la batería.
  • Sistema de carga controlada por temperatura incluyendo (sería lo ideal) un identificador de la batería. Para un trabajo óptimo el control de la temperatura es el punto clave de este sistema. En el siguiente apartado profundizo un poco mas en ello.
  • Ajuste del cargador adecuado para este tipo de carga con unos valores de punto de gaseo correctos para prevenir el envejecimiento prematuro de la batería.
  • Control remoto ON/OFF para la desconexión del cargador desde el mismo conector de la batería.
  • Disponer de un display LCD lo suficientemente grande para el control de todos los parámetros de la carga
  • Secciones del cable adecuados para las altas corrientes de carga. En la batería los conectores han de ser de 95mm2 en rangos de carga hasta 290A y hasta 140mm2 de sección (doble conector) hasta 360A.

Funcionamiento del cargador

La curva de carga recomendada ha de ser la IUIa según DIN 41772, para conseguir una carga mas eficiente (podéis tener mas información de la misma en una de las entradas anteriores en este blog). La corriente de carga que podemos aplicar puede variar entre 32A-50A cada 100Ah de batería. (para una batería de 620Ah con 40A/100Ah, la corriente que se aplica en la primera fase de la carga es de 248A).

Los tiempos de carga serían, como ejemplo:

Curva IUIa con un ajuste de 40A/100Ah en una batería descargada al 80% con sistema de aire, para conseguir el 75% de carga en la batería necesitaríamos un tiempo aproximado de  1,6h, para obtener el 95% de carga unas 3h y para tener la batería cargada completamente unas 4h. Por lo que cualquier tiempo muerto que tengamos (por ejemplo de 15min, 30min ó 60 min) podemos conseguir subir significativamente la carga de la batería para continuar nuestro trabajo con normalidad.

Esta corriente de carga tan alta se aplica en la primera fase de carga I1 (IUIa) hasta llegar al punto de gaseo dónde se pararía el cargador dando por finalizada la carga de oportunidad y evitando el gaseo de la batería (normalmente este punto esta ajustado a un valor de 2,38 v/c-2,40 v/c). Es decir, que durante las cargas de oportunidad la batería haría ciclos de carga sin que la batería gasifique. Al no pasar la tensión de la batería del voltaje de gaseo, la batería no gasifica y de esta forma se evita el desprendimiento de hidrógeno. Con estos ajustes los condicionantes de ventilación en esa zona se reducen al mínimo según la norma EN50272. La cantidad de aire necesario (m3/h) para una batería de 48v de 775Ah en carga de oportunidad con un cargador tipo "trak rapid" de Hoppecke sería:

Q= 0,05 x n x Igas x Cn x 0,001 = 0,93 m3/h

Mientras que la cantidad de aire necesaria para una carga completa con curva IUIa es de:

Q = 0,05 x 24 x 5 x 775 x 0,001 = 4,65 m3/h

Al disponer la batería y cargador del sistema de aire con el factor de carga ajustado a 1 y después de llegar al punto de gaseo, se obtiene una densidad  de 1,27 Kg/l-1,28 Kg/l, mientras que con las mismas condiciones pero sin sistema de aire, la densidad se sitúa entre 1,19 Kg/l-1,25 kg/l.




Se recomienda que semanalmente se realice una carga de ecualización completa de 8h con voltaje final libre  (hasta 2,65v-2,70 v/c) para compensar las cargas intermedias realizadas durante la semana. Esta carga se realiza con una carga de 5A/100Ah. Durante este proceso la batería entra en gasificación al sobrepasar el valor de gaseo ajustado en el cargador. Al implementar el sistema trak air, la emisión de H2 se reduce aproximadamente 1/3 sobre los sistemas de baterías convencionales (sin insuflado de aire).

La temperatura es un factor importante a tener en cuenta, en la siguiente gráfica se aprecia que la temperatura sube rápidamente en la segunda fase de la carga mientras que en la fase 1 se mantiene en unos valores moderados. La fase 1 es la que aplicamos a la batería hasta llegar al voltaje de gasificación en la que se da por finalizada la carga.


Ejemplo de cargador rápido, en este caso es el "trak rapid" de Hoppecke:








domingo, 19 de noviembre de 2017

Hola a tod@s,

Después de bastante tiempo, de nuevo me decido a continuar con este blog. Agradezco a todos las muestras de afecto  y vuestros comentarios. Vuelvo con nuevos temas que espero os puedan ser interesantes.

En los próximos días tengo intención de tocar los siguientes temas:
  • Cargadores rápidos: Sistema de carga rápida para mejora de la productividad
  • Equipos de monitorización de Baterías en los procesos de carga y descarga
  • Sistemas inteligentes para la gestión de estaciones de carga
Debido a que el nombre de este blog esta destinado a las baterías de plomo ácido, no tiene cabida las nuevas baterías de Litio. Por lo que he creado un nuevo blog en las que empezaré a explicar en que consisten este tipo de baterías, su funcionamiento, características, tipo de carga y todo lo relacionado con ellas. De momento he reservado la dirección de acceso:

http://labateríadelitio.blogspot.com

Os tendré informado cuando esté activa. Seguimos..

Saludos,
Lluís




sábado, 9 de febrero de 2013

Requerimientos de ventilación en una sala de carga

Según la norma EN 50272-2 la ventilación mínima necesaria de un local para la ventilación de una batería, se calcula según la siguiente fórmula (dependiendo del cargador y fabricante):

  Q = 0,05 x n x Igas x Cn x 0,001 (m3/h)

Q: cantidad de aire necesario (m3/h)
 n: número de elementos
 Igas: corriente de carga durante el proceso de gaseo
 Cn: capacidad de la batería

 Los valores de Igas según el tipo de batería y la tecnología de carga son los siguientes:

Baterías abiertas (I gas)

Curva carga IU: Limitación del voltaje a 2,4 v/c. Igas: 2A
Curva de carga IUIa: Corriente en la tercera etapa de carga. Igas máximo 6A
Curva de carga W: 25% de la corriente nominal del equipo a un voltaje de 2,6 v/c. I gas entre 5-7A

Baterías cerradas (VRLA):

Curva de carga IU: Limitación de voltaje a 2,4 v/c. Igas: 1A
Curva de carga IUIa: Corriente en la tercera etapa de carga. Igas máximo 1,5A

Con ventilación natural (aire de convección) el área de entrada y salida se calcula como:

A>= 28x Q (cm2). velocidad del aire >= 0,1 m/s

Ejemplo:

Batería 80v abierta
Capacidad: 500Ah
Curva carga: IUIa

Q= 0,05x40x6x500x0,001= 6 m3
A>= 168 cm2




Gaseo de la Batería

Durante el proceso de carga de una batería de tracción o durante la carga de flotación en baterías estacionarias, se produce un desprendimiento de gases en todas las baterías de plomo-ácido. Es el resultado de la electrolisis del agua.

 Los gases producidos son Hidrógeno (H2) y Oxígeno(O2). Cuando se expande en la atmósfera se puede crear una mezcla explosiva si la concentración de Hidrógeno es superior al 4% en el aire. Cuando una celda llega a su estado de carga máxima se produce la electrolisis del agua de acuerdo con la ley de Faraday.

Bajo condiciones estándar tenemos:
  • 1Ah descompone el agua H2O en: 420 cm3 de H2 y 210 cm3 de O2
  • La descomposición de 1 cm3 (1 gr) de H2O requiere 3Ah
  • 26,8Ah descompone el H2O en 1 gr de H2 y 8 gr de O2
  • 2 Faradays: 53,6Ah
 Cuando el proceso de carga finaliza la emanación de gas no desaparece hasta 1 hora después

domingo, 14 de noviembre de 2010

Dimensionado de cargadores en baterías de tracción

Dimensionado de cargadores para baterías de tracción abiertas (PzS) y cerradas (PzV)

Hoy en día el rango de baterías de tracción es muy diverso. Muchas de las baterías de tracción se han diseñado para aplicaciones especiales y constituye un sistema propio junto con el cargador. El correcto dimensionado de los cargadores de baterías es importante por varias razones. El tiempo de carga y el diseño específico de la batería determina básicamente el tamaño y el tipo de cargador, es decir el régimen de carga.

Para un diseño básico de las baterías se han de seguir las siguientes características:

  • Baterías abiertas (electrolito líquido)
  • Baterías abiertas con accesorios (sistemas de relleno automático, sistema de aire)
  • Baterías cerradas (electrolito de Gel, AGM)

Las aplicaciones se pueden diferenciar de la siguiente forma:

  • Aplicaciones con varios turnos: uno, dos, tres
  • Aplicaciones suaves
  • Aplicaciones con régimen de trabajo duro
  • Operaciones con cargas intermedias
Las cargas intermedias son cargas parciales que se realizan para alargar el funcionamiento de la batería. Estas cargas no reemplazan en absoluto las cargas completas regulares.

En DIN 41772 se describen las características de los cargadores. A continuación se describen las características de carga:

  • Características de carga (corriente decreciente): "Taper Charger": W
  • Características de voltaje constante: U
  • Características de intensidad constante: I
Anotaciones adicionales:
  • Regimenes de carga con cambio automático entre uno y otro: 0
  • Paro automático ("shut off"): a
De esta forma, para los cargadores se pueden establecer los siguientes regímenes de procesos de carga:

Características W ("taper"):
W, Wa, W0Wa, Wu, WUWa

Características U:
U

Características I:
I, Ia, I0Ia, IUW, IUIa

Cargadores con estas características han de respetar unas tolerancias definidas tanto para corriente como para voltajes.

Para cargadores con caracteristicas I, de acuerdo con DIN 41773: +/-2% para valores de corriente, +/-1% para el voltaje.

Para características W de acuerdo con DIN 41774: +/-0,05 Vpc

Para la carga de baterías de plomo ácido se usan cargadores regulados y no regulados. Cargadores con curva característica Wa, Wsa, W0Wa no controlan la corriente de carga. De esta manera, la corriente es susceptible de variaciones en la corriente de entrada (ver el siguiente diagrama). Mientrás que cargadores regulados con características I o U si controlan los parámetros indicados.




Figura1. Corriente de carga. Relación entre el voltaje en una curva de característica W ("taper") con el rango de tolerancia de +/-0,05 Vpc y el efecto de fluctuaciones del voltaje de entrada del 5%.




Las siguientes gráficas nos muestran ejemplos de las diferentes relaciones del voltaje U y de la corriente I. Todos los valores están referidos a una temperatura nominal de batería de 30ºC y una profundidad de descarga del 80%. El valor final de carga es de 2,65 Vpc correspondiente al valor de referencia DIN. En aplicaciones reales este valor puede ser mayor o menor según diferentes tecnologías de la batería.

1.Características Wa (simple pendiente) ("taper")





2. Características W0Wa (doble pendiente) para baterías abiertas ("taper")





3. Características IUIa para baterías abiertas





4. Características IuIa para baterías cerradas




Para la asignación de la batería al cargador se ha de seguir el siguiente criterio:

  • Batería (voltaje nominal y capacidad nominal)
  • Tecnología de la batería: PzS, PzV
  • Accesorios en la batería: sistemas de relleno automático, sistema de aire
  • Tiempos muertos en el uso de la batería
  • Tiempo de carga
  • Cargas intermedias
  • carga de ecualización o igualación

Estos factores determinan:

  • Tipo de cargador, curva de carga
  • Voltaje nominal del cargador
  • Accesorios en el cargador

El dimensionado del cargador de la batería ha de ser realizado de acuerdo con los requerimientos del fabricante de la batería. Una elección no adecuada que no se adapte a la corriente de carga y al régimen adecuado puede ocasionar los siguientes efectos:

  • Tiempos de carga no adecuados
  • Temperatura de la batería elevada
  • Excesivo gaseo
  • Mayor consumo de agua
  • Incremento de la corrosión
  • Desprendimiento de materia activa de la placa positiva
  • Carga incompleta
  • Sobrecarga

Los efectos negativos anteriores influyen en la vida útil de las baterías de tracción

En las siguientes gráficas tenemos los tiempos de carga de los regímenes de carga, el factor de carga y el diseño de la batería. Los diferentes parámetros se muestran según diferentes profundidades de descarga (DOD) y las corrientes de carga nominal.

Tiempos de carga en horas con curva Wa para baterías tipo Pzs a 30ºC



Tiempos de carga en horas con curva W0Wa para baterías PzS a 30ºC



Tiempos de carga en horas para curva IuIa para baterías PzS a 30ºC


Dimensionado del cargador para baterías abiertas tipo PzS

En comparación, la característica de carga Wa con respecto a la WoWa y IUIa, permite una corriente nominal mayor hasta alcanzar el voltaje de gaseo de 2,4 Vpc (30ºC).

El factor de carga FC es el ratio entre lo cargado y los amperios hora descargados. En el caso de un cargador estándar un factor de 1.2, por ejemplo, se cargan 480 Ah en una batería de 500 Ah que se ha descargado al 80%.

Cálculo: 80% de 500 Ah = 400 Ah x 1,2 = 480 Ah

Baterías que dispongan del sistema Trak air de Hoppecke, únicamente necesitan un factor de carga de 1,07. Los cargadores mas sofisticados (tipo los Trak Power by Hoppecke) automáticamente ajustan la carga al factor de carga correcto, el tiempo de carga final se adapta a la profundidad de descarga de la batería.

Ejemplo de cálculo:

Para una curva Wa y baterías del tipo PzS sin Trak air y un factor de carga de 1,20, la corriente nominal del cargador se calcula: El tiempo de carga no debe sobrepasar las 12h. la batería tiene una capacidad nominal de 800 Ah y la profundidad de descarga es del 80%. Mediante la gráfica correspondiente la corriente de carga nominal es de 14 A/100Ah. Por lo tanto la corriente nominal del cargador es de 8x14A = 112 A.

Dimensionado del cargador para baterías cerradas del tipo PzV

Para baterías cerradas de tracción con el electrolito del tipo Gel solo se pueden usar cargadores regulados con curva IUIa como se muestra en la siguiente gráfica.


Tiempos de carga en horas con curva IUIa para baterías PzV a 30ºC

El tiempo de la última fase de carga se ha de ajustar de acuerdo con el tiempo de carga principal. El factor de carga no está permitido su uso por una combinación de efectos. Para el cálculo del consumo de energía se puede usar un factor de carga de 1,10.

Para baterías de tracción cerradas una óptima vida de la batería se puede conseguir con una profundidad de descarga del 60%. Descargas del 80% son posibles y se pueden conseguir con respecto a la aplicación y según el tamaño de la batería pero siempre siguiendo los consejos del fabricante.

Cargadores con curva Wsa

Para ciertos tipo de baterías del tipo PzS, voltajes de final de carga mas altos se pueden encontrar debido a una mayor densidad nominal y bajo contenido de antimonio en las placas. A consecuencia de este hecho los tiempos de carga son más largos. Estas baterías pueden cargarse con una curva mas pronunciada "steeper charge", por ejemplo, corrientes de carga mayores en la etapa de gaseo. Debido a la forma de construcción del transformador, la curva de carga es mas pronunciada con la ventaja que la corriente de carga se ve menos afectada por fluctuaciones en la corriente de entrada. Normalmente la dependencia de la corriente de carga con respecto a las fluctuaciones de la corriente de entrada en los 2,40 Vpc se reduce en un 20% y en el punto de 2,65 Vpc en un 30%. Con un incremento de la corriente de carga y una curva de carga pronunciada ("steeper") estas baterías se pueden cargar entre las 8h a 14h a 30ºC dependiendo del ajuste de la corriente de carga con respecto al ratio de la capacidad nominal, cuando la batería se descarga a un 80% de DOD. El factor de carga de 1,17 no debe de tener una tolerancia mayor del +/-0,02. Esto se puede conseguir, por ejemplo, Ah, dU/dt o Dl/dt algoritmos de control de carga. Adicionalmente, un corte de seguridad limitado por tiempo ha de existir, en el caso de no alcanzar el voltaje de gaseo de 2,40 Vpc referido a 30ºC, en un tiempo de 8h con la corriente nominal de carga de no mas de 16A/100Ah.

En todos los casos un corte de seguridad es necesario.


Curva de carga Wsa


Tiempos de carga en horas para curva Wsa para baterías PzS a 30ºC

Atención:

Importante es el ajuste del cargador con la batería dependiendo de la aplicación, considerando las siguientes tolerancias:

Factor de carga: +/-0,02
Tiempo de carga: +/-0,5h
Profundidad de descarga: +/-5%

El cargador ha de cumplir la normativa DIN EN 50272-3 y DIN EN 60146 -1 -1 aparte de otros estándares y regulaciones.

Fuente ZVEI Batterien: "Charger assignments for traction batteries in vented (PzS) and in valve regulated (PzV) design"

Apéndice

La siguiente tabla muestra la capacidad del cargador para diferentes tipos de curvas y tiempos de carga.






sábado, 12 de junio de 2010

Limpieza de Baterías

Una batería limpia es una necesidad absoluta, no solo por la apariencía externa sino para evitar accidentes y daños, además de reducir la vida útil de la misma y de la disponibilidad funcional de la batería. Es necesario limpiar el cofre, conexiones, elementos y el habitaculo dónde están las baterías para mantener el aislamiento requerido entre elementos, tierra (masa) y partes conductivas. Además, la limpieza impide daños por corrosión o corrientes de fuga.

La resistencia de aislamiento en las baterías de tracción de acuerdo con la normativa DIN EN 50272-3 debe de ser mínimo de 50 ohm por cada voltio del voltaje nominal. La resistencia de aislamiento en baterías para vehículos eléctricos industriales según la norma DIN EN 1175-1 debe de ser mínimo de 1000 ohm.

Con respecto a las baterías de estacionario, la resistencia de aislamiento debe de ser por lo menos de 100 ohm por cada voltio del voltaje nominal según la norma DIN EN 50272-2.

Dependiendo del tiempo de funcionamiento y lugar, es inevitable que el polvo se deposite en la batería. Pequeñas cantidades de partículas de electrolito escapan de la batería durante el proceso de carga durante la etapa del voltaje de gaseo, forma una capa mas o menos conductora en los elementos (cells) o en la cubierta de los monoblocs. De esta forma una corriente de fuga fluye por esta capa. Como resultado de ello, se incrementa y varia la autodescarga en cada uno de los elementos de la batería o en las baterías monoblocs.

Esta es una de las razones porqué los conductores de carretillas eléctricas se quejan de la falta de autonomía después de que una batería haya estado parada durante un fin de semana.

Si hay una corriente alta de fuga, puede ocasionar chispas eléctricas que puede causar una explosión del gas de la carga (gas detonante), que se libera por los tapones o válvulas.

Por estos motivos, la limpieza de la batería es necesario no solo para asegurar un tiempo de funcionamiento continuo del sistema, sino también es una parte esencial para la prevención de accidentes.

Instrucciones generales de seguridad para la limpieza de Baterías

  • Observar las reglas de seguridad mencionadas en los respectivos manuales de funcionamiento para baterías de estacionario como en baterías de vehículos eléctricos.
  • Usar gafas de seguridad y ropa de protección adecuada.
  • Para prevenir la creación de electricidad estática cuando se manipulan baterías, se requiere el uso de botas de seguridad, guantes, y materiales para que se cree una superfice de resistencia de <= 10(8) ohm.
  • No usar trapos secos para la limpieza

Limpieza de Baterías estacionarias

  • Los tapones no deben de ser extraidos o abiertos. han de estar cerrados. Observar las instrucciones del fabricante.
  • Las partes plásticas de la batería, en particular los contenedores de los elementos deben de ser limpiados exclusivamente con agua y/o trapos humedecidos sin nigún tipo de detergente.
  • Después de la limpieza, secar la superficie de la batería de forma apropiada, por ejemplo con aire comprimido o con material antiestático (por ejemplo algodón).

Limpieza de Baterías en vehículos de tracción

  • Antes de la limpieza, sacar la batería del vehículo.
  • El lugar para la limpieza debe de ser el adecuado y habilitado para este uso. El agua sobrante con electrolito debe de recogerse en un depósito o contenedor especial para su reciclado posterior. Seguir la normativa local vigente para el tratamiento de este líquido.
  • Los tapones de los elementos no deben de sacarse o abrirse. Deben de estar cerrados en todo momento. Observar las instrucciones del fabricante.
  • Las partes plásticas de la batería, en particular los contenedores (carcasas externas) se deben limpiar exclusivamente con agua y/o con trapos humedecidos en agua sin usar detergentes.
  • Después de la limpieza, secar la superficie de la batería de forma adecuada, por ejemplo con aire comprimido o con material antiestático (por ejemplo algodón).
  • Cualquier líquido que caiga dentro del cofre de la batería debe de sacarse por succión y disponer en lugar adecuado para su reciclaje según la normativa local vigente.

Las baterías de los vehículos eléctricos de tracción pueden ser limpiadas con equipos de limpieza de alta presión. Para evitar daños, durante la limpieza, sobre todo a las partes de plástico como pueden ser las tapas de los elementos, los recubrimientos de aislamiento de los puentes y tapones, observar los siguientes puntos:

  • Los puentes de interconexión entre elementos deben de estar bien apretados en su lugar.
  • Los tapones deben de estar cerrados y en su lugar.
  • No se deben de usar detergentes.
  • La temperatura máxima admisible para este tipo de aparatos no cebe de ser superior a los 140ºC. Asegurarse de que a 30 cm de la boquilla de salida, la temperatura no excede de 60ºC.
  • La distancia entre la boquilla de la manguera del aparato de alta presión y la batería no sea menor de 30 cm.
  • La presión máxima de trabajo no sea superior a los 50 bares.
  • Limpiar zonas amplias de la batería al mismo riempo, para evitar sobrecalentamientos en un punto determinado de la superficie.
  • No dejar el chorro de agua en un mismo punto por mas de 3 segundos.
  • Después de la limpieza, secar la superficie de la batería de forma apropiada, por ejemplo con el uso de aire comprimido o material antiestático (por ejemplo algodón).
  • No usar secadores de aire caliente con llama visible o resistencias eléctricas.
  • La temperatura de la superficie de la batería no debe de exceder de 60ºC
  • Cualquier líquido que haya caido dentro del cofre, debe de ser extraido por succión y depositarlo en el lugar adecuado para su reciclaje.

Esta información ha sido obtenida de las recomendaciones de la asociación ZVEI Batterien.

sábado, 21 de noviembre de 2009

Factores que modifican la capacidad de la Batería (2/2)

Ciclos de carga/descarga (ciclos de vida)

Es el número de ciclos de carga/descarga que la batería puede soportar para una profundidad de descarga, régimen de descarga y temperatura determinadas. En cada ciclo se producen cambios irreversibles dentro del elemento. Estos cambios ocasionan una reducción gradual en la capacidad disponible. La capacidad de una batería de plomo-ácido permanece relativamente constante durante gran parte de su vida útil, pero cuando comienza a decaer lo hace de una forma muy rápida.

Sulfatación

Una batería sulfatada, es decir, con restos de sulfato en las placas hace disminuir la capacidad de la batería. Los cristales de sulfato de plomo se endurecen en las placas. Estos cristales limitan el área disponible para la reacción electroquímica de las placas. Una vez que el PbSO4 se ha cristalizado la carga normal no puede disolverlas en el proceso de la carga.
Varias causas producen este efecto en las baterías:
  • Cargas incompletas
  • Cargadores mal dimensionados para la capacidad de la batería
  • Dejar la batería descargada por un periodo largo de tiempo
  • Bajo nivel de electrolito
  • Sobrecargas muy frecuentes
  • Operar a temperaturas elevadas
Densidad no correcta
En la siguiente gráfica vemos la gráfica de capacidad con respecto al tiempo de descarga en horas. Esta curva corresponde a valores de la batería 4 OPzS 200. Como ejemplo, a C10 de descarga tenemos una capacidad de 115% para una densidad de 1,27 Kg/l, una capacidad de batería de 100% para una densidad de 1,24 kg/l y de 85% para densidad de 1,21 Kg/l.




Autodescarga (tiempo de almacenaje)
La autodescarga es una perdida de capacidad de la batería a lo largo del tiempo. El porcentaje de autodescarga depende de la concentración del electrolito, tipo de aleación de plomo utilizada, años de uso de la temperatura y de la temperatura.


El tiempo de almacenaje o el tiempo que una batería está parada sin uso a parte de la temperatura ambiental modifican y alteran la capacidad de la batería. En la siguiente gráfica podemos ver la perdida de capacidad de la batería en relación a los meses sin uso de la misma y de la temperatura ambiente. A más temperatura la reducción de la capacidad es más acusada que para temperaturas más bajas. Como ejemplo, una batería a temperatura ambiente de 25ºC la capacidad se ha reducido a la mitad en 8 meses.