Manufactura Artesanal de Baterías en Nepal

(Local Battery Manufacturing in Nepalgunj, Nepal)

Hola amigos. Buscando información sobre baterías, pues llegué hasta una dirección donde pude apreciar un video de título: Local Battery Manufacturing in Nepalgunj, Nepal. Este es un trabajo realizado por la organización RIDS-NEPAL (Servico de Desarrollo  Rural Integral). Al inicio del video se puede leer (en inglés) lo siguiente: 

"La idea de realizar un video sobre la manufactura local de baterías en Nepal, se vio estimulada por la existencia de una enorme cantidad de baterías de plomo-ácido, sea como chatarra, o en servicio en las instalaciones de energía fotovoltaica actualmente en funcionamiento en las remotas y frágiles comunidades del Himalaya.

Muchas baterías, no han tenido buena performance, tanto en los Amperios-hora de energía acumulada, como en su vida útil de servicio, y han sido abandonadas, afectando el delicado entorno ambiental del Himalaya. Este abandono es de gran riesgo para las personas, especialmente hacia los niños, debido a que los usuarios locales no son consientes del grave peligro que genera el abandono de baterías. RIDS - Nepal, tiene el propósito de investigar si las baterías pueden manufacturarse localmente, cumpliendo un estándar aceptable de calidad. Así también investigar sobre la posibilidad de reciclaje de las baterías, una vez que estas hayan terminado su ciclo de vida útil". 

 

Se escuchan en el video, el tránsito de vehículos y personas, de seguro está ubicado el taller en calle muy concurrida. El video es por momentos algo tedioso. Tiene una duración de 26 minutos, emitido en dos partes. Básicamente es la reconstrucción de baterías empleando material local:

1)Partes de plomo metálico, recuperadas de baterías chatarra.  

2)A partir de este scrap metálico, se obtiene material para los terminales, postes polo y varillas de plomo para soldadura.

3)Las placas de seguro se obtienen por compra en el mercado local, de alguna industria que las manufacture.

4)Uso de separadores nuevos. Caja o contenedor nuevo. Cubierta nueva también.

Al inicio se muestra una caja de batería que lleva por logo la marca: SUNERA, que según me pude informar es la razón social de una industria local establecida en la ciudad de Biatnagar, que de acuerdo a la información de Wikipedia, es una zona donde existe gran concentración de industrias. La batería que se muestra, en mi opinión, es del tamaño 24 BCI o caja estándar de 26 centímetros de largo.

El video va describiendo los pasos para el ensamble:

Video parte 1 

Minuto 1:25, preparación de placas positivas y negativas. El operario usa una escofina. Se usan placas planas. Las placas llevan sobre si, la llamada materia activa.

Minuto 1:52, se muestra la placa positiva de color oscuro (café) y la negativa de color gris o plomo.

Minuto 2:15, montaje en un soporte metálico "peine" para el soldado de un grupo negativo, compuesto de cuatro placas.

Minuto 2: 30, fundición del scrap de metal de baterías usadas para obtener los postes y las varillas de plomo. Posteriormente, con uso de soplete de oxígeno y gas, se procede a ensamblar el grupo negativo.

Minuto 5:00, ensamble del grupo positivo, usará tres placas. Es decir cada celda de la batería, tendrá siete placas.

Minuto 6:00, uso de escofina y tijera para dar acabado al ensamble de los grupos. Elimina filos y aristas.

Minuto 6:40, inserta los grupos alternados, uno positivo dentro de uno negativo. Posteriormente hará lo mismo con otros cinco grupos, hasta lograr los seis que usa una batería de doce voltios.

Minuto 8:00 Inspección de hojas separadores, para verificar que no existan perforaciones o roturas. Son separadores de PVC.

Minuto 8:41, inserción de separadores. El separador evita el contacto entre placas de diferente polaridad. 

Minuto 10:00, se muestra la caja de batería en material polipropileno. Posteriormente se introducen los grupos en su respectiva celda. Para lograr un buen ajuste, se usan cuñas de separadores rotos o usados.

Minuto 12:00 Se emplean cubiertas individuales de plástico para tapar cada celda.

Video parte 2

Minuto 0:00, se montaron todas las cubiertas individuales en las celdas y se procede a soldar los respectivos postes polo.

Minuto 1:40, elaboración de puentes intercelda de plomo, con uso de pequeño molde de fierro.

Minuto 4:00 montaje de los puentes y posterior soldado de los mismos.

Minuto 6:15, elaboración de borne polo de acabado con forma de oreja, usando molde de fierro.

Minuto 7:50, soldado de los postes polo negativo y positivo.

Minuto 8:50, fundición de brea o compuesto sellador alquitranado, para verter sobre la batería y hacerla estanca.

Minuto 10:15 montaje de la cubierta final de la batería (color rojo). Se sueldan los bornes polo de acabado que tienen forma de oreja con agujero pasante.

Parte uno del video:

Me quedan las siguientes dudas:

1) ¿Qué se hace con el electrolito de las baterías chatarra?

2) ¿Cómo es la comercialización del electrolito para las baterías reconstruidas?

3) El trabajo se realiza a nivel de piso. Mas ergonómico para el operario, sería hacer el trabajo sobre mesa de unos 80 centímetros de altura. 

4) Yo usaría separadores del tipo sobre de polietileno.

5) No entiendo la necesidad de emplear la cubierta roja, ya que las cubiertas individuales con el uso de brea o alquitran, dan acabado final a la batería, salvo que la batería reconstruida quiera tener una apariencia lo mas cercana posible a una de fábrica.

Parte dos del video:

 

 

Saludos amigos.

Placas de Batería

¿Por que en una batería hay mas placas negativas que positivas?

Esta es una pregunta a la que todavía no he podido encontrar una respuesta que me satisfaga plenamente. Es mas, consulté con otros colegas del gremio de baterías y no he percibido consenso técnico.

Yo tengo mi respuesta y es la que ahora voy a compartir con mis lectores. Esperaría sus comentarios, opiniones, preguntas, puntos de vista diferente etc.

1) Acumulación de Energía en una batería

Una batería es un dispositivo para acumulación de energía. La batería almacena energía, debido a que existen reacciones químicas entre el material impregnado en las placas y el medio ácido. Este último técnicamente llamado electrolito.

Al material impregnado en las placas, se le conoce como: Materia Activa Sólida. Existe en la placa positiva, la matería activa positiva, que es de color café y su nombre químico es protóxido de plomo. La matería activa de la placa negativa es de color gris y recibe el nombre de plomo esponjoso.

A más cantidad de Matería Activa, mayor capacidad de almacenamiento ó sea más cantidad de amperios-hora (A-h).

Importante:No siempre se cumple que a mayor número de placas, se va a lograr mayor cantidad de A-h de almacenamiento en la batería.

(Tomado de: mecanicavirtual.iespana.es)

2) Balance Energético

Es cierto que a más Matería Activa, más acumulación y por tanto más A-h. Pero más cantidad de material, requiere también de más medio ácido (electrolito) para que ocurra una reacción química eficiente.

Es decir, se llega a un balance entre el componente sólido de material activo y el componente líquido. Si hay exceso de uno de ellos, ese exceso no reaccionará y por tanto no se logrará mas cantidad de A-h.

Es como endulzar un café. Podemos echarle tantas cucharadas de azucar como el volumen de líquido sea capaz de disolver. El exceso de azucar, no hará mas dulce al café. Eso si se depositarán en el fondo de la taza gránulos sólidos no disueltos.

3) Placas Positivas y Placas Negativas

Hemos visto que debe existir balance entre el peso de material activo sólido y el material activo líquido (ácido). Pero también debe existir balance (ó llamemos también equilibrio) entre la cantidad de material activo positivo (protóxido de plomo) y el material activo negativo (plomo esponjoso). Si hay exceso de uno de ellos, el exceso no entrará en la reacción.

4) Conclusión

De todo lo anterior, concluimos que la cantidad de materia activa sólida presente en una batería, deberá seguir los criterios de un adecuado balance, para que no exista exceso de un tipo de material sobre el otro. Es decir debe existir tanta cantidad de "protóxido de plomo" suficiente como para reaccionar con la cantidad de "plomo esponjoso" presente en la batería.

Cantidad de Material Por Placa de Batería

La cantidad de material por placa de batería, depende de:

• Dimensiones físicas de la placa, esto es ancho, altura y espesor.
• Geometría del reticulado de la placa.
  

Pero: ¿Por qué mas placas negativas que positivas?

Si la batería estuvo adecuadamente diseñada en su manufactura, entonces hay balance entre el material activo positivo y el material activo negativo. Supongamos que la celda de una batería tiene 9 placas positivas y 10 negativas, o sea 19 placas por celda. Entonces la suma de materia activa de las nueve placas positivas va a reaccionar eficientemente con la suma de materia activa de las diez placas negativas.

¿Quiere decir, que el número de placas siempre debe ser impar?

No necesariamente. Hay baterías que se ensamblan con número par de placas por celda, es decir igual número de positivas y negativas en cada celda. Por ejemplo, recuerdo el modelo N50MF de AC-Delco, ensamblada en Korea, batería de 12 voltios y 50 A-h.

¿Entonces, cual es la razón técnica de una placa negativa, más que una positiva?

Lo que ocurre es tradición...perdón pero no se me ocurre mejor término. Es que la maquinaria para ensamble de baterías, se estandarizó con este criterio. Y es que hasta hace muy poco, por necesidades de manufactura, las placas positivas eran ligeramente mas gruesas que las negativas. Por lo tanto cada placa positiva, tenía mas peso de materia activa que una negativa y no era necesario "igualar" el número de postivas con el de negativas, ya que con el arreglo estándar se lograba el balance en peso de ambos tipos de materia activa.

Un paréntesis: Tradición es también la manufactura de separadores con venas (nervaduras) y que estas venas, estén en contacto con las placas positivas...en otro post, hablaré mas a este respecto.

Se argumentaba también , que la placa positiva estaba mas sujeta a corrosión y por tanto requería mas espesor. Ahora la manufactura permite obtener placas cuya rejilla ha sido moldeada en frio, y por lo tanto ya no existen los riesgos de corrosión por porosidad que frecuentemente aparecen en las rejillas de plomo obtenidas por un proceso de fundición y enfriamiento dentro de un molde.

Se dice también que la reacción química entre las placas positivas y negativas, se lleva mayormente entre el material existente en las caras. Es decir, al haber mas placas negativas que positivas, se logra que todas las caras de las placas positivas, tengan su cara de placa negativa, para que reaccione con ella. Si hubiera un número par, una cara de la placa positiva, no tendría su "par" de cara de placa negativa para reaccionar. Lo mismo se puede decir para cuando se ensamblen baterías con más placas positivas que negativas.

Y hasta aquí llego por hoy. Estoy a la espera de sus comentarios.

Nota: El dibujo con el signo de interrogción, es de canasto.es

Saludos

Carlos el baterillero