Otros Métodos de Fabricación de la Pasta

A los procedimientos anteriormente descritos debemos añadir los que actualmente emplean los fabricantes de acumuladores europeos, cuya técnica es algo distinta de la de los norteamericanos.

Óxido de Plomo

El método de emplear óxidos de plomo (minio y litargirio) mezclados con ácido sulfúrico diluido, es empleado todavía en la actualidad por varios fabricantes europeos, variando las proporciones de óxidos de Pb según el uso que debe tener el acumulador: es el procedimiento de Faure, descrito anteriormente. Pero actualmente, algunos fabricantes importantes de Francia, Alemania, etc., reemplazan el ácido sulfúrico diluído por sulfatos alcalinos, o bien por sulfatos alcalino-terrosos. La sustitución es total o parcial, o sea que así como algunos fabricantes sustituyen totalmente el ácido sulfúrico diluido por los sulfatos, otros en cambio, hacen una mezcla de los elementos enumerados con ácido sulfúrico diluido.

Molécula de Litargirio

La mezcla así preparada, algunos fabricantes la enriquecen con algunas materias orgánicas, tales como cola, que actúa de aglutinante, pero la tendencia más generalizada es preparar una especie de jalea con glicerina y ácido sulfúrico diluido en agua destilada, formándose ácido glicérico, añadiéndose entonces los óxidos de plomo para preparar las placas positivas y negativas. Si se procede de esta manera se observará que la mezcla formada con minio (placas positivas) resulta más roja que con los procedimientos anteriormente descritos. Algunos fabricantes sustituyen la glicerina por fenol, obteniendo también buenos resultados.

Dióxido de Plomo

Para preparar la pasta, en vez de óxidos de plomo, también se emplea plomo pulverizado, obtenido por procedimientos mecánicos: desmenuzamiento de trozos de plomo; fusión de varillas delgadas con una fuerte corriente de aire que lo desparrama en forma de polvo, etc.

Máquina para obtener óxido en polvo

En fin, también se puede preparar la materia activa mediante sales de plomo, como por ejemplo, con cloruro de Pb, utilizándola en estado pastoso o reducido por contacto con el zinc metálico, que lo convierte en plomo esponjoso.

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

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Preparación de la pasta

La fabricación sintética de las placas se efectúa rellenando rejillas con pastas, bien homogéneas, que contienen los elementos químicos que intervienen en su formación.

Placas Empastadas

Pasta para placas negativas.- Se hace con óxido de plomo (Pb O) conocido con el nombre de litargirio y ácido sulfúrico diluido en agua destilada, con una densidad de 1250. La pasta contiene: cuatro partes de óxido de plomo, una parte de ácido sulfúrico diluido, y del 1 al 3 por mil de grafito bien pulverizado, sulfato de magnesio, sulfato de bario, aserrín, etc., es decir, un cuerpo neutro a las reacciones químicas y que produzca un efecto de porosidad, o expansivo, a la pasta. Esto se hace porque las placas negativas tienden a endurecerse, por contracción, durante los proceso de carga y descarga.

Una vez preparada esta pasta se aplica a las rejillas según las normas que explicaré en el Art. 41.

 

Minio

Litargirio

Pasta para las placas positivas.- Se prepara haciendo una pasta compuesta de óxido de plomo rojo, minio  (Pb₃O₄) y ácido sulfúrico diluido en agua destilada, con una densidad de 1.250. Las proporciones son: cuatro partes de minio, una de ácido sulfúrico diluido y alrededor del 1 por ciento de sulfato de amonio (SO₄(NH₄)₂  cuya finalidad es dar mayor consistencia a las placas, que tienden a disgregarse con las cargas y descargas (efectos totalmente opuestos a lo que ocurre a las placas negativas, que se endurecen). En esta tendencia a la pulverización de las placas positivas lo que ha hecho pensar a los ingenieros la conveniencia de depositar la materia activa, no aplicada sobre las rejillas, sino en recipientes.

Cantidad de pasta necesaria.- La electroquímica nos enseña (Leyes de Faraday) que por cada Amperio-hora la cantidad de materia activa necesaria es la siguiente:

Oxido de plomo (PBO).........................4,46  gramos
Plomo puro dulce (plomo absoluto).....3,87       "
Ácido sulfúrico (SO₄H₂)......................3,66       "

De manera que para una batería de 100 A-h se necesitarían 100 veces más de materia activa. Prácticamente es mucho más porque la mala conductividad del sulfato de plomo, la resistencia interna que aumenta a medida que adelanta la descarga, etc. hacen que solo se aproveche alrededor de la mitad del efecto útil de la materia activa. Con todo, estas cifras son muy ilustrativas, pues dan mucha luz sobre el oscuro tema de la proporcionalidad y cantidad de materia activa que interviene en la construcción de las placas de los acumuladores: es un problema que no se resuelve con una ecuación sino experimentalmente, con pacientes y sistemáticas experiencias: ¡Ténganlo en cuenta quienes se proponen fabricar acumuladores!

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

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Placas positivas y negativas

Cada elemento tiene dos juegos de placas, uno de positivo y otro de negativo interpuestas e interconectadas tal como representa la figura 44. Se observa que el número total de placas es siempre impar, habiendo en el grupo negativo una placa más que en el grupo positivo. Precisamente este detalle sirve para identificar cuáles son las placas negativas: siempre ocupan los lugares extremos, que cierran el paquete total de cada elemento.

Hay otro detalle que permite identificar la polaridad de las placas a simple vista: las positivas tienen un color marrón, algo semejante al del café, mientras que las negativas son grises.

Cada elemento de las baterías transportables tiene un número total de placas (positivas y negativas) comprendiendo entre 7 y 15, según sea su capacidad en Amperios-hora. Las de 7 placas tienen 4 de negativas y 3 de positivas; las de 9, 5 de negativas y 4 de positivas; las de 11 tienen 6 de negativas y 5 de positivas; y las de 13 y 15; tienen respectivamente, 7 y 8 de negativas con 6 y 7 de positivas.

Tanto en la carga como en la descarga, las placas son verdaderos receptáculos de sustancias químicas resultantes de las reacciones que se originan; primero por el paso de la corriente y después por la regeneración de la electricidad. Esto hizo pensar en la conveniencia de que las placas fuesen como una bolsa, llena de las sustancias químicas que intervienen en el proceso de la carga y descarga.

Fundándose en este principio, las placas se construyen formando un sistema de nervios, destinados a darles rigidez y, al mismo tiempo, servir de depósito, puesto que todas estas cavidades se llenan de materia activa y luego se prensan. En la Fig. 45 se indican algunas de de las formas que suelen afectar las placas (antes de  ser rellenadas), que, por su forma, se les llama rejillas.

Como sea que la rejilla constituye el soporte de la placa y éste es el órgano fundamental de un acumulador, es natural que se hayan ideado muchísimos tipos de rejas; sin embargo, hay dos tipos fundamentales y un tercero, derivado de los otros dos. En la Fig. 45 se presentan:

a) Tipo cruzado

b) Sistema de nervios verticales (uno de los más usados)

c) El modelo de nervios en diagonal y verticales.

Cada uno de los sistemas arriba indicados, tiene sus ventajas e inconvenientes, pues lo que se persigue es obtener un gran almacenamiento de materia activa y, a la vez, que ésta no caiga; se procura asimismo que los nervios ofrezcan, en conjunto, una rigidez suficiente para que las placas no se deformen.

La rejilla sirve para dos finalidades bien distintas: de recipiente para las materias activas y de la corriente que penetra y sale de cada elemento. Esto hace que los constructores de baterías se hayan visto obligados a estudiar el problema muy detenidamente, habiendo llegado, al fin, a resultados prácticamente satisfactorios. Hacen las rejillas con una composición de varios metales que aseguran una buena conductividad de la corriente eléctrica, mucha resistencia mecánica, poco peso, fáciles de construir por su maleabilidad, poseyendo además la propiedad de no sufrir efectos de flexión, a pesar de su fragilidad.

Las materias activas que intervienen en la construcción, de las placas son todas ellas compuestos de plomo. Merecen citarse el óxido de plomo, o litargirio (fórmula química PbO); el peróxido de plomo (PbO₂) y el minio (Pb₃O₄). Para que la pasta obtenida no sea demasiado dura (que dificulte el proceso de las acciones químicas) se combinan estas sustancias, teniendo en cuenta que el óxido de plomo produce placas duras y compactas, mientras que el minio las hace blandas y porosas. Evidente, es preciso obtener una rigidez mecánica suficiente sin perder la porosidad,; esta se consigue mezclando convenientemente esos óxidos de plomo y añadiendo sustancias inertes, que no intervienen en las reacciones químicas, pero que proporcionan porosidad al conjunto.

Saludos amigos