Capacidad de una batería (parte 2)

Amigos lectores continuamos con la entrada anterior en la que vimos lo relacionado con la Capacidad (cantidad de energía que puede entregar una batería). Aprendimos sobre el comportamiento de una batería durante la descarga cuando se extraen de ella corrientes que son el doble, el triple, el cuádruple y hasta el quíntuple de una descarga normal. Continuemos entonces.

El punto fundamental consiste, por lo tanto en saber, cual es la intensidad normal de descarga. La experiencia ha demostrado que puede admitirse entre la octava y la décima parte de la capacidad en Ah. Así por ejemplo, si tenemos una batería de 80 Ah, el régimen normal de la descarga puede estimarse entre 8 y 10 A, siendo preferible adoptar siempre las cifras más pequeñas, o sea 8 A. Cuando más lenta es la descarga mayor cantidad de energía se obtiene de la batería; si en vez de descargarla al régimen normal, lo hacemos a una intensidad menor de 5%, por ejemplo, entonces la capacidad relativa alcanza el valor del 125%, o sea que habremos virtualmente, aumentado la capacidad de nuestro acumulador (punto F), Fig. 87.

La intensidad de descarga que puede obtenerse de un acumulador depende de la superficie total de la materia activa expuesta en contacto con el electrolito. Debido a esto los elementos se hacen de muchas placas conectadas en paralelo, teniendo en ambas caras materia activa. Esto es precisamente lo que permite determinar el régimen de carga de una batería una vez que se sabe el número de placas que tiene, como veremos en el capítulo siguiente; para la descarga sin embargo, es preferible seguir la regla que ya le he explicado.

Finalmente, observe el gráfico de la Fig. 87 y considere cual es la eficiencia de una batería instalada en un auto; que con mucha frecuencia tenga que poner en marcha el motor de arranque, en cuyos instantes la intensidad de descarga alcanza la enorme cifra de 100 amperios (y hasta 350 A, en muchos autos), o sea 10, 10 veces superior a su valor normal.

La evaluación de la capacidad de una batería es una cuestión sumamente compleja y, aunque para los fines prácticos basta con guiarse en la forma que he explicado, a título de ilustración, bueno es saber que la Sociedad de Ingenieros de automóviles de los Estados Unidos ha llegado a la conclusión que para determinarla hay que tener en cuenta los siguientes puntos:

1) Cantidad de materia activa depositada en las placas.

2) Superficie total de las mismas.

3) Espesor de las placas en milímetros.

4) Temperatura que alcanza la batería al cargarse.

5) Densidad del electrolito, en su valor máximo.

6) Condiciones en que ha trabajado la batería.

7) Régimen o intensidad de la descarga.

Solo entonces puede predeterminarse la capacidad.

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

La Pila y el acumulador

Hola amigos. Aquí un video bastante didáctico sobre lo que es una batería y las reacciones químicas que ocurren en su interior.

El video tiene a mi entender dos errores:

Minuto 1:50, "dice la pila de plomo-zinc, es de 1.5 voltios"

Hasta lo que conozco, no existe pila de plomo-zinc. En realidad la pila es de Carbón-zinc.

Minuto 5:18, " 50 A-h, significa, que la batería puede entregar 50 amperios en continuidad, durante una hora, o 1 amperio, durante 50 horas, o 2 amperios durante 25 horas ..."

La capacidad de una batería, que se mide en Amperios-hora (A-h) no sigue un comportamiento de "Regla de tres", o sea no es proprcional. Para ahondar más: no guarda un comportamiento aritmético. 

Si una batería es de 50 A-h, no significa que pueda entregar 50 amperios durante una hora o 1 amperio durante 50 horas, a pesar que le producto de las dos cantidades es igualmente 50 A-h ( 50 A x 1 h). Lo correcto es decir, que si una batería es de 50 A-h, entonces esta batería, nueva y totalmente cargada, puede entregar 2.5 Amperios, durante 20 horas. Debido a que: 2.5 Amperios x 20 horas = 50 A-h.


Para no confundir: Lo anterior, no quiere decir que la batería de 50 A-h, no pueda entregar 50 amperios. Si puede, pero no por 1 hora, quizás el tiempo real sea de unos 8 minutos, no mas, debido a que a esa elevada corriente de descaraga, el voltaje de la batería tiende a caer muy rápido.

¿Por qué 20 horas?

Pues porque ese es el estándar de tiempo que se emplea durante la prueba de Amperios-hora de una batería. Los fabricantes y los entes gubernamentales, han establecido criterios y parámetros para medir los Amperios-hora de una batería. El tiempo, llamado ratio (que puede ser 10 horas, veinte horas, cien horas etc) determina la corriente que se extrae de la batería durante el respectivo test de medición de la capacidad. 

A medida que la corriente crece, pues su voltaje en bornes cae más rápido. Supongamos que tenemos una batería cargada, conectada en un vehículo. Procedemos a encender el motor y repetimos esta operación unas 10 veces y las diez obtenemos encendido. Pero al onceavo arranque, pues no lo obtenemos y suponemos bien, si nuestro diagnóstico es: batería agotada. Pero si esa misma batería así descargada, la conectamos a un televisor de 12 voltios de entrada, obtenemos imagen y sonido y podemos ver nuestro programa favorito sin ningún inconveniente.


¿Pero cómo. No era que la batería estaba agotada luego de los diez arranques seguidos?


Si estaba agotada para un trabajo de entregar una gran corriente de encendido (unos 100 amperios, dependiendo del tamaño de motor del auto), pero no agotada para entregar la corriente que demanda la tv. Es por lo anterior, que afirmamos que el ratio (sea este de 20 horas u otro valor ) influye tremendamente en el valor de capacidad (o los Amperios-hora) de una batería.


Saludos amigos

Baterías: Especificaciones Técnicas

Hola baterilleros. Buen día.

Frecuentemente necesitamos de información técnica acerca de una determinada batería. Los fabricantes en sus páginas web, brindan abundantes datos sobre sus productos. En ocasiones, hay datos, que no son fáciles de entender. Esta entrada, tiene el objetivo de aclarar algunos términos de la "ficha técnica de una batería"

Para nuestro propósito, usaremos la ficha técnica de la batería de plomo, modelo GT12-4.5. Batería VRLA-AGM, de la marca GasTon. De 12 voltios y 4.5 A-h. Nos centraremos en lo refrente a Capacidad

Aquí parte del esquema de la ficha, tal como aparece en la Web de GasTon.

Capacidad(25 oC):

El recuadro detalla las capacidades de la batería a diversos ratios de descarga. Estos son datos nominales y se cumplen para una temperatura ambiente de 25 grados Celcius. Del esquema de ficha técnica, consideremos el siguiente recuadro:

4.5 AH, es la capacidad nominal de la batería.

20HR, es el ratio a la cual se mide la capacidad.

0.225A, es la corriente a la que se descarga la batería, para un ratio de 20 horas. Esta corriente es el resultado de dividir 4.5 AH entre 20 HR.

1.75V es el voltaje límite de fin de descarga para cada celda de la batería.

Cuando una batería se descarga, el voltaje en sus bornes va disminuyendo. Ese es el comportamiento normal. Uno puede seguir descargando una batería, hasta dejarla totalmente "muerta", pero eso atenta contra su vida de servicio. Por otro lado, el voltaje puede caer tanto, que ya no es útil al equipo que sirve.

Los equipos electrónicos alimentados por baterías, están diseñados, para emitir una señal que indica que la batería llegó a su punto límite de descarga. Otros equipos, además de la señal, se apagan, para proteger a la batería de descargas mas allá del límite. Bien ese voltaje límite es de 10.50 para una batería de 12 voltios o de seis celdas. Si dividimos 10.50 entre 6, obtenemos: 1.75, que es el voltaje límite, o de fin de descarga por celda.

Ahora estamos en condiciones de afirmar lo siguiente:

La batería GT12-4.5, de 12 voltios y 4.5 A-h, nueva y totalmente cargada, puede entregar 0.225 Amperios de corriente, durante 20 horas, manteniendo un voltaje en bornes igual o mayor a 10.50 voltios.

Eso es lo que dice la data de la batería.

Con lo que hemos aprendido hasta ahora, podemos entonces interpretar lo que aparece como Capacidad de la batería, para el caso de 5HR.

3.83 AH, es la Capacidad de la batería.

5HR, es el ratio al que se mide la capacidad. O sea un ratio de 5 horas.

0.766A es la corriente a la que se descarga la batería, para un ratio de 5 horas. Esta corriente es el resultado de dividir 3.83 AH entre 5 HR

1.75 es el voltaje de fin de descarga, para cada celda de la batería.

Entonces, de la data, podemos afirmar:

La batería GT12-4.5, nueva y totalmente cargada, cuando se descarga a una corriente de 0.766 Amperios, entrega 3.83 A-h de capacidad. Durante todo el proceso de descarga, el voltaje en bornes, es igual o mayor a 10.50 voltios.

Para no hacer mas extensa esta entrada, por ahora, terminamos aquí. Queda el compormiso de continuar con este tema, para la siguiente oportunidad.

Saludos

Ecuación de Peukert

Capacidad de una Batería: Variación dependiendo del tiempo y velocidad de descarga

Hola amigos de energicentro. Tenía el proyecto de publicar un post, sobre la ecuación de Peukert y lo venía siempre posponiendo. En esta semana he tenido dos consultas. Una  referente a Capacidad de una Batería y su relación con la Velocidad de Descarga. La otra era referente a si había relación entre el valor del Poder de Arranque en Frio y la Capacidad en A-h de una batería.

Antes un breve recordatorio de lo que entendemos por capacidad de una batería.

"Capacidad es la cantidad de electricidad que acumula una batería. Viene a ser el producto de la corriente a la que se descarga, multiplicada por el número de horas de descarga. Durante todo el proceso, la batería deberá mantener un voltaje en bornes, mayor o igual a 10.50 voltios."

Bueno, allí vamos entonces.

La capacidad es como dijimos, cantidad de electricidad que almacena una batería. La electricidad que puede entregar una batería durante la descarga, se ve afectada, por la velocidad de descarga. Es bastante conocido que las baterías no dan capacidades grandes, cuando se descargan a régimenes elevados de corriente, como cuando se descargan a valores pequeños de corriente.

Por ejemplo, para la batería Sonnneschein modelo S12/130A, tenemos:

a) Al descargarse a una corriente de 66 amperios, entrega este valor, por el tiempo de 1 hora. Su capacidad será entonces:
66 A x 1 Hr. = 66 A-h.

b) Si la descarga es a 1.3 amperios, entrega este valor por 100 horas. Su capacidad será entonces: 1.3 x 100 Hr. = 130 A-h

Las causas de una disminución de la Capacidad a valores altos de corriente de descarga, se deben a:

1) Caída de voltaje, debido a resistencia interna de la batería.

2) A rangos altos de corriente, intervienen solo las capas mas superficiales de una placa - recordemos que es en las placas, donde se acumula la energía -, es decir, el tiempo para que el ácido pueda penetrar mas interiormente a una placa, es superado por la velocidad de descarga.

Por otro lado, si bien la capacidad, guarda relación con la velocidad de descarga, esta no es una relación proporcional. Lo que quiero decir, es que si una batería a una velocidad de descarga de 1 amperio y por un tiempo de 20 horas, tiene 100 A-h de capacidad. Sin embargo esta misma batería, no entregará 2 amperios, durante 50 horas de descarga, que es lo que podría suponerse, ya que:
 2 A x 50 Hr = 100 A-h.

Hay bastantes tentativas, para lograr una ecuación matemática que ligue Capacidad, Velocidad de Descarga y Tiempo. Lo anterior, con el objetivo de saber que Capacidad se esperaría de una batería, cuando ella se someta a cualquier régimen o tiempo de descarga.

Una de las ecuaciones más conocida es la de Peukert. Esta es una ecuación del tipo logarítmica. "n" y "C" son constantes que pueden determinarse descargando una batería a dos régimenes diferentes. "I" es el valor de corriente de descarga y "t", es el tiempo durante el cual ocurre la descarga.

La ecuación de Peukert, por ser logarítmica puede trazarse como una recta en un papel logarítmico. Esa recta, no es otra que las "curvas de descarga" que como información suministran los fabricantes. Esta es una de las ecuaciones que mas se acercan al comportamiento real de una batería durante la descarga. Aparecen variaciones, entre los valores calculados por la ecuación y los obtenidos en laboratorio, debido a condiciones como: Resistencia interna de las baterías y el valor que se selecciona como voltaje de fin de descarga.

En la ecuación de Peukert, supongamos dos régimenes de descarga: I sub 1 e I sub 2, y los respectivos tiempos t sub 1 y t sub 2. Podemos proceder como sigue:

Los valores de "n" varian entre 1.1 y 1.35. Los valores más altos, son característica de las baterías de automóvil de electrolito líquido. Las baterías de aplicación estacionaria, tiene un n, más cercano a 1.

Hagamos un cálculo. Una batería para dos diferentes régimenes de descarga tiene:

65 A-h, para una descarga de 1 hora.
120 A-h , para una descarga de 10 horas.

Por tanto:
I sub 1 = 65, I sub 2 = 12
t sub 1 = 1 hora; t sub 2 = 10 horas

Log65 = 1.813; Log12 = 1.079
Log10 = 1.000; Log 1 = 0

Del ejemplo anterior, conociendo los valores de n y C, podemos determinar durante cuanto tiempo la batería suministrará por ejemplo 39 amperios.

Por ahora quedamos aquí. Este tema, da para mas de un post. Espero sus comentarios amigos.

Saludos

Carlos el baterillero

Amperios Hora

Capacidad de una batería

Esta es una de las características mas importantes para seleccionar una batería. La capacidad, como bien sabemos es la medida de la cantidad de electricidad que puede almacenar una batería. La capacidad se mide en Amperios-hora (A-h).

Instalación de energía eólica. Foto tomada de la web de cubasolar.

El valor de la capacidad, es el resultado de multiplicar la corriente en amperios que entrega una batería, por el número de horas en que suministra esta corriente. Dimensionalmente, Amperio, es la cantidad de coulumbs que circulan por un conductor en un segundo. O lo que es lo mismo: Amperio = Coulumb / tiempo. Al multiplicar Amperio x hora se obtiene una cantidad cuyas unidades físicas son coulumbs, o sea carga eléctrica.


El valor de la capacidad, se afecta, por la forma en que la batería entrega su energía. A mayor rapidez de descarga (rangos altos de corriente), la capacidad disminuye. A rangos de corriente muy bajos, la capacidad aparentemente. La "rapidez" o "lentitud" de la descarga, es lo que se llama: Ratio o Rate y generalmente se expresa en horas.

¿Pero que significa la capacidad?

Supongamos una batería de 50 A-h de capacidad, medidos a un ratio de 20 horas. Lo anterior significa que esta batería, entrega, 2.5 Amperios durante 20 horas. Esto es:

2.5 Amperios x 20 horas = 50 Amperios-hora

¿La batería puede entregar mas corriente que los 2.5 amperios anotados en el ejemplo?

La respuesta es si.

¿La batería, puede entregar 50 amperios, durante 1 hora?, ya que:

50 Amperios x 1 hora = 50 Amperios-hora.

La respuesta es no. Se obtendrán los 50 A-h, solo para un valor de descarga de 2.5 amperios por hora. Para descargas mayores a 2.5, la batería entrega menos capacidad, ya que la descarga es más rápida. Digamos, a unos 50 amperios de descarga, la batería entregará esta corriente por unos 24 minutos (o su equivalente a 0.4 horas). A este valor de descarga, la nueva capacidad será:

50 Amperios x 0.4 horas = 20 A-h

¿Hay entonces contradicción en el valor de la capacidad de una batería?

No. Lo que ocurre, es que la cantidad de energía que entrega la batería, se ve afectada por la forma de extraer la energía: Altas corrientes o bajas corrientes. Para el ejemplo anterior, 50 amperios es una corriente alta para una batería de 50 A-h y por tanto la capacidad disminuye.

Un ejemplo mas, para entender la consecuencia que tiene la forma en que se extrae energía. En las últimas olimpiadas...las de Beiging o Pekin 2008. Recordemos al atleta Usain Bolt, jamaiquino, quien ganó la medalla de oro para la prueba de 100 metros planos en un tiempo de 9.6 segundos. Recordemos también al atleta keniata Samuel Kamau Wansiru, medalla de oro para la prueba de maratón con un tiempo de 2 horas, 6 minutos y 32 segundos. Aquí tenemos dos ejemplos claros de RATIO. La forma de correr de Usain Bolt, es una alta descarga de energía, en un periodo (ratio) corto. En cambio, la de Samuel Kamau, es descarga de energía durante un ratio largo...ciertamente el keniata, no podría llegar a la meta, si pretendiera correr a una velocidad comparable como la de Usain.

Aunque la comparación es gruesa, nos permite entender como influye la forma en que cada atleta dosifica la rapidez de entrega de su energía. Así también la rapidez de entrega de corriente de una batería influye en el valor de su capacidad.

La capacidad de una batería, debe ser siempre acompañada por el ratio al cual se hace la medida. De no especificarse el valor del ratio, se asume que este es de 20 horas. El ratio, permite comparar las capacidades de las baterías de diversos fabricantes.

¿Cuáles son los valores mas comunes del ratio?

-Para uso automotriz: 20 horas.

-Para uso en motocicletas: 10 horas

-Para aplicaciones fotovoltaícas (energía solar): 100 horas

-Baterías de uso en tracción ("motive power"): 5 horas.

-Watts por celda o vatios por celda: 15 minutos.

El correcto conocimiento de la capacidad, ayuda a seleccionar la batería a usar. Permite además estimar el tiempo de autonomía que puede proporcionar una instalación. Por ejemplo, para un UPS, se podrá calcular, por cuanto tiempo este UPS, alimentará a un equipo durante la ausencia de energía en la red pública.

Nota: Coulumb, es la unidad física para medir la carga eléctrica.

Saludos amigos, espero sus comentarios.

Vatios Por Celda

(Watts per cell o Watts por celda)

Para seleccionar la batería que mas se acomode a una determinada necesidad, es necesario conocer:

• Dimensiones: largo, ancho y altura.


• Voltaje: 2, 4, 6, 8 ó 12 voltios.


• Peso de la batería: expresado en kilos o libras. Determina los requerimientos de estructura que se pueda necesitar para la instalación de la o las baterías.


• Forma de sus terminales: tipo estándar automotriz, o de perno, o tipo faston etc.


• Tecnología de fabricación: de tapones removibles, o tipo sellada, o de aleación plomo calcio, o valvo-regulada con electrólito inmóvil etc.


• Capacidad: Amperios-hora de la batería, a un determinado ratio o rate.


• Poder de arranque: llamado los CCA de la batería.


• Reserva de capacidad: cantidad de minutos, durante los cuales una batería nueva, de 12 voltios y totalmente cargada, puede entregar 25 amperios de corriente, manteniendo un voltaje igual o mayor a 10.50 voltios.

La capacidad, se dice es la característica mas importante de la batería. Su exacto conocimiento, permite estimar durante cuanto tiempo, la batería suministrará energía a una instilación o equipo. Lo anterior, técnicamente se conoce como autonomía.

La capacidad de una batería, técnicamente se expresa en Amperios-hora (A-h o A-Hr), y es la cantidad de electricidad que una batería puede almacenar. La capacidad, se debe especificar a un ratio (tiempo en horas) determinado. Generalmente el ratio es a 20 horas.

¿Pero que debemos entender, cuando se dice que una batería tiene por ejemplo 100 A-h a 20 horas rate?

Puede sonar un poco reiterativo y hasta cansino. Pero aquí va una vez mas la explicación: Si una batería de 12 voltios, nueva y totalmente cargada, tiene 100 A-h de capacidad, entonces, esta batería podrá entregar 5 amperios de corriente, durante 20 horas, manteniendo en todo momento un voltaje en bornes, mayor o igual a 10.50 voltios.

5 Amperios x 20 Horas = 100 Amperios-hora

Entonces, los A-h de una batería, son la medida de la cantidad de energía que esta puede acumular.

Existe también otro criterio, para medir la cantidad de electricidad, que almacena una batería, y ese es el de los watts por celda o vatios por celda.

Los watts por celda de una batería de 12 voltios, nueva y totalmente cargada, es la potencia constante que puede entregar durante un tiempo (generalmente 15 minutos), manteniendo en todo momento un voltaje, mayor o igual a 10 voltios.

¿Existe cierta equivalencia entre los A-h y los Watts por celda?

La respuesta es si. Pero, no se puede afirmar que una batería de tantos A-h, necesariamente, va a entregar tantos watts por celda. Los fabricantes, son los únicos que pueden entregar información puntual sobre las características de sus baterías. Los datos de catálogo, son en este caso, muy importantes y nos permiten conocer las ventajas que cada marca de batería tiene.

Por ejemplo, la equivalencia, puede ser la siguiente:

Batería de 5 A-h, equivale de 21 a 24 Watts por celda.

Baterìa de 7 A-h, equivale de 31 a 33 Watts por celda.

Baterìa de 9 A-h, equivale de 35 a 37 Watts por celda.

Batería de 12 A-h, equivale de 53 a 55 Watts por celda.

Batería de 18 A-h, equivale de 73 a 75 Watts por celda.

Los datos anteriores, son solo referenciales.

(Diversidad de tamaños y capacidades en baterías de la marca GasTon, tecnología VRLA)

Saludos amigos. Si hay consultas u opiniones sobre el tema, estoy a la espera de las mismas.

Atentamente

Carlos el baterillero

(Batería ensamblada en celda de material transparente, comercialmente llamada OPZ, dibujo tomado de la web tpscrail.com)

Recarga de una Batería

El valor C

La cantidad de energía que acumula una batería se conoce como capacidad y se expresa en Amperios-hora (A-h).

Si bien la capacidad, depende de la cantidad de material activo que en su construcción tiene una batería, su valor también se ve influenciado por la manera como se mide.

Por ejemplo la batería de plomo, marca GasTon, modelo GT12-26, tiene una capacidad nominal de 26 A-h a 20 horas rate. Lo anterior significa que esta batería, nueva y totalmente cargada, entregará 1.3 amperios de corriente durante 20 horas, manteniendo en todo momento un voltaje en bornes igual o mayor a 10.50 voltios. Esto es: 1.3 Amperios x 20 horas = 26 A-h

El valor 20 horas, es lo que se conoce como RATIO, que es indicador de la velocidad de descarga de la batería. Si la descarga es a mas velocidad (o sea en menor tiempo), la capacidad disminuye. Por ejemplo para un ratio de 5 horas, la batería tiene una capacidad de 22.1 A-h. Esto es: 4.42 amperios x 5 horas = 22.1 A-h.

En buena cuenta, el valor de la capacidad, se obtiene como el producto de la corriente constante que puede entregar una batería, durante un determinado número de horas, manteniendo un voltaje mínimo en bornes (usualmente 10.50 voltios).

Generalmente los fabricantes expresan la capacidad en un ratio de 20 horas, para baterías de uso estacionario o automotriz. Las baterías para uso fotovoltaico, se expresan con la capacidad en un ratio de 100 horas.

Es importante tener en consideración el valor del ratio, ya que eso nos permite comparar la perfomance de baterías de distinta marca. Ciertamente, deben compararse las capacidades, siempre que se expresen en el mismo ratio de horas.

Ahora, en la literatura sobre baterías, se conoce a la capacidad como: C y este valor ayuda a especificar también la corriente a la que se descarga o a la que se recarga una batería. Por ejemplo si se afirma que una batería entregará una corriente de C/20, estamos indicando que si su capacidad es de 80 A-h, la corriente de descarga será de 4 amperios, ya que 80/20 = 4. Lo mismo si decimos que una batería entregará energía a un valor de 2C, lo que equivale para el ejemplo citado, que se descargará a 160 amperios (ya que 2 x 80 = 160).

La llamada corriente de flotación a la que se somete una batería, se relaciona también con C. Usualmente el valor que aconsejan los fabricantes es de C/100. Para el mismo ejemplo de una batería de 80 A-h, el valor recomendable de la corriente de flotación será de 0.8 amperios ú 800 miliamperios.

Se recomienda que toda batería de plomo, se recargue con una corriente inicial que no sea mayor a 0.1C. Lo anterior evita la fatiga de los materiales con los que se ensambló la batería, permitiendo obtener de esta, la máxima vida de servicio.

Saludos

Carlos el baterillero

Reserva de Capacidad

Reserve Capacity - RC

Son tres las principales características eléctricas que nos permiten definir perfectamente la perfomance de una batería de plomo para aplicación automotriz:

• Capacidad, que se expresa en Amperios-hora (a-h).

• Reserva de Capacidad, que se expresa en minutos.

• Poder de arranque en frio, o por sus siglas en inglés CCA. Se expresa en amperios.

La reserva de capacidad, se define como:

Número de minutos, durante los cuales una batería nueva y totalmente cargada, puede entregar 25 amperios de corriente, manteniendo en todo momento un voltaje en sus bornes igual o mayor a 10.50 voltios.

La prueba de Reseva de Capacidad se realiza en laboratorio y con la batería a una temperatura de 25 oC.

El fundamento para esta prueba es el siguiente:

Supongamos que se tiene un automóvil, el cual está recorriendo por una carretera. Entonces, en la eventualidad de que el alternador del auto esté defectuoso, tenemos que la batería no se está recargando. Además faros y sistema de encendido son alimentados solo por la energía que suministra la batería. En una situación como la descrita anteriormente, se considera que el auto consume como promedio 25 amperios.

Entonces, pregunta: ¿Por cuánto tiempo la batería podrá suministrar energía útil al auomóvil?

Respuesta: Por un númeo de minutos que como máximo será el valor de la Reserva de Capacidad nominal de la batería.

La definición de RC, se dio en un tiempo cuando los vehículos tenían como carga eléctrica total de consumo unos 50 amperios. Hoy en día, los vehículos vienen equipados con sistemas de gestión de encendido y accesorios que largamente superan esos 50 amperios.

¿Existe alguna relación entre el valor de RC y el de Capacidad (A-h)?

Es la cuestión que me plantea un lector de este blog. Confieso que no sabía de la existencia de una relación directa numérica entre Capacidad(A-h) y Reserva de Capacidad(RC), debido a que la descarga de una batería, no sigue la tendencia de la proporcionalidad. La descarga se ve afectada, por: la temperatura, edad de la batería, tipo de servicio a la que está sometida la batería, tecnología de su manufactura etc.

Se dice que el valor de la Capacidad (A-h) de una batería es el 0.6 de su valor de RC.

De datos de catálogo en la marca de baterías SOLITE, tenemos que:

• Para el modelo NS40ZL, 9 placas por celda. RC = 52 minutos. Capacidad = 0.6 x 52 = 31.2. De catálogo, la capacidad de este modelo es de 35 A-h.

• Modelo N50Z, 11 placas por celda. RC = 101 minutos. Capacidad = 0.6 x 101 = 60.6. De catálogo, la capacidad de este modelo es de 60 A-h.
  

• Modelo N150, 25 placas por celda. RC = 294 minutos. Capacidad = 0.6 x 294 = 176.4. De catálogo, la capacidad de este modelo es de 150 A-h.
  

Funciona en uno de tres modelos la relación Capacidad = 0.6 RC, pero no creo sea una relación válida. Es mejor contar con los datos de catálogo del fabricante. Quizas lo de 0.6 sirva como orientativo, ya que hay catálogos que no suelen expresar la capacidad de la batería a 20 horas. Ciertos catálogos, le dan mas peso a RC y a CCA (poder de arranque de la batería).

Espero haber satisfecho la consulta del lector.

(La Persistencia del Tiempo,cuadro de Salvador Dalí, tomado de: Una Historia de Cronopios)

Amigos baterilleros, el Cuadro de Dalí, es uno de los que mas me impacta. Se me parecen a relojes cansados. Lo pongo motivado por el tema de RC, que son un poco los minutos que tiene de "vida" una batería.

Saludos amigos

Carlos el baterillero.

Capacidad de una Batería

(La figura nos muestra la sección de fundición de rejillas de la fábrica de Baterías GasTon)

Este es un tema muy importante, ya que de eso depende la buena selección de la batería y por tanto la obtención de una "vida" de servicio mas larga.

Primero definamos, que entendemos por CAPACIDAD:

"Es la cantidad de energía que puede acumular una batería"

Es decir, capacidad es la cantidad de electricidad que almacena una batería. Se mide en Amperios-hora (A-h).

En nuestro país, muy poco se hace uso de este término de A-h, generalmente las baterías se compran y venden por placas. Lo tecnicamente correcto es hablar de Amperios-hora. Es cierto que a mas placas, mayor capacidad, pero esto no siempre se cumple. Por ejemplo existe una batería de 9 placas en la llamada caja estándar de 26 centímetros de largo, 17 de ancho y 22 de altura, esta batería tiene una capacidad de 50 A-h. Sin embargo una batería de 11 placas, con 24 centímetros de largo, 17 de ancho y 17 de altura, tiene 45 A-h. Es decir esta última batería, tiene menos energía acumulada...y eso, que tiene mas placas.

La cantidad de energía que acumula una batería, va de acuerdo con la cantidad de material que tiene en su interior. Para el caso que explicamos, la batería de 9 , tiene placas de mayor tamaño que la de 11 y por tanto puede acumular más Capacidad. Por eso, no siempre a mas placas, mas energía. Importa no solo la cantidad de material sólido, sino también la cantidad de electrolito o ácido que tiene una batería. Pueden haber dos baterías de igual número de placas y placas de igual tamaño, pero si una de las baterías, tiene mayor cantidad de ácido(en volumen), puede acumular un poco mas de capacidad.

Estimado lector, estamos usando en el texto Capacidad y Energía como vocablos sinónimos, espero no estarlos confundiendo.

En nuestro medio, la batería de mas uso en los autos, es una de 11 placas en la caja llamada chata", generalmente es un batería de entre 50 a 60 amperios. Las llamadas "combis" o camionetas rurales utilizan baterías de 13 ó 15 placas en la llamada caja larga (de 30 centímetros de largo) la capacidad está entre 65 hasta 80 A-h.

El auto Tico emplea una batería de fábrica de 9 placas y 35 A-h, aquí en el Perú, se ha hecho de uso estándar el reemplazarla por una de 11 placas y dicen de mas de 50 A-h, cosa que me crea ciertas dudas, ya que el peso de la batería no guarda relación con la capacidad que dice ofrecer.

Hemos mencionado lo conerniente a las baterías de uso automotriz o de arranque, en otro post, veremos lo relacionado a las baterías de uso estacionario y al llamdo tiempo de autonomía.

Esperaría sus comentarios. Muchas gracias...el baterillero.