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1. Lo esencial
Las
baterías son dispositivos de acumulación de energía. No
producen energía, solamente la almacenan, tal como un tanque
conserva agua para ser usada posteriormente.
La
energía eléctrica recibida es acumulada en forma química.
Como consecuencia de recibir energía eléctrica durante la
carga, el material activo de las baterías sufre una transformación
química. Durante la descarga, se revierte dicha transformación
química, dando como resultado que la batería devuelva energía
eléctrica .
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2.
Principales tipos de baterías
Las
baterías pueden ser no recargables o recargables. Se conocen
respectivamente como primarias y secundarias.
Las
no recargables son habitualmente llamadas pilas.
Salvo
las de pequeño tamaño, prácticamente todas las baterías
recargables son del tipo plomo-ácido. Muy pocas son de otros
tipos por su elevado costo. Existe una gran diversidad de
sistemas: níquel-cadmio, níquel-zinc, zinc-aire, sodio-azufre,
hidruro metálico de litio, ion de litio, litio-polímero,
etc.
Una
opción no recargable son las celdas combustible. Conocidas
desde hace décadas, resultan actualmente prometedoras. La
mas común produce energía eléctrica y agua a partir de hidrógeno
y oxígeno gaseosos.
Esta
página se refiere a las baterías plomo-ácido.
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3. Aplicaciones principales.
Automotrices:
para automóviles, camiones, autobuses, maquinaria, etc.
Ciclo profundo: para vehículos eléctricos, aplicaciones
fotovoltaicas tales como energía solar o eólica, y sistemas
estacionarios de respaldo de energía.
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4.
Tipos de construcción. Baterías húmedas, de gel, AGM y "selladas".
Presentación
del electrólito.
El
electrólito es la solución conductora que llevan internamente
las baterías. Es una solución de ácido sulfúrico diluido
en agua. Por la forma en que se encuentra, las baterías
pueden ser:
Húmedas,
por tener el electrólito líquido. En inglés se llaman flooded,
inundadas.
De gel, por tener el electrólito gelado.
Con el electrólito liquido, pero embebido en separadores
absorbentes, llamadas AGM (absorbed glass mat).
Baterías
"selladas".
En
cualquiera de los casos anteriores, pero especialmente en
el último, cuando se desea eliminar los orificios de ventilación,
se sustituyen estos por una válvula, cuyo objeto es regular
la presión interna abriéndose en caso necesario. Se conocen
como VRLA (valve regulated lead acid).
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5.
Opción más práctica y económica.
Las
baterías que se emplean para aplicaciones automotrices y
para la mayoría de las de ciclos profundos son húmedas de
plomo-ácido. Esto se debe a que son las más prácticas y
económicas por tener la mejor relación costo-beneficio.
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6. Que debe tomarse
en cuenta para la compra de una batería
En
la decisión de compra de una batería es muy importante considerar
el clima y las condiciones de los caminos donde va a trabajar.
Una
buena batería construida para climas fríos y carreteras
en buen estado no tendrá duración satisfactoria en clima
cálido y malos caminos, pues el objetivo principal de su
diseño es el arranque a muy bajas temperaturas.
En
consecuencia, es importante escoger una batería diseñada
para soportar la corrosión derivada de las altas temperaturas
propias de nuestro país y que resista los daños derivados
de la vibración de los malos caminos.
Con cerca de cincuenta años de experiencia en nuestro país,
los acumuladores ROBINSON se diseñan y fabrican específicamente
para el clima y los caminos de México. Son su mejor opción
por tener entre otras las siguientes características:
material activo tipo Barton de alta densidad para mayor
duración
estructura cristalina del material activo para mayor resistencia
mecánica
uniones intercelda y entre placas reforzadas para mayor
resistencia a la vibración
placas con conectores desplazados al centro para arranques
mas rápidos y mayor resistencia a la vibración
separadores de polipropileno microporoso tipo sobre
mayor disponibilidad de electrólito de reserva sobre las
placas
ensamble a presión
rejillas fundidas (no de metal expandido)
rejillas reforzadas con marco en todo su perímetro
aleaciones que constituyen el mejor equilibrio entre mínima
gasificación, mayor aceptación de carga y mejor capacidad
de ciclado
tapones accesibles que permiten revisar las celdas
todas las baterías son probadas individualmente antes de
salir a la venta
prácticamente cero defectos de fabricación.
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7.
Mitos acerca de las baterías
Las
baterías "libres de mantenimiento" nunca requieren de agua.
El
agua que contienen las baterías forma parte esencial del
electrólito. Con el tiempo se va perdiendo agua. Esto se
debe a tres causas diferentes: (a) gasificación derivada
del uso normal de la batería , (b) gasificación y pérdida
de electrólito por sobrecarga, y (c) evaporación por la
temperatura ambiental mas la generada dentro del vehículo..
La
gasificación se reduce significativamente con el uso de
aleaciones de muy bajo antimonio y especialmente de calcio.
La evaporación es inevitable, pues el agua se evapora naturalmente
con el calor del medio ambiente y las elevadas temperaturas
a que están expuestas las baterías en el compartimiento
del motor.
Las
baterías modernas se construyen de tal manera que gasifiquen
menos y con más electrólito de reserva por encima de la
parte superior de las placas. Sin embargo, pueden requerir
adición de agua. El disponer de tapones removibles que permitan
revisar el nivel de electrólito en las celdas es una ventaja
que permite obtener mayor tiempo de vida útil con la simple
adición de un poco de agua..
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Es
mejor agregar agua mineral.
Los
minerales son perjudiciales porque contaminan, produciendo
depósitos en la superficie de las placas que funcionan como
celdas parásitas que descargan la batería. Debe agregarse
preferentemente agua destilada o desmineralizada pero puede
usarse agua "de la llave" cuando su contenido mineral sea
bajo.
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Las
baterías importadas son mejores.
Pueden
ser buenas, pero si están hechas para clima frío y no resisten
la vibración, no van a tener un buen desempeño ni suficiente
duración.
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Batería
nueva, auto como nuevo.
Si
el vehículo presenta algún problema en el sistema eléctrico
o de otra índole que acabó con la batería anterior, no solamente
debe reponerse la batería por otra nueva, sino también reparar
el problema. De otra manera la batería nueva sufrirá lo
mismo que sufrió la anterior.
Si
se han agregado accesorios, debe instalarse una batería
de mayor capacidad.
La
vida de toda batería depende de diversos factores externos
a la misma, tales como funcionamiento correcto de alternador,
regulador de voltaje, bandas, que no existan cortos en la
instalación eléctrica, uso excesivo de accesorios, correcta
sujeción, calentamiento del motor, recorridos muy cortos,
etc.
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Un
gallito y salgo del paso.
Recuerde
que solo los ricos pueden permitirse comprar baterías baratas
o reconstruidas, pues a fin de cuentas resultan mas caras
que comprar un buen acumulador que le dará mucho tiempo
de servicio libre de problemas. La calidad resulta mas barata.
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Una
carga rápida y listo.
Las
cargas rápidas son nocivas, especialmente si la batería
se encuentra profundamente descargada. Es una excepción
a lo anterior la carga pulsante modulada electrónicamente
con control de temperatura.
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Un
aditivo para rejuvenecer su batería.
Los
aditivos normalmente son engaños. No agregue ninguna otra
cosa que no sea agua.
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Electrólito
o ácido
El
electrólito (con acento en la primera o) es una solución
de ácido sulfúrico diluido en agua. Solamente el agua se
evapora. El ácido no. Nunca agregue "electrolito" ni ácido.
Tampoco cambie el electrólito original por otro.
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Lavar
las placas
Ningún
"lavado" puede rejuvenecer una batería. Por el contrario,
las placas negativas expuestas al aire se dañan por oxidación.
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8.
Causas mas frecuentes de fallas prematuras en las baterías.
Exceso
de carga por falla del regulador de voltaje.
Calor
excesivo
Falta
de carga por alternador defectuoso, banda floja o falsos
contactos en
instalación eléctrica.
Pérdida
de agua por sobrecalentamiento del motor
Descargas
profundas, por ejemplo por haber dejado encendidas las luces
o
cortos circuitos.
Uso
de una batería mas pequeña que la necesaria
Vibración
excesiva por sujetador flojo o faltante
Golpear
las terminales en vez de aflojar los conectores al cambiar
las baterías
o al no arrancar el vehículo.
Agregar
ácido en vez de solamente agua
Apretar
en exceso las terminales laterales.
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9.
¿Cómo puede alargarse la vida útil de las
baterías?
Mantenga
el sistema eléctrico de su vehículo funcionando correctamente
Fije
debidamente la batería en su lugar
Evite
el calor excesivo por sobrecalentamiento del motor u otras
razones.
No
golpee las terminales ni apriete en exceso las terminales
laterales.
En
caso necesario reponga el nivel del electrólito en las celdas,
preferentemente
usando agua destilada o desmineralizada.
Puede usarse agua "de la llave" cuando
su contenido mineral sea bajo. No llenar
en exceso ni usar agua mineral o contaminada
Conserve
limpias las terminales y seca la superficie de la batería.
Es
conveniente el uso de anillos anticorrosivos en baterías
nuevas.
Evite
descargas a fondo, especialmente en baterías "libres de
mantenimiento"
No
trate de ahorrar instalando una batería de menor capacidad.
Instale la batería
de mayor capacidad posible que por sus
dimensiones quepa en su lugar.
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10.
Efecto del frío
El
frío extremo reduce significativamente la velocidad a la
cual se dan las reacciones químicas internas y además aumenta
la resistividad del electrólito. Esto dificulta el arranque.
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11.
Efecto del calor
Si
bien las baterías entregan más fácilmente su carga a temperatura
elevada, el calor es una importante causa de desgaste interno
y consecuentemente de reducción de su vida útil.
El
calor aumenta la evaporación de agua del electrólito, promueve
la corrosión de las placas positivas, y aumenta la auto-descarga.
Las
aleaciones avanzadas reducen los efectos arriba descritos
y prolongan efectivamente la vida de las baterías, pero
es preferible evitar el calor excesivo.
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12.
¿Cuándo debe reemplazarse una batería?
Antes
de que lo deje tirado. Hágala revisar periódicamente
especialmente cuando el clima es frío o muy caluroso.
Menor
intensidad en las luces cuando el motor trabaja a pocas
revoluciones, indicador en el tablero de batería baja, o
lentitud en el arranque por las mañanas pueden ser indicativos
de que ya es tiempo de cambiar de batería.
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13.
¿Cómo pasar corriente?
Pasar
corriente de un vehículo a otro puede ser peligroso por
dos razones:
a. pueden provocarse chispas que dañen los delicados componentes
electrónicos de lo vehículos modernos y (b) aunque extremadamente
raro, puede provocarse una explosión en caso de presencia
de gases inflamables.
Consulte
el manual de su vehículo y siga cuidadosamente los pasos
indicados.
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14.
¿Cómo se prueban las baterías que han estado
en servicio?
Para
determinar en que condiciones se encuentra una batería se
somete a una secuencia de diagnóstico:
Determinar
si existen evidencias externas de daños por maltrato o abuso
Determinar
si existen fugas de electrólito
Medir
densidad de todas las celdas y determinar si existe diferencia
entre
ellas de 50 puntos o más
Determinar
si existen partículas suspendidas en el electrólito
Determinar
si hubo un consumo anormal de agua
Efectuar
prueba de descarga y determinar caída de voltaje.
Puede
ser necesario someter la batería a carga para obtener un
diagnóstico del estado de la misma.
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15.
Especificaciones de calidad.
Existen
especificaciones de calidad de uso generalizado a nivel
internacional emitidas por el Concilio Internacional de
Baterías conocido por sus siglas BCI (Battery Council
International)
Conviene
mencionar también las especificaciones DIN (alemanas) y
JIS (japonesas) cuya aplicación es importante, pero limitada.
En
México la norma NMX ha sido homologada con la internacional.
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16.
Capacidad de reserva.
Es
la especificación más importante para el consumidor.
Nos
indica el tiempo en minutos de manejo del que dispone el
conductor de un vehículo para llegar a un lugar seguro en
caso de una falla en el sistema que recarga la batería.
En
estas circunstancias, el funcionamiento del vehículo, sea
auto, camión o autobús, depende exclusivamente de la reserva
de energía que tiene dicha batería.
Se
consideran las peores condiciones posibles: manejando durante
la noche con lluvia, por lo que debe considerarse la corriente
necesaria para la ignición del motor, luces bajas, limpiadores
del parabrisas y desempañador.
La
capacidad de reserva es el tiempo en minutos durante el
cual una batería nueva completamente cargada puede entregar
una corriente constante de 25 Amperes, estando a 27 °C,
antes de que su voltaje caiga por debajo de 1.75 Volts por
celda.
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17.
Arranque en frío
La
responsabilidad principal de la batería es arrancar el motor
del vehículo. Debe proporcionar potencia para hacer girar
el motor de arranque ("la marcha") a las revoluciones necesarias
y simultáneamente mantener el voltaje requerido para activar
el sistema de ignición hasta que encienda el motor y este
trabaje por si mismo.
La
prueba de arranque en frío nos indica la capacidad de una
batería para arrancar el motor de un vehículo en las condiciones
mas difíciles posibles: cuando hace mucho frío.
A
bajas temperaturas se conjuntan varios factores que hacen
difícil el arranque: la resistividad interna de la batería
aumenta al bajar la temperatura, la viscosidad del aceite
del motor es mayor a menor temperatura, y el combustible
gasifica con mayor dificultad. Se requiere mantener funcionando
durante mas tiempo el motor de arranque y éste consume mas
potencia para mantener las revoluciones mínimas.
La
especificación de arranque en frío se define como el número
de Amperes que una batería nueva completamente cargada puede
entregar durante treinta segundos estando a 18 grados centígrados
bajo cero antes de que su voltaje caiga por debajo de 1.2
Volts por celda (1.0 Volts por celda para baterías de vehículos
a diesel).
La
temperatura es una variable muy crítica. Si la misma batería
se prueba a 10 grados centígrados bajo cero en vez de 18
centígrados bajo cero, se obtiene un amperaje significativamente
mayor.
Dado
que la especificación internacional establece 18°C bajo
cero, temperatura que muy rara vez se ha alcanzado en nuestro
país, no resulta muy relevante para el consumidor nacional.
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18.
Grupos BCI
El
Concilio Internacional de Baterías conocido por sus siglas
BCI (Battery Council International) ha establecido
especificaciones llamadas número de grupo que establecen
dimensiones máximas, disposición de los grupos en el ensamble,
tipos de terminales, especificaciones eléctricas mínimas,
etc. mediante las cuales se clasifican las baterías.
El
número de grupo constituye el común denominador de uso internacional
generalizado para definir las baterías.
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19.
Almacenamiento de baterías
Deben
almacenarse en un lugar fresco y seco. No deben apilarse
a menos que se usen protectores adecuados para no dañar
las baterías que queden abajo, sin exceder de cuatro niveles.
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20.
Vehículos que no se van a usar por varias semanas.
Los
vehículos modernos utilizan cada vez mas dispositivos electrónicos
que consumen energía eléctrica aún cuando el automóvil no
este en uso. La batería va a estar proporcionado esa energía
todo ese tiempo, por lo que debe tomarse en cuenta que no
tendrá toda su carga después de un periodo largo. Consulte
el manual de su vehículo para determinar que sugerencias
hace al respecto.
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21.
Baterías usadas
Una
vez terminada su vida útil, las baterías pueden -y deben-
ser recicladas limpiamente. El proceso de reciclado de baterías
es uno de los mas efectivos y eficientes. Consiste en separar
los componentes y procesarlos obteniendo polipropileno,
plomo de alta calidad y ácido sulfúrico que son aprovechados
nuevamente en beneficio del medio ambiente.
Por
el contrario, las baterías no recicladas constituyen un
residuo peligroso que puede contaminar de diversas maneras.
Todas las baterías usadas deben ser almacenadas y transportadas
responsablemente y ser devueltas al fabricante, quien se
hace responsable del proceso de reciclado.
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