Electrolito de una batería

(Ácido de la batería)

Hola amigos de Energicentro. Hoy, nuevamente con una consulta formulada por un visitante:

¿Quisiera saber, por qué el liquido de mi batería se puso negro?

Mi respuesta:

El líquido, es una solución (mezcla) de ácido sulfúrico y agua. Se le conoce técnicamente como electrolito, ya que es un líquido conductor de corriente eléctrica, y a través de el "viajan" los iones que permiten las reacciones químicas al interior de una batería. 

El electrolito tiene un grado de acidez o concentración, que se mide con un densímetro tipo flotador, también llamado: pesa ácidos. La concentración ácida varía de acuerdo al estado de carga de la batería. Está en el rango de 1250 a 1290 si la batería está plenamente cargada. Para valores comprendidos entre 1200 a 1240, se considera que la batería está parcialmente descargada. Si la densidad es inferior a 1200, pues tenemos una batería descargada.

El líquido electrolito es claro, digamos transparente como el agua corriente. Es corrosivo. Si cae sobre la piel produce picazón. Si llegáramos a tener contacto accidental con este líquido, se recomienda, lavar la zona con abundante agua. Nunca permitir que salpique a los ojos. Si así sucediera, pues conseguir inmediatamente ayuda médica. Recomendación: debe trabajarse con cuidado. De ser necesario usar guantes de jebe y careta o lentes protectores.

Una batería nueva tiene el líquido claro. Una batería "quemada", no apta para servicio, lo tiene oscuro, turbio. Lo que ocurre es lo siguiente:

Placas positivas (oscuras) y placas negativas (mas claras)

Al interior de la batería se tienen placas. Las placas son piezas hechas de rejillas de plomo fundido, que llevan impregnado sobre ellas un material conocido como: Materia Activa. Las placas son de dos tipos: positivas y  negativas. Las primeras de color café y las segundas de color gris o plomo. A medida que la batería trabaja y se envejece, pues el material impregnado en las placas positivas se va desprendiendo y se mezcla con el electrolito líquido. Como el material es de color café, esto es lo que origina que el líquido se vuelva negro.

Placa con parte de su "materia activa" desprendida
  y que muestra parte de la rejila

El envejecimiento de una batería se acelera por:

1. Sobrecarga de la batería, producida por un circuito eléctrico del vehículo en mal estado.

2. Elevada temperatura en la vecindad de una batería.

3. Batería sometida a excesiva vibración. Lo anterior, sobre todo cuando la batería se instala y no se la fija con las grapas de ajuste correspondientes.

Por lo anterior, es siempre recomendable, revisar periódicamente el voltaje del circuito eléctrico de un vehículo. Esta operación es sencilla y se da como servicio post-venta en las tiendas que suministran baterías.

¿Una batería que tiene el líquido negro, puede seguir trabajando?

Muchas baterías con el electrolito turbio y oscuro, continúan dando servicio, pero debe preverse que en cualquier momento nos "abandonarán" y será necesario su recambio.

Saludos amigos. Hasta aquí por hoy.

República Dominicana: Electricidad y Baterías

Hola amigos. Con bastante frecuencia recibo consultas sobre baterías e inversores, de parte de visitantes de República Dominicana. Las preguntas y comentarios de los dominicanos me hacen imaginar una situación muy similar a la que se vivió en mi país durante los años de 1985 a 1990. 

República Dominicana. 
Fuente: Wikipedia

Durante ese quinquenio, hubo una fuerte demanda de energía eléctrica aquí en el Perú. A la par, ocurrió que las lluvias fueron escazas durante tres años consecutivos, lo que llevó a las centrales hidroeléctricas de generación de energía a trabajar a un nivel muy por debajo de su rendimiento nominal: No había agua suficiente. La consecuencia fue tener un servicio deficitario de energía. Se impusieron los racionamientos y cortes programados de electricidad. Lo anterior, ocasionó que se instalaran generadores de energía a combustible diesel, y así, las industrias y comercios pudieron continuar con su actividad.

Río con bajo caudal de agua. 
Fuente: Wikipedia.

Diferente, lo que ocurrió con los usuarios domiciliarios. Ellos fueron los más afectados, sobre todo quienes se dedicaban a pequeños negocios. Sectores completos de la ciudad de Lima, se veían privados de electricidad, y algunos también de agua, ya que en algunas zonas era necesario el servicio de electrobombas para garantizar que el agua llegue a las casas con la presión requerida.

Como una manera de afrontar la crisis se ensayaron diversidad de alternativas. Algunas funcionaban, pero otras eran menos que paliativos. Por ejemplo recuerdo que en un programa de TV, recomendaban sacar la batería del auto y con ella alimentar un foco (bombillo o luminaria) para obtener iluminación. Te decían: "Así usted tiene un generador casero". Claro el programa de TV, no te explicaba cómo era que tenías que hacer cuando se agotaba la energía de la batería. Ya no tenías luz del foco, y tampoco auto que encendiera.

Se comercializaron en esa oportunidad unos equipos llamados conversores. Estos no eran otra cosa que unidades que convertían la energía de una batería de 12 voltios, en energía alterna de uso domiciliario de 220 voltios. A la vez, estos equipos actuaban como cargadores de batería. La potencia de los inversores era de unos 500 watts. El equipo en modo cargador entregaba unos 5 amperios. La salida de voltaje en 220 voltios, no tenía regulación (o sea no siempre estaban presentes los 220 voltios. A medida que la batería se iba descargando, pues este voltaje disminuía, y caía tan bajo como 180 voltios) y el tipo de onda alterna era lo que se llamaba: Onda Cuadrada.

Fuente: Wikipedia

La Onda Cuadrada, es una energía del tipo alterno de 220 voltios y de 60 hertz, que son digamos los valores nominales con los que trabaja la energía eléctrica que llega a nuestras casas aquí en Perú. La diferencia era que la energía que recibíamos de parte de la empresa eléctrica era: Onda Senoidal. El dibujo nos grafica lo que es una onda senoidal (curva verde) y onda cuadrada (cuadrados de color rojo). Como se observa, los valores máximos de ambas ondas, coinciden, no así su forma. Sucede que muchos equipos eléctricos están diseñados para trabajar con onda senoidal y cuando se les aplica onda cuadrada, pues no funcionan o su operación tiene deficiencias. Es lo que los especialistas llaman: Ruido eléctrico. Recuerdo que a solicitud de un propietario de una computadora de diseño, instalé un  conversor de onda cuadrada. Al encender el equipo, este "abrió" sus programas de trabajo, pero había un zumbido que no era normal.

Inversor y batería. Fuente: Powerinverters.com

Si no hay electricidad como un servicio continuo y sin fallas, pues los domicilios, no tienen iluminación en las horas que lo requieren. Las neveras o cámaras de frio, no conservarán los alimentos, sobre todo si el país o región tienen mayormente clima tropical. Me pongo a pensar por ejemplo en las postas médicas rurales que necesitan mantener vacunas en refrigeración. Se pierde también la comunicación efectiva vía fono o internet.

Una manera de afrontar la falta de energía domiciliaria, es mediante el uso de inversores. La potencia de estos equipos, dependerá de lo que se va a conectar a ellos. El tamaño y número de baterías, dependerá de la potencia de los equipos y de las horas que planeamos que estarán en funcionamiento usando solo la energía almacenada en los acumuladores (baterías).

Lo que relaté líneas arriba sobre la experiencia en mi país con los conversores, es quizás muy similar a  lo que los dominicanos tienen que afrontar ahora. A la fecha, los equipos se han sofisticado y los inversores se manufacturan en diversidad de potencias. Son equipos más compactos y más confiables. Tienen regulación, es decir el voltaje que entregan es estable y no se ve afectado por la caída de voltaje de la batería, a medida que esta se va descargando. Dicho sea de paso, existe la opción de que suministren energía alterna con onda senoidal o cuasi-senoidal.

Estos equipos de uso domiciliario, generalmente están en un rango de 2000 a 4000 watts, siendo los más usuales los de 3000 watts. Generalmente están equipados con baterías de tapones y electrolito líquido. De 6 voltios y con capacidades de entre 180 a 225 A-h. Son las baterías conocidas como de: Ciclo Profundo.

La batería y el equipo inversor, deben estar adecuadamente dimensionados para atender la demanda esperada tanto en potencia, como en número de horas de servicio. La batería es el elemento gravitante para el diseño. Es el dispositivo de mayor inversión y el que hay que cuidar más, para obtener de él, buena vida útil.

Por ahora quedó aquí. Esta entrada tendrá una segunda parte. Solicitaría a los visitantes que me escriban y me remitan sus preguntas, sobre todos los amigos dominicanos. Me gustaría si alguno me cuenta su experiencia. El tipo de equipo que tiene y que tan satisfecho está. Ayudarían las fotos que me puedan remitir.

Mi correo es: energicentro@gmail.com

Saludos.

El Electrolito

Ácido de una Batería

Aquí otra vez amigos lectores...en esta oportunidad romperé un record...bueno, lo que ocurre es que es la 1ra vez en que escribiré más de 10 posts en un solo mes.

Toda batería, independientemente de la tecnología química que sea, básicamente tiene tres elementos:

• Electrodo Positivo.

• Electrodo Negativo

• Medio Iónico, llamado electrolito.

El electrolito, puede ser ácido, como en las baterías de plomo. Pero también puede ser un álcali, como el Hidróxido de Potasio de las baterías Níquel-Cadmio.

En lo que sigue del texto de este post, para referirme al medio iónico de una batería de plomo, indistintamente usaré los términos: Ácido ó Electrolito.

Refiriéndonos a las baterías de plomo, diré que una propiedad muy útil de el ácido es el valor de densidad que este tiene. La densidad, es un indicador del estado de carga de la batería. Cuando una batería está totalmente cargada, la densidad es mas alta (o sea el ácido es más ácido). Un valor típico de densidad en una batería 100% cargada es 1260. Si la batería está descargada, el valor de la densidad tiende a ser bajo...es como si el ácido se volviese agua.

A continuación, el estado de carga de una batería, según el valor de la densidad del electrolito:

• 100% Cargada de 1250 a 1290

• 75% Cargada de 1230 a 1240

• 50% Cargada de 1200 a 1220

• Totalmente descargada de 1100 a 1150

Al irse descargando una batería, el ácido se va "metiendo" a las placas, por eso el líquido pierde acidez. Al recargarse la batería, el ácido "sale" de las placas y la densidad del electrolito aumenta.

En un post anterior, indicamos que un instrumento muy útil para el test de baterías es el densímetro, con el cual podemos medir la densidad y saber el estado de carga de una batería, además detectar si internamente hay algún defecto.

(Densímetro de baterías, llamado también Hidrómetro. Tomado de la web de Schumacher Products)

El electrolito de una batería en buen estado (independientemente de si está cargada plenamente o descargada totalmente) es de color transparente...casi como agua corriente. A medida que la batería "envejece", el electrolito se va entrurbiando...va digamos tomando una coloración café. Lo anterior es el resultado del desprendimiento del material impregnado en las placas de la batería. Al desprenderse el material, la batería va perdiendo capacidad de acumulación de energía y un buen día, ya no acumula carga...en este caso, se debe reemplazar la batería por una nueva.

Baterías que han sido abusadas, sea por sobrecarga o por que se expusieron a ambientes de altas temperaturas, rápidamente "mueren" por desprendimiento de material. El líquido se torna totalmente negro...es lo que se conoce como "batería quemada".

Bueno...hasta aquí llego por ahora amigos...saludos

Carlos el baterillero