Tensiones para la carga

Cuando se pone en carga un acumulador, este origina una contratensión opuesta a la de la línea si es corriente continua, o del dispositivo cargador si la red es de corriente alterna. El valor de esta contratensión no es constante, sino que aumenta a medida que el proceso de la carga de la batería va adelantando. El conocimiento de estos fenómenos se utiliza prácticamente pues permite determinar el valor que debe tener la tensión de la generatriz, línea etc., para forzar la corriente a través del circuito interno de la batería.

Para resolver el problema consideremos, Fig. 99, el diagrama obtenido tomando los valores de las tensiones necesarias para cargar un elemento, que proporciona una tensión de 2 voltios durante la descarga y que al parecer, también necesitaría una tensión de 2 V para cargarse. Observemos que el uno indica las tensiones necesarias para cargar un elemento en 4 horas, y el otro para cargar ese mismo elemento en 6 horas; vemos que en ambos casos durante el comienzo de la carga la tensión necesaria para forzar el fluido eléctrico a través de la batería es de 2.15 voltios, para vencer la contratensión que se origina en el seno del acumulador; así mismo observamos que si efectúa una carga rápida, en 4 horas, la contratensión aumenta rápidamente, hasta alcanzar el valor de 2.75 V, punto máximo, y señala que la batería se ha cargado totalmente. También observamos que si la batería se cargase más lentamente, en 6 horas, también alcanza el mismo valor de 2.75 voltios; por consiguiente vemos que se requieren, como mínimo 2.75 voltios para cargar cada elemento de un acumulador, de manera que la batería de tres elementos, necesita:

Tensión para tres elementos = 3 x 2.75 V = 8.25 voltios

Ahora bien la forma de los dos gráficos que estamos considerando, nos muestra que durante la mayor parte del tiempo la contratensión es inferior a 2.6 V y que sólo al final de la carga (generalmente durante la última hora) es cuando es necesario aumentar la tensión para forzar el paso de la corriente y terminar de esta manera que se efectúe el proceso electroquímico en lo más profundo de los elementos activos, terminando así la carga de la batería.

Para obtener este suplemento de tensión, cuando los acumuladores se cargan mediante una dínamo, se utiliza una generatriz que produzca una tensión total capaz de suministrar una presión eléctrica de 2.6 V por elemento; durante la última hora de carga se acopla una pequeña dínamo auxiliar, en serie con la primera, que produce el suplemento de tensión necesario para pasar de los 2.6 V por elemento a 2.75 V; es decir que en el caso de haber 100 elementos en carga, como que cada uno de ellos requiere un suplemento de tensión de: 2.75 - 2.6 V = 0.15 V, resulta que nuestra dínamo auxiliar debe de producir una tensión de 100 x 0.15 V = 15 voltios. La ventaja de esta disposición está en que funcionando las generatrices de carga la mayoría del tiempo a razón de 2.6 V por elemento, a plena carga; dan el máximo de su rendimiento, siendo además más económica una dínamo cuanto menor es la tensión que produce. Evidentemente, cuando se cargan las baterías mediante la corriente continua de la línea, cuanto acaba de referirse no es necesario tenerlo en cuenta, pero es muy importante en las Centrales Hidroeléctricas, etc., porque la pequeña dinamo (de 15 V) se utiliza con frecuencia ya sea para cargar pocas baterías, para nivelar su carga, etc.

De cuanto acabo de explicar llegamos a la conclusión siguiente: la tensión de carga debe aumentarse a medida que progresa el proceso electroquímico, debiéndose contar con una tensión de 2.75 V por elemento para forzar la carga hasta su terminación completa: En números redondos, se admite que se requieren 2.8 V por elemento; en consecuencia, las baterías de tres elementos necesitan:

Tensión para tres elementos = 3 x 2.8 V = 8.4 voltios

Fuente: La literatura se obtuvo del libro: Tratado Práctico de ACUMULADORES ELÉCTRICOS del Ing. Agustín Riu. Año de edición 1958

(Nota del titular del Blog: Hasta aquí llegamos por hoy en este tema. En la siguiente entrada, continuaremos con el desarrollo del mismo)