¿Qué agua agregar a una batería?

Hace muchos años estuve en las instalaciones de un supermercado. Eran los tiempos en que en mi país ocurrían serios problemas de abastecimiento de energía. Muchos usuarios empelaban baterías para atender la demanda de energía durante la ausencia de la red pública.

Las baterías eran en su totalidad de tapones removibles y requerían de la adición de agua para mantenerlas con corrección. Sucede que en ese supermercado se empleaba agua de las que tenían las botellas de un producto llamado: agua Mineral. 

No es conveniente el empleo de agua mineral para el mantenimiento del nivel de líquido al interior de las baterías. Lo mejor es usar agua para baterías, la que justamente tiene muy bajísimo niveles de contenido en mineral, sobre todo el fierro que es nocivo para la vida de una batería.

A la fecha existen productos que se llaman aguas aciduladas. Tengo cierta resistencia a su empleo. No digo que sean inadecuadas estas aguas, pero sucede que una batería de fábrica tiene ya el nivel de acidez que requiere la batería para toda su vida útil.

Recuerdo de un conferenciante que al tratar este tema decía:

¿Qué agua emplear para una batería?

-¿Agua florida?

-¿Aguarrás?

-¿Agua de mar?

No, el agua a emplear debe ser: agua de Baterías, llamada comúnmente: Agua Destilada, aunque no sea el destilado el proceso empleado en su manufactura.

Saludos

Carlos Torres, especialista en acumulación de energía (pilas y baterías), planos eléctricos, mantenimiento eléctrico doméstico e industrial. Móvil 996583864 (24 horas al día).

Preparación para cargar una batería

Antes de conectar un acumulador para someterlo a su carga es indispensable efectuar las siguientes operaciones previas:

1) Limpiar cuidadosamente todo su exterior, y muy especialmente los bornes, tapas, etc., mediante un trozo de estopa, o trapo inservible, humedecido con agua. Procurar que no queden trazas de suciedad y si se observase que los bornes están corroídos deben de limpiarse muy bien, rascándolos, viendo que pueden asegurar luego un buen contacto con los terminales.

2) Una vez bien limpio el exterior, sacar los tapones de cada elemento: es condición indispensable que permanezcan destapados durante la carga para facilitar el desprendimiento abundante de gases que se produce.

3) Comprobar si el nivel del electrolito cubre bien la parte superior de las placas de todos los elementos: debe sobrepasarlas unos 8 milímetros, aproximadamente. La forma de hacer esta comprobación la indica la Fig. 91, que consiste en emplear un tubito de vidrio, de unos 5 milímetros de diámetro, a ser posible graduado en uno de sus extremos; se sumerge en el electrolito hasta que toque con su extremo inferior sobre el borde las placas, tapándose entonces el otro extremo con el pulgar: el líquido queda retenido en el tubito y sacándolo, puede entonces apreciarse la altura del electrolito sobre del borde de las placas.

4) Si el nivel del electrolito se considera insuficiente, debe añadírsele agua destilada, nada más que agua destilada, operándose según ilustra la Fig. 92 Mediante una pera de goma se succiona agua de un vaso y luego se vierte en el elemento que se ha encontrado falto de nivel, hasta restablecer el conveniente.

(Continuará)

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

Reacciones químicas en las placas de una batería

Hasta ahora hemos analizado lo que sucede al electrolito por la acción del ácido sulfúrico que es absorbido durante la descarga y restituido en la carga; veamos ahora que sucede con este ácido, tanto en la superficie de las placas como en el seno de la materia activa.

Durante la carga el efecto suerficial más importante es la disolución de la película dura y cristalina de sulfato de plomo (SO₄Pb). Es muy resistente al paso de la corriente eléctrica, por eso al comienzo de la carga el valor de la intensidad no es muy elevado, pero va aumentando a medida que disuelve esa película, hasta alcanzar su valor normal cuando ya ha desaparecido, pasando entonces el ácido a enriquecer el electrolito, aumentando su densidad.

El sulfato de plomo al disolverse se convierte en peróxido de plomo (PbO₂) en las placas positivas y en plomo esponjoso (Pb) en las negativas. Cuando la carga es completa, es decir, cuando ha sido absorbido por el electrolito todo el ácido sulfúrico que retenía la materia activa, y además, se ha disuelto todo el sulfato de plomo, es cuando el densímetro señala los mas altos valores, alcanzándose el del electrolito original. En estos momentos se observa que un voltímetro marca algo más de 2 voltios por elemento; simultáneamente, aparecen en la superficie del electrolito abundantes burbujas, lo cual se einterpreta en lenguaje corriente diciendo que hierve; en realidad, lo que sucede es que no habiendo ya materias químicas que descomponer, la corriente que sigue pasando por la batería descompone el agua, separando sus dos elementos, hidrógeno (H) y oxígeno (O), que suben en forma de burbujas, a través del electrolito: al llegar a su superficie revientan.

Escribiendo la ecuación química que expresa los fenóemnos enumerados, tendremos:

Es decir que el sulfato de plomo (de los dos grupos de placas) más el agua del electrolito, debido a la acción del paso de la corriente, se convierte en peróxido de plomo en las placas positivas y en plomo en las negativas, quedando libre el ácido sulfúrico que se disuelve en el electrolito (aumentando su densidad). Es evidente que no se fabrica ácido sulfúrico con la carga y descarga de la batería, sino que siempre hay el mismo que se introdujo en cada elemento. Esta es la causa de no alcanzarse nunca una densidad mayor que la original, a condición de restablecer siempre el nivel del electrolito sólo con agua destilada.

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

Reacciones durante la carga de una batería

Cuando se somete un acumulador eléctrico a su carga, se originan ciertos fenómenos electroquímicos que necesitamos saber interpretar.

En conjunto, se trata de rehacer las descomposiciones químicas producidas durante la descarga. Esto se consigue haciendo atravesar la batería por una corriente eléctrica continua, de una intensidad adecuada, penetrando por el polo positivo (+) y saliendo por el negativo (-).

Veamos qué efectos produce este paso de corriente a través de los diversos elementos químicos que integran cada elemento (celda). En primer lugar el ácido sulfúrico que habían absorbido las placas durante la descarga (lo cual dio lugar a que el electrolito se empobreciese de ácido) es ahora reabsorbido por el electrolito; esto hace aumentar su densidad a medida que el proceso de la carga va aumentando. Por esto, observando un elemento completamente descargado vemos que su densidad es de 1.175 Fig. 80 (a) y, a medida que se carga, el densímetro va levantándose, señalando niveles más elevados al alcanzar, (b), el valor de 1.225 indica que el elemento está a media carga; finalmente (si se sigue enviando corriente eléctrica a través de la batería), veremos que el densímetro alcanza una graduación 1.300, (c), que es la máxima que se utiliza en las zonas frías.

La reabsorción del ácido sulfúrico da a lugar que el electrolito aumente su densidad, aunque esta nunca podrá ser mayor de la que tenía el electrolito que se puso en la batería. Esto implica que su nivel se mantenga siempre a la misma altura (unos 10 milímetros sobre las placas), pues es evidente que si no se repone el agua destilada que se va evaporando (el ácido no se evapora) la densidad relativa aumentará.

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

¿De qué depende la cantidad de energía que puede acumular una batería?

Hola amigos lectores de Energicentro. Hoy una consulta de un visitante acerca de la cantidad de electricidad que puede acumular una batería. Aquí la consulta:

"Hola quiero saber que determina el que una batería de 12 voltios pueda tener más o menos "amperaje". Es decir que es lo que hace que una batería tenga 20Ah, y en cambio otra  50Ah"

La foto muestra el interior de una batería VRLA. Se aprecian las 
placas positivas (oscuras) y las negativas (grises). Observamos 
también el separador, que es una fibra de vidrio muy abosrbente.

Mi Respuesta:

El "amperaje" o Amperios-hora (Ah) es la cantidad de electricidad que puede almacenar una batería. Ahora, esa "electricidad" se almacena en las placas ubicadas al interior de la batería. En las placas están impregnados los materiales que retienen la electricidad y que técnicamente se le llama: "material activo". A mayor cantidad de material activo, pues mayor posibilidad de almacenar mas Ah.

Es decir las baterías que tienen más peso físico son las que almacenan más Ah. O sea:

1) Baterías con placas de mayor dimensión (largo x ancho) son las que almacenan más Ah.

2) Para baterías cuyas placas tienen las mismas dimesniones (largo x ancho), almacena mas Ah, aquella que tenga las placas de mayor espesor.

Final: Si bien es cierto que la cantidad de energía que acumula una batería depende del peso físico del material impregnado en las placas, también debe tenerse presente que a mayor cantidad de material sólido, pues debe contarse con mayor cantidad de electrolito ácido. Es decir debe haber un equilibrio enhtre el material activo y el electrolito.

Saludos

Electrolito

Es el líquido que llena las baterías: en él están sumergidas las placas de cada elemento (celda). Se compone exclusivamente de ácido sulfúrico (Fórmula química: SO₄H₂) y agua destilada H₂O, en la proporción de dos partes de ácido y cinco de agua, es decir que si se trata de preparar 7 litros de electrolito, se mezclarán 2 litros de ácido sulfúrico y cinco litros de agua destilada.

Tabla de pesos específicos y grados Beaume:

El agua destilada pesa 1000 gramos el decímetro cúbico (el litro); en cambio el ácido sulfúrico puro pesa 1835 gramos. Ahora bien, lo que pesa una substancia por decímetro cúbico se denomina su densidad, o peso específico; en consecuencia diremos que la densidad del agua es 1 y la del ácido sulfúrico 1,835. Al mezclar ácido sulfúrico y agua en la proporción de 2 a 5 la densidad que resulta está comprendida entre 1280 a 1300 si se efectúa a una temperatura de 20 grados centígrados.

Electrolito químicamente puro es el que está formado de agua destilada y ácido sulfúrico puro, dentro del grado de pureza admisible para usos industriales, sin tener ninguna otra sustancia en disolución.

Observación muy importante.- No debe confundirse el electrolito químicamente puro con ácido sulfúrico puro, pues la densidad del primero es 1300, mientras que el segundo es de 1835; si la confusión llegase al punto de verter ácido puro en las células (celdas) de un acumulador, este se estropearía totalmente.

Ácido sulfúrico puro es el que tiene una densidad de 1835. Aunque solo tiene 96% de ácido, y algo de agua disuelta, absorbida de la humedad atmosférica, se lo considera puro desde el punto de vista de su uso comercial: es el que se emplea en la industria y en la preparación del electrolito de los acumuladores eléctricos.

Al ácido sulfúrico puro (comercial) no debe confundirse, pues, con el ácido sulfúrico químicamente puro, que no contiene agua en disolución y cuya densidad es de 1842. Tal vez sería mejor denominar ácido sulfúrico concentrado al ácido comercial (densidad = 1835), pues así podríamos especificar mejor las condiciones del ácido. En efecto puede muy bien tenerse ácido sulfúrico concentrado y no ser puro (por tener disuelta algunas partículas de cuerpos extraños), y, asimismo, podemos tener un electrolito formado de ácido sulfúrico puro y agua destilada, con lo cual el ácido ya no será concentrado (densidad = 1835).

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

Saludos amigos.

Batería para carros

Hola amigos de Energicentro. Hoy un video sobre una tienda dedicada al servicio de baterías. Tengo un observación: yo nunca haria lo de poner en corto-circuito los bornes de una batería, tal como ocurre en el tiempo 0:18. 

Aquí el video:

Saludos amigos.

MI batería "tira" ácido

Hola amigos, 

Aquí después de mas de dos meses. De nuevo al tema baterilleril, atendiendo las consultas de los lectores. La entrada de hoy, parte de la siguiente consulta:

 

Hola, buenas noches,

Mi batería tira el ácido con motor en marcha. Ya revisé la batería con el motor encendido y sin tapones. No se ve nada extraño. Todos los vasos tienen el mismo nivel de líquido, pero después de un rato de trabajar el motor empieza a tirar el ácido. De hecho no le añado más consumo extra y aún así lo tira.

Ahora bien: ¿A qué se refiere con exceso de carga? ¿Se refiere a una sobrecarga de corriente por parte del generador hacia la batería? O, se refiere a un consumo excesivo de corriente por parte del vehículo.

Le pregunto lo que no me quedó claro. Mil disculpas por ser tan persistente con mis preguntas, pero pues prefiero hacerle las preguntas pertinentes a un experto como Ud.

Como siempre mis más sinceros agradecimientos y gracias por la paciencia, saludos 

Aquí mi respuesta:

Sobrecarga

Cuando me refiero a sobrecarga, es por el exceso de voltaje que aplica el circuito eléctrico del vehículo a la batería.

Con el motor encendido, y al medir el voltaje en bornes de la batería, este no debe ser superior a 14.5 voltios, sea que el motor esté acelerado o en ralentí. Le sugiero hacer dos pruebas:

1) Motor encendido y en ralentí. Encienda los faros. No debe bajar el voltaje de 13.6, ni exceder 14.5 V

2) Motor encendido, acelerado y con los faros apagados. El voltaje debe estar en el mismo rango que en la medición en 1.

 

"Tirada" de ácido

Esto puede ocurrir por:

a) Batería que vibra demasiado, por no estar bien sujeta a su base.
b) Exceso de líquido al interior de la batería.

c) Gasificación excesiva, debido a la sobrecarga ocasionada por el circuito eléctrico del vehículo.
 

Espero mi respuesta sea de utilidad.

Un evento

Un usuario de baterías, chofer de una camioneta de pasajeros (en Perú, una "combi"). Tenía la batería instalada en el interior del vehículo y vecina a los pasajeros. El chofer manifiesta ante quien le vendió la batería:

"Mi carro arranca bien. Pero mientras voy trabajando, comienza a salir un gas de la batería. Los pasajeros tosen y se bajan sin pagar su pasaje."

La explicación es: sobrecarga que genera gasificación. O sea, exceso de voltaje por parte del circuito eléctrico de la "combi".

Saludos amigos 

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.

Densidad y Carga de Baterías

Hola amigos, en este lunes 19. Gracias por la reiterancia de sus visitas y por los comentarios y consultas que me remiten. Hoy la pregunta de un lector mejicano o mexica como dirían los centroamericanos:

"Que tal Carlos, Soy de Monterrey, México. Quisiera saber por que al dar carga rápida a cualquier acumulador descargado, sube el voltaje, pero no la densidad del ácido. Lo instalas y funciona bien. En cambio cuando se les aplica carga lenta, sube el voltaje y la densidad de todos los vasos y también funciona bien. 

¿Porqué la densidad no sube en las cargas rápidas? 

Excelente blog...Saludos y Muchas Gracias. " 

Antes de mi respuesta, algunas precisiones, para entender bien la consulta.

1) Muchas baterías se ensamblan con tapones removibles. Se tiene entonces acceso al interior de cada celda. Otras baterías tienen la presentación sin tapones. Son selladas.

Proceso "Rápido"

2) Una batería de doce voltios, está compuesta por seis unidades llamadas: Celdas. En algunos países, a las celdas les llama también: Vasos.

3) La densidad, se refiere al grado de acidez que tiene el líquido de una batería. El líquido recibe el nombre de electrolito. Una batería cargada, tiene un electrolito que es muy ácido. Una batería descargada, tiene un electrolito con poca acidez.

3) El voltaje de una batería cargada, va en el rango de 12.5 a 12.9. Así mismo la densidad está en el rango de 1245 a 1280. A veces 1300, dependiendo de las condiciones climáticas del país donde trabaja la batería.

4) Una batería está parcialmente descargada, cuando su voltaje está en el rango de 12.3 a 12.45 voltios. Si  está totalmente descargada, su voltaje va de 11.9 a 12.2 voltios. Hay incluso baterías que tienen un voltaje inferior a 11. Se dice de estas últimas que son baterías "muertas". En ocasiones pueden recuperarse con una carga muy lenta.

Proceso "lento"

5) En una batería parcialmente descargada, la densidad está en el orden de 1230. Baterías totalmente descargadas, exhiben un valor de densidad de 1000 (como agua) hasta 1150. Como explicación se tiene, que el ácido se ha "metido" a las placas. La corriente durante la carga, "sacará" el ácido de las placas y lo "verterá" en el electrolito, por eso es que este eletrolito "ganará" densidad.

6) Mientras la batería se va cargando, la densidad recupera su valor. Así mismo sucede con el voltaje.

Y aquí mi respuesta:

Dice don Gabriel García Márquez, que el no gusta de viajar en avión, ya que el cuerpo llega antes que el espíritu.

Con respecto a su pregunta. Cuando uno carga la batería, la densidad siempre tiene que subir, sea que se emplee la opción "lenta" o la "rápida". De paso le comparto, que no recomiendo la "Carga Rápida", ya que se somete la batería a corrientes fuertes, y hay riesgo de sobrecalentamiento. Además, la carga es incompleta. Claro, se logra el arranque del vehículo o grupo electrógeno.

En el proceso rápido, la densidad en su progreso, como que se atraza con respecto al voltaje. También la carga rápida, hace subir la temperatura del ácido y a mayor temperatura, pues mayor dilatación de los cuerpos sean sólidos, líquidos o gaseosos, y por tanto mas volumen. Como la fórmula de la densidad es Masa/volumen, pues al elevarse la temperatura, aparentemente la densidad decrece.

Lo que usted descubre que pasa con la densidad en un proceso de carga rápida, es explicable. No obstante, la batería ganó carga y funciona cuando se le instala.

Le sugiero, cargar en modo rápido una batería. Medir la densidad apenas apaga el cargador. Deje reposar la batería (enfriar) por unas tres o cuatro horas, pasadas las cuales, nuevamente tome una lectura de densidad, comprobará que esta si subió como resultado de la recarga, sin importar que el proceso haya sido lento o rápido.


Saludos

Refractómetro

Hola lectores de Energicentro. En más de una oportunidad, ustedes han podido leer entradas, referentes a la densidad y a los equipos usados en su medición, como los hidrómetros o densímetros de flotador.

Existen otras técnicas y dispositivos para la medición de dnesidad, por ejemplo los densímetros ópticos y los densímetros digitales. Aprenderemos en esta ocasión sobre el uso de los dispositivos ópticos llamados técnicamente: Refractómetros.

Inagen bajo licencia Creative Commons. Autor: Fernando G. - Wikipedia

Velocidad de la Luz:

En el vacio, la velocidad o rapidez de la luz, es de 300,000 kilómetros por segundo. Este valor, es una constante universal. Cuando la luz, atravieza cuerpos sólidos, líquidos o gases, su velocidad disminuye. La disminución dependerá de las propiedades eléctricas y magnéticas de ese cuerpo. Esta propiedad, es lo que se conoce como: Indice de Refracción. En otras palabras, el índice de refracción, nos indica que tan lenta irá la luz en ese medio con respecto al vacio.

Imagen con licencia Creative Commons. Autor: Mehran Moghtadai - Wikipedia

Una consecuencia de la refracción, la podemos apreciar cuando sumergimos una cuchara en un vaso de vidrio parcialmente lleno de agua. En la interfase aire-agua, observamos como que la cuchara se fractura. Ejemplo: en la figura vemos la manguerita como cortada, cuando pasa del aire al líquido.

Refractometría:

Es la técnica que permite medir, el indice de refracción de una sustancia, sea este un sólido, líquido o gas. Este índice, nos permitirá conocer sobre la composición o pureza de esa  sustancia. Los refractómetros, se usan mas en líquidos como: vinos, leche, jugos de frutas y electrolito de baterías.

Refractómetro:

Imagen A

Es el instrumento, que mide el indíce de refracción de una sustancia. Patronado adecuadamente, nos dará la lectura de la densidad de esa sustancia, cuando la luz, pase por una gota de ese líquido. Sea este vino o electrolito de baterías.

Imagen B

El procedimiento es el siguiente. El refractómetro, tiene una "mirilla", donde hay una lámina de vidrio, cubierta por una tapa rebatible. Se limpia esta mirilla y con una cañita o palito, se depositan unas gotas de electrolito de batería. Se cierra la tapa rebatible y se mira por el ocular del instrumento (casi como a manera de telescopio). Hay que dirigir el instrumento, hacia la luz. Lo que observamos es una escala graduada. La  densidad, será la que se lee en la linea divisoria entre una zona oscura con una zona clara. Terminada la lectura, debe limpiarse cuaquier traza de electrolito que haya quedado sobre la mirilla.

Nota: Imágenes A y B, del libro: Equipo Eléctrico del Automóvil. Autor: Wolliam H. Crouse. Marcombo, año 1979. Página 51.

Saludos amigos, hasta aquí llego por hoy.

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

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

Congelamiento de Baterías

(Freezing)

Hola amigos, buen día, en este viernes 4 de setiembre. Frase recurrente, pero no me resisto a escribirla: "Qué rápido que avanzan los días". Ya pasamos de la "cintura" del año y dentro de muy poquito comenzarán en la radio y la TV, la publicidad sobre los mejores y más apropiados regalos para la Navidad.

Como es de sobra conocido, existe en la Internet la web: yahoo respuestas. En este site algunos usuarios plantean preguntas sobre diversidad de temas. Otros usuarios participan con sus respuestas y la mejor es seleccionada y premiada con un puntaje. El premio es el puro gusto de compartir lo que se sabe. De enseñar. De colaborar. Sin importar las distancias.

Buscando preguntas sobre baterías y pilas, me topé con una que más o menos decía:

¿Es verdad que las baterías de GEL automotrices, se congelan y son ya irrecuperables?

En mi patria Perú, no tenemos climas extremos. No nieva en gran parte del país, salvo en las zonas más arriba de los 3000 metros de altitud, y aun allí, no es común la nevada.

La batería, acumulador de energía de uso automotriz, está básicamente hecha de: plomo y electrolito ácido. El electrolito es una solución de ácido, rebajada con agua. Al tener agua en su composición, el electrolito estaría sujeto a una posibilidad de congelamiento o "freezing".

Nota Aclaratoria: de antemano sabemos, que una batería GEL, no tiene el electrolito en estado de fluido, su consistencia es el de una pasta.

El electrolito de toda batería, puede en algún momento llegar congelarse. Esto depende de:

1) Clima ambiente extremadamente frio.

2) Estado de carga de la batería.

El agua es un sustancia que se congela a una temperatura de cero grados Celcius(C) o -32 grados Farenheit(F). El electrolito es una sustancia que por ser una mezcla de ácido y agua, "baja" su punto de congelamiento, tanto que el electrolito de una batería plenamente cargada, se congela si la temperatura ambiente llega a ser de -60 grados C (equivalente a -75 grados F).

Si la batería no está plenamente cargada, el electrolito tiene menos acidez y el punto de congelamiento, ya no es tan bajo como -60 grados C.

Una batería, totalmente descargada, es decir con voltaje en bornes de 12 o incluso inferior, puede llegar a congelarse "sólo" a -8 grados C (equivalente a 18 grados F).

En muchas zonas geográficas, temperaturas ambiente de hasta -10 grados C, no son raras y puede ocurrir el congelamiento de la batería, si es que se actúa con negligencia.

Cuadro que muestra la densidad del electrolito de una batería con las temperaturas de congelamiento. La temperatura está en grados F. Una batería cargada, tiene una densidad de electrolito de 1265. Una parcialmnete cargada 1200. Una totalmente descargada 1100 a 1150. Recordemos que la equivalencia entre grados C y grados F, es: C = 0.55(F-32)

Una mala práctica es dejar la batería en no uso y en estado descargada. Es mejor, darle siempre una carga de refresco, eso evita la sulfatación, y en los lugares con temperaturas muy frias, la posibilidad de congelamiento.

El congelamiento, es un evento, que puede afectar, tanto a baterías Libre de Mantenimiento, con aleación Plomo-calcio, o a las baterías de tapones removibles, e inlcuso a las VRLA como las AGM y las GEL.

Saludos amigos, espero sus comentarios.

Midiendo la Densidad, sin Densímetro

Buen día amigos. Gracias a los lectores por sus visitas. Espero este blog, sea de utilidad. No duden en plantear sus preguntas, estaré a la orden para absolverlas...digo, si están a mi alcanze.

Mila

Hace muchos años, cuando trabajaba en una fábrica de baterías, tenía como compañero a un señor a quien todos conocían como: Mila. Le habían puesto ese nombre, porque se decía que era "milagroso". Es que tenía bastante habilidad en la manufactura de baterías. El no tenía estudios de especialización en ninguna materia. Eso si, me contó que en su tierra natal (la norteña ciudad de Trujillo aquí en Perú), trabajaba como electricista automotriz.

Mila llegó muy joven a Lima y quedó admirado de la ciudad, de las construcciones, de las luces de colores en las noches. Así que se quedó en la capital, atendiendo el circuito eléctrico de los autos.

Los autos, rápidamente cambiaron el sistema de voltaje eléctrico...pasaron de 6 voltios a 12 voltios y Mila, ya no tenía mucha opcupación. Ingresó entonces a trabajar a una fábrica de baterías ubicada cerca del cruce de las avenidas 28 de julio y Wilson (hoy Garcilazo de la Vega). Era un local que se iniciaba en la manufactura de acumuladores. Muy cerca de allí, estaba un local de distribución de vehículos. Su nombre un ícono en el comercio de automóviles: Castellano. Era la Lima de los años 60, del siglo pasado, de cuando Pluton todavía era planeta.

Yo ingresé a trabajar a la misma fábrica en la que laboraba Mila. Allí le conocí. Mi especialidad era electricidad y aprendí sobre baterías observando, preguntando, experimentando y leyendo.

Densidad

Sabemos que la densidad del líquido de las baterías es un indicador del estado de carga que esta tiene. Cuando una batería está descargada, el ácido se vuelve casi agua. Es que el ácido se "ha metido" a las placas.

Al conectar la batería a un cargador, la corriente eléctrica fuerza al ácido a salir de las placas. El líquido que era como agua(batería descargada), se va volviendo mas denso.

La anterior propiedad es la que aprovecha el instrumento llamado densímetro o hidrómetro. Este es un tubo de vidrio que en su interior, lleva un flotador. El flotador tiene escala graduada en números y también en colores. Si el flotador indica color rojo, la batería está descargada. Si indica color verde, pues está cargada al 100%.

Se debe medir la densidad en las seis celdas de una batería. Todas las lecturas deben marcar el mismo valor o al menos no debe existir una discrepancia mayor a 30 puntos entre celda y celda.

Por otro lado, recordemos que la densidad del líquido de una batería cargada está en un rango de entre 1250 a 1280.


(Densímetro de baterías, en material de vidrio)

Resumiendo: la fuerza del ácido de una batería cargada, es mayor que la que tiene una batería descargada. O sea, el líquido de una batería cargada, tiene más acidez, que el de una descargada.

Si No Hay Densímetro

Bueno una mañana, observé que Mila introducía uno de sus dedos en la celda de una batería. Luego se llevaba el dedo a la boca...lo chupaba...vamos un lenguetazo...y según la acidez, decía: "Pica, batería cargada". Hacía la misma operación con otra batería y concluía: "No pica, batería descargada".

Final

Bajo ningún aspecto, recomiendo la faena que realizaba Mila. Lo cuento como experiencia. Usen siempre un densímetro o en todo caso un probador de baterías, para determinar si una batería está o no cargada.

Saludos amigos...espero sus comentarios.

Carlos el baterillero