Densídad

Hola Amigos baterilleros. Hola también a aquellos que buscando información "llegan" hasta aquí, debido al direccionamiento de algún "buscador" de Internet.

La densidad es una característica física de todos los materiales, sean estos líquidos, sólidos o gases.

Los cuerpos más densos, son los más pesados. Por ejemplo el plomo es uno de los metales más pesados y su densidad es de 11.3 gr/cc. El cobre es más liviano y su densidad es de 8.96 gr/cc.

La densidad del agua en estado líquido es de 1 gr/cc, en cambio la del agua como hielo es de 0.92 gr/cc. Lo anterior da una explicación física de porque el hielo flota sobre el agua. El aceite tiene 0.8 gr/cc de densidad y es por este motivo, que el aceite flota cuando es vaciado sobre agua.

La densidad del electrolito (el líquido) de una batería plenamente cargada está de entre 1230 a 1290 gr /cc. El valor depende del tipo de batería y también del país en que nos encontremos. Generalmente en los países muy calurosos, la manufactura de las baterías aconseja una densidad de 1230 a 1250. En los climas muy frios, la densidad puede llegar hasta 1300 gr/cc. Para países de climas no extremos, como el del Perú, la densidad del electrolito, para cuando la batería está al 100% de carga, tiene como promedio un valor que va de 1250 a 1280 gr/cc.

La densidad también se afecta por el tipo de batería a que se refiera. Las baterías del tipo estacionario, suelen tener densidades de 1230 a 1250 gr/cc. En cambio las baterías del tipo fuerza motriz (la de montacargas eléctricos) y ensambladas con placas positivas tubulares, tienen una densidad que va de 1280 a 1300 gr/cc.

Las baterías del tipo "Libre de Mantenimiento" con placas en aleación en plomo-calcio, tienen una densidad de electrolito mayor que las baterías llamadas de Bajo Mantenimiento, ensambladas con placas en aleación plomo-antimonio.

(Gráfico tomado de: Pilas y Acumuladores. Máquinas de Corriente Continua. Enciclopedia CEAC de Electricidad 1981, página 170)

Una batería plenamente cargada, tiene el electrolito con densidad alta (digamos 1280 gr/cc). A medida que la batería va perdiendo carga, el valor de la densidad disminuye. Es que la parte de ácido del electrolito, se va metiendo a las placas, para formar sulfato de plomo. Conectada una batería descargada a un rectificador de corriente o cargador, la parte ácida, sale de las placas, por tanto la densidad recupera su valor.

Por lo anterior, es que el densímetro es un dispositivo útil para determinar el estado de carga de una batería. Si el bulbo no flota, pues estamos en presencia de una batería con baja densidad y podemos afirmar que está descargada.

Lo anotado en el párrafo anterior, sería la conclusión lógica, si es que no medió alguna acción que haga falsear los datos de densidad. Por ejemplo, si se tiene una batería cargada plenamente, pero que tiene las celdas con nivel insuficiente de líquido. Lo correcto es nivelar con adición de agua para baterías, nunca con ácido. Ahora logrado el nivel correcto, mido la densidad y obtengo 1150 gr/cc, lo que me indicaría batería descargada. No obstante dijimos que se trataba de una batería cargada al 100%. Lo que ocurre es que el agua agregada, es de menos densidad que el electrolito ácido y por tanto flota. El densímetro para la lectura "absorbe" el líquido más superficial. Cuando el vehículo esté en funcionamiento, se provocará la mezcla y homegenización de todo el electrolito y una nueva medida, revelará el exacto valor de la densidad.

La densidad se afecta por la temperatura. A más temperatura, la densidad aparentemente baja de valor. El caso opuesto es a temperaturas muy frias, donde la densidad tiende aparentemente a subir...es decir a mostrar en el densímetro lecturas mayores que las que realmente son.

Explicando lo anterior. Una batería, cargada al 100%  y a una temperatura de 40 grados C, debería tener una densidad de unos 1270 gr/cc, sin embargo el densímetro nos indica 1240...como que si le faltara carga. Nuevamente: "La temperatura, falsea la lectura del densímetro". Temperaturas altas, hacen caer aparentemente el valor de la densidad. Por lo anterior, es que se manufacturan densímetros con dispositivos para correción por efecto de temperatura.

El gráfico, nos muestra la fórmula para el cálculo de la densidad

Al incrementarse la temperatura, el volumen (V) del material, cuerpo o sustancia, tiende a crecer por dilatación. Como la masa (M) se mantiene constante, el cociente (D = densidad) disminuye. El caso opuesto es para cuando el clima es muy frio. El volumen, digamos se "contrae", siendo que el cociente crece.

Amigos, se va haciendo largo este post. Por ahora, quedo yo aquí.
Saludos

Arquimides, Densidad y Baterías

Los Chistes

Hola Amigos, buen día. El tema de este post, lo traté ya en anterior oportunidad: Arquímedes la Densidad. Ahora deseo darle una nueva perspectiva. Los que pasamos de los cuarenta años, seguro que recordamos unas publicaciones en revistas de 32 páginas, que conocíamos como "Chiste". Así le llamábamos. En los chistes, leíamos sobre las aventuras del Hombre de Acero: Superman, Batman, Linterna Verde etc. También disfrutábamos de los heroes vaqueros como: Red Ryder, El Llanero Solitario etc.

Aparte del disfrute, también aprendíamos, ya que existían también los chistes de: Vidas Ejemplares, Vidas Ilustres, Leyendas de América, Joyas de la Mitología etc.

Estos fascículos, algunos de periodicidad quincenal y otros mensual, nos acercaban a los descubrimientos de la ciencia y los avatares de la historia. El texto de era de fácil lectura y las ilustraciones muy didácticas...ya no se editan estas publicaciones, se dejan extrañar. Eran tiempos de No-Internet.

Los estudiantes a pesar de no contar con las ventajas de la tecnología que da la web, teníamos la posibilidad de aprender en estos chistes, llamados ahora: Comics.

Yo tengo algunos números de Chistes y en esta oportunidad, comparto con Ustedes un título llamado Arquímedes, donde se relata la biografía de este sabio de origen griego, que vivió en Siracusa. El evento más recordado de la vida de Arquímedes es el de La Densidad.

Hierón el rey de Siracusa, decidió que necesitaba una nueva corona. Se mandó a llamar al orfebre oficial de la corte y se le entregaron barras de oro y plata.

("El Grito de Arquímedes", año 1963, Editorial Novaro, pag 9)

Hierón recibió al cabo de unos días la ansiada corona, pero tenía dudas acerca de si el orfebre había puesto todo el oro que se le había entregado.

("El Grito de Arquímedes", año 1963. Editorial Novaro, pag. 10)

Se convocó a la corte al sabio Arquímedes. El rey le ordenó averiguar cuanto de oro y cuanto de plata tenía la corona hecha por el orfebre. Para determinarlo, no debería fundirla o destruirla. Arquímedes recibió la corona.

("El Grito de Arqímedes", Año 1963. Editorial Novaro pag. 12)

Ya en su taller el sabio, pensaba y cavilaba sobre el reto técnico que entre manos tenía.

("El Grito de Arqímedes", Año 1963. Editorial Novaro, pag. 13)

Tanto pensaba, que incluso mientras tomaba el baño en una piscina, tuvo uno de esos chispazos de creatividad y anotó que los cuerpos que se sumergian en un medio líquido flotaban. Eran empujados hacia arriba por una fuerza ascencional.

("El Grito de Arquímedes", Año 1963. Editorial Novaro, pag. 15)

Si la piscina o alberca estuviera llena al ras, el volumen de líquido que se derramaba (o que se desaloja), era el volumen del cuerpo que se sumergía. El valor de la fuerza ascencional, que los físicos llaman: EMPUJE, era igual al peso del líquido que se derramaba.

El resto de la historia, se reduce en una palabra: EUREKA, lo encontré.

("El Grito de Arquímedes", Año 1963. Editorial Novaro, pag. 17)

¿Que tiene que ver esta historia, con las baterías?

En las baterías de electrolito líquido, existe una característica que es fácilmente medible y que permite determinar el estado de carga de una batería: La Densidad.

En una batería plenamente cargada, el valor de la densidad es alto: alrededor de 1250 a 1290 gr/cc. En una batería totalmente descargada, el valor de la densidad puede estar entre: 1050 a 1100 gr/cc. Mientras una batería se descarga, el líquido de esta (electrolito), pierde acidez. El ácido se va introduciendo al interior de las placas. Para "sacarlo", se debe conectar la batería a un cargador. La corriente eléctrica devolverá la acidez al electrolito y la batería nuevamente estará cargda y operativa.

Nota: El Número Vidas Ilustres de Novaro, correspondiente a "El Grito de Arquímedes", fue publicado en el mes de setiembre del año de 1963.

Saludos amigos

El Separador y El Electrolito

Problemas Durante el Arranque

Hola amigos lectores. Antes de emprender este nuevo post, planteo una pregunta: ¿Cómo es que debe pronunciarse la palabra ELECTROLITO. Yo digo Electrolito, dando el acento en la sílaba "li", pero mientras veía el documental de una fábrica de baterías, escuchaba que el relator mencionaba: Electrólito.

Conversaba con un operario de una planta de manufactura de baterías. El me indicaba, que un buen separador, debe ser poroso. Esa era para el la principal característica. Me decía, que si el separador no era poroso, entonces, el carro no arrancaba.

Le pedí al amigo, que me explicara eso de la porosidad y el arranque del vehículo. Así que cogió un lápiz y un papel y me dibujó el esquema de lo que ocurre al interior de una batería. Me dijo:

"Esta es la placa positiva. Esta es la placa negativa y en medio está el separador. Todo está lleno de electrolito. Entonces, cuando alguien gira la llave para arrancar el auto, un electrolito, sale de la placa positiva, va nadando hasta llegar al separador. Si el separador no es poroso, entonces, el electrolito no lo puede atravezar. Comienza entonces a subir el electrolito, hasta llegar al borde superior del separador, de allí se pasa al otro lado y comienza a bajar el electrolito, pero como subir y después bajar, le lleva tiempo (demora más que atravezar el separador), entonces el electrolito no llega a la placa negativa y por tanto el carro no arranca"

Me quedé pensando. Me preguntaba, si se lo habrían contado, o el relato era el resultado de su propio análisis, para explicar el evento de una batería que no entrega suficiente energía para el arranque.

(La linea de puntos, es la trayectoria del electrolito que no puede atravezar el separdor no poroso)

Ciertamente un separador no poroso, dificulta la reacción electroquímica entre las placas, ya que los iones no pueden viajar con libertad. Esto da como consecuencia, mayor resistencia eléctrica interna en la batería.

Lo que contaba el amigo, es digamos, un modo didáctico de lo que ocurriría a nivel molecular. Es una teoría, que explica una ocurrencia.

Saludos amigos

Carlos el baterillero

La Batería


Las Baterías y Enrrique López Albújar

Hola Amigos. Siempre veo relación entre las baterías y mis lecturas. Mejor dicho, creo que todas mis lecturas, las hago baterillescas o baterilleriles. Pues a riesgo de caer más pesado que una batería N200 o de 33 placas. Que digo, más pesado que batería para montacarga eléctrico, de esas de 48 voltios y de 800 A-h....allí vamos.

Hay un cuento del peruano autor: Enrrique López Albujar, de título: El Campeón de la Muerte. Parte del relato dice:

"Es Pampamarca. En medio de la vida pastoril y semibárbara de sus moradores, la única distracción que tienen, es el tiro al blanco...consumiento gran cantidad de "cápuslas"  a pesar de las dificultades que tienen que vencer para conseguirlas, llevándoles su afición, hasta pagar en casos urgentes media libra por una cacerina de mauser."

"...Y se les ve entonces en Huánuco, andando lentamente, como distraídos, con caras de candor rayanas en la idiotez, penetrando en todas las tiendas, hasta en las boticas, en donde comienzan por preguntar tímidamente por las clásicas cápuslas del 44 y acaban por pedir balas de todos los sistemas en uso"

Cuentos Andinos, Enrrique López Albújar. Editorial: Juan Mejía Baca. Año 1974.

Hasta allí la cita del cuento andino. Sucede que recibí una llamada la semana pasada. Me consultaban por la existencia de Baterías para heladeros. No sabía que los coches carretilleros de helado, usaban baterías. Así que me puse a preguntar. Una señora conocida mía, ambulante de helados, fue quien me brindó la información. Me dijo que había como unos paquetes, que parece tienen adentro como un líquido, pero que no es agua. Ese paquete ayuda a conservar el frio al interior de la carretilla. Ese paquete tiene un día de duración para su frio. Al final del día de trabajo, debe ponerse el paquete en el congelador y dejarlo listo para el día siguiente. Si este paquete se deja al ambiente, entonces se hincha y ya no puede usarse más, así se deje varios días en el congelador.

Mas información, no logré. Probablemente se trate de las llamadas bolsas de Hielo Gel, que entiendo son re-usables. Lo que me gustaría saber, es la motivación que reciban el nombre de Baterías.

Quizas se deba a la acepción más amplia de la palabra batería, que es un  dispositivo de Arreglos o conjuntos. Una batería de energía, es el conjunto de celdas. Una batería de cocina, es la coposición de ollas y sartenes de diversidad de tamaños.

Si alguien tiene algún dato, del por qué estas bolsas que conservan el frio reciben el nombre de batería, pues que escriba, le quedaré agradecido.

Saludos amigos

Carlos el baterillero

Separador de Baterías


Parte II

Buen día, en este cinco de noviembre, del año 2009, que va como al galope. Escribí un primer post sobre separadores fabricados a base de Cloruro de Polivinilo, aquí la segunda parte.

Les contaba que en los años 80 se generalizó una falta de separadores. La industria de acumuladores se veía limitada, ya no sólo en su crecimiento, sino también en la continuidad de sus operaciones. Sin separadores (insumo importado), no se podían fabricar baterías.

Alrededor de 1987, una empresa local comenzó a fabricar separadores de batería a base de cloruro de pilivinilo. Gracias a ese esfuerzo, que fue elogiado entre otros, por los pequeños fabricantes, hubo continuidad en la manufactura de acumuladores.

El Cloruro de Polivinilo, es un plástico de mucha aplicación en la industria, tanto de adhesivos, como en el de ailsamiento. Por ejemplo los cables conducores de electricidad, se recubren con una chaqueta plástica que es fabricada a base de PVC. Ciertamente, las propiedades de esa resina plástica se establecen dentro de su proceso de fabricación, de acuerdo al producto final que se desea obtener.

Un buen separador de batería, al margen del material con que esté elaborado, debe cumplir:

• Buena porosidad.
• Uniformidad en sus dimensiones físicas: largo, ancho y espesor.
• Excelente característica mecánica frente al rasgado y punzonado.
• Buena respuesta frente a la acción corrosiva del electrolito ácido.
• Baja resistencia eléctrica. Lo que durante la vida de servicio de la batería, proporcionará la fuerza de arranque para el motor de los vehículos.

Los procesos de fabricación de baterías, se han automatizado, aun en las plantas de pequeña producción y esto influye sobre las técnicas de armado de acumuladores. Digo lo anterior, debido a que un proceso de ensamble manual de las baterías, requería de un separador de elevada resistencia mecánica, debido a que el separador, era inserto entre las placas ya soldadas como grupo. Los separadores eran puestos en su ubicación, como si fueran hojas de cuchilla.

Ahora es común el ensamble con uso de separadores a base de Polietileno, de tipo sobre. Estos separadores son de muy bena perfomance.

Una de las empresas en Sudamerica, con reconocida trayectoria en la manufactura de separadores es: Cauchosol de Manizales, empresa colombiana que de acuerdo a la información disponible en su página web, inició sus operaciones en 1964. Si se desea conocer más sobre Cauchosol, pulsar aquí.

Saludo amigos
Carlos el baterillero

El Lector

(The Reader)

Nuevamante un segundo post, en un mismo día. He terminado de leer una novela digamos corta, de título: El Lector, cuyo autor es Bernhard Schlink. Esta es una novela de unos 40 capítulos, pero son capítulos de unas cuatro páginas como máximo.

El argumento es el relato del encuentro de una mujer de 36 años (Hanna), y un escolar de 15 años (Michael Berg). Ella se desempeñaba como controladora de boletaje ferroviario. Berg se enamora de Hanna. Se convierten en amantes. Durante sus encuentros disfrutan de lecturas de poemas, novelas y obras de teatro. Ella escuchaba, mientas él le leía. Era como un pacto.

Ella desaparece misteriosamente, quedando Micahel muy confuso. Pasados los años, él la vuelve a ver durante un juicio a unas celadoras de la SS. Eran los tiempos de la post-guerra. Michael era estudiante de leyes y asistía al juicio como parte de su formación. Hanna una de las celadoras, llevaba en el juicio la peor parte.

El libro magistralmente pone a nuestro juicio, el tema del conflicto entre generaciones. Alemania, salía de una experiencia terrible. El holocausto, dejaba marcada a la ciudadanía. Los jóvenes alemanes reclamaban a sus mayores sobre su papel por acción u omisión frente a la guerra.

El otro tema, es el del respeto hacia el otro por sus convicciones, por sus valores y hasta que punto es lícito el pretender ayudarles, aún sea, haciéndole traicionar sus convicciones.

"...en el caso de los adultos, desde luego, tengo muy claro que no hay justificación alguna para anteponer lo que un sujeto considera conveniente para otro a lo que éste considera conveniente para sí mismo.

¿Incluso al precio de renunciar a su felicidad?

...No estamos hablando de la felicidad, sino de la dignidad y la libertad..." 

( Página 133 de "El Lector", Compactos de Anagrama, año 2000)

Amigo lector de Energicentro, le aseguro que este libro, es un perfecto disfrute.

El libro, se llevó también al cine, con el mismo título: el Lector (The Reader), bajo la dirección de Stephen Daldry. Esta película ganó un Oscar (Año 2008) a Mejor Actriz (Kate Winslet).

Aquí el trailer de la película:  El Lector

Saludos amigos,

Carlos el baterillero

Nota: La foto del texto corresponde a la edición de Compactos de Anagrama, año 2000.

El Separador

Fabricación a base de: Cloruro de Polivinilo

Hola amigos, buen día en este mártes 3 de noviembre. Hoy escribiré sobre El Separador, elemento para la manufactura de baterías.

Mayoritariamente para baterías de aplicación automotriz, se emplea el separador de tipo sobre fabricado en polietileno (PE). Existen también los separadores a base de fibra de vidrio y los de fibra de vidrio absorvente (La figura muestra un rollo de material separador AGM).

Existía una marca de separadores: Texon, el cual era muy apreciado por los fabricantes de baterías. Este se obtenía a partir de compuestos de resina provenientes de la madera, pero Texon, decidió finalizar sus operaciones. El tan mentado separador, se dejaba de producir.

Separador: Elemento para la manufactura de baterías, que cumple el papel de "separar" las placas positivas de las negativas y así evitar el contacto físico entre ellas, lo que provocaría un evento de cortocircuito. A su vez, los separadores deben ser de material resistente a la acción corrosiva del ácido.

El separador evita el contacto de placas de diferente polaridad, pero también debe ser lo suficientemente poroso, para permitir que los iones originados por la reacción electroquímica puedan atravezarlo. Es decir, los separadores deben ser permeables, no totalmente aislantes. Finalmente, un buen separador tiene también buenas propiedades mecánicas: resistencia a la vibración.

Un material empleado para la fabricación se separadores es la resina a base de Cloruro de Polivinilo (PVC). Digamos es un separador de plástico. El proceso de manfactura recibe el nombre de sinterización. El material de cloruro de polivinilo, es un polvo muy menudo el cual se vierte por medio de un rodillo, sobre una cinta de acero inoxidable. Esta lámina o faja de acero, transporta el material al interior de un horno del tipo tunel, de aproximadamente veinte metros de largo.

(Separador de Cloruro de Polivinilo)

El control de la velocidad, como de la temperatura, dan origen al proceso de sinterizado. Lo que se debe lograr es que el polvo forme una película (hoja), que tenga estructura y resistencia mecánica. A su vez, la temperatura no debe ser excesiva, que provoque el quemado del material y este se  vuelva no-poroso. Igualmente debe cuidarse el espesor del producto final.

Dependiendo de los pigmentos empleados para la obtención de la resina de PVC, se obtendrá un producto separador que puede ser de color rosado o crema (amarillo muy pálido).

Se ensamblan separadores del tipo HOJA y del tipo SOBRE. Los hay con nervaduras o "costillas" en una de las caras o en ambas caras de la hoja.

Hubo la experiencia de que los separadores se volvieron escazos en el mercado nacional. La consecuencia, era de que no se iban a fabricar baterías para uso automotriz. Una de las salidas era producir separadores en el Perú. El método para obtener uno similar al TEXON es bastante complicado y de mucha inversión. Una alternativa más viable era la fabricación a base de Cloruro de Polivinilo.

El evento de ausencia de separadores, tuvo tal resonancia, que motivó artículos en la prensa nacional. La fabricación de baterías, es una industria vital y la no disponibilidad del producto, implicaría la importación masiva del mismo. Ocurrencia un poco paradógica, ya que el Perú es un país que se autobastece en plomo metálico y es exportador de mineral de plomo. Anotemos como dato que el plomo, es el 80% de la materia prima para el ensamble de una batería.

Había en el Perú de los años 1980, una máquina para fabricación de baterías a base de resina de cloruro de polivinilo, pero esta estaba "parada"...yo tuve la suerte de trabajar para su recuperación y puesta en marcha.

Los dejo aquí amigos, este post continuará. Espero sea de interés el tema.

Saludos

Carlos el baterillero

Otros Blogs de Baterías

Hola Buen día amigos.

Hoy deseo escribir acerca de un colega, identificado como: Alberto. El es del Paraguay, país del famoso canto del Pájaro Choguí o Pájaro Campana, género musical que creo pertence a La Galopa. El Paraguay, conocido también como el país charrua. País que como por un tubo, alcanzó su clasificación para el mundial de futbol de Sudáfrica

Alberto, es mi colega bloggero y también de temática, ya que se inicia en la redacción de un blog sobre Baterías y Energía. Su bitácora se autodefine como:

Un espacio para compartir en la web información sobre el análisis y descripción de tecnologías en Baterías y Energía, así como aplicaciones prácticas de estos conceptos.

La "blogósfera" se enrriquece, con los aportes de quienes escriben en ella. Y perdonando la redundancia, se enrriquece y motiva, por los comentarios y preguntas  de los lectores.

Aquí el link del referido blog: http://bateriasyenergia.blogspot.com/






Nos comparte el blog de Alberto, en uno de sus primeros pots, sobre La Batería de Bagdad. Tema este que se enlaza con lo arqueológico.

Hace unos años, estuve en una actividad digamos gremial, aunque en realidad quizás debo decir de celebración. Se había organizado una tarde deportiva y parrillada (no de las que se mentaban en un programa de la televisión peruana), por los trabajadores de una empresa de baterías de aquí de Perú.

Fue la oportunidad de alternar con los colegas de profesión. Hoy la confraternidad admite otras varientes, como la virtual. Esta es la opción que nos conecta a travéz del click. La que acerca a las nacionalidades, gracias a la acción de un teclado. Las distancias se acortan. Las ideas viajan a la velocidad de la luz...tiempos estos de Internet.

Saludos amigos lectores y colegas blogeros, que se avecinen por esta dirección.

Carlos el baterillero

Nota: Imagen de Blog, del site del ayuntamiento de Andalucía. Imagen de las pilas cilíndricas, del blog: Blog de Tecnología.