Partes de la bateria

La batería del auto: Funcionamiento y componentes.

By Federico on septiembre 21, 2017

La batería del auto, podemos definir a la batería como un acumulador de electricidad, recibe energía eléctrica de una fuente exterior, la transforma en energía química y la almacena hasta que la transforma de nuevo en energía eléctrica cuando es requerida. 

El alternador es quién se encarga de suministrar la corriente eléctrica a los distintos servicios (radio, chispa, alumbrado, etc), además de cargar la batería.

En el momento en que el motor se encuentra parado, es la batería la encargada de suministrar la electricidad necesaria para los componentes que la demandan (ECU´s por ejemplo).

Al mismo tiempo, al estar en paralelo la batería y el alternador, la batería hace de estabilizador de la corriente compensando las sensibles variaciones de la tensión de salida del conjunto alternador-regulador.

En cualquier caso, hay un consumo que nunca se podrá alimentar con el alternador: el motor de arranque, ya que, al ser el encargado de poner en funcionamiento el motor térmico del vehículo, necesita electricidad en unas condiciones en las que el alternador nunca está generándola.

La batería es la encargada de suministrar electricidad al motor de arranque para poner en funcionamiento el motor del vehículo, al mismo tiempo que facilita electricidad a los distintos servicios cuando el motor no está en funcionamiento.

Contenidos

1 Componentes de una batería

1.1 Caja:

1.2 Rejillas:

1.3 Placas positivas:

1.4 Placas negativas:

1.5 Separadores:

1.6 Celdas o vasos:

1.7 Tabiques:

1.8 Electrolito:

2 ¿Cómo funciona una batería?

2.1 Principio de funcionamiento

2.2 Durante la descarga

2.3 Estado totalmente descargada

2.4 Durante la carga

Componentes de una batería

Componentes de una batería

 

Caja:

La mayoría de las cajas de las baterías para automóviles están construidas de polipropileno, una capa fina (aproximadamente 0,08 pulgadas, o 0,02 mm, de grosor), fuerte y ligero. Por el contrario, se construyen contenedores para baterías industriales y algunas baterías para camiones de un material de caucho duro y grueso.

Dentro de la caja hay seis celdas (para una batería de 12 voltios). Cada celda tiene placas positivas y negativas. En la parte inferior muchas baterías alojan lo que se denominan costillas, que soportan las placas de aleación de plomo y proporcionan un espacio para sedimentar, llamado cámara de sedimentos. Este espacio evita que el material activo gastado haga corto circuito entre las placas en la parte inferior de la batería.

Una batería sin mantenimiento o de libre-mantenimiento utiliza poca agua durante el servicio normal debido al material de aleación utilizado para la construcción de las rejillas de la placa de la batería. Las baterías sin mantenimiento también se denominan baterías de baja pérdida de agua.

¿Qué es una batería SLI?
A veces el término SLI, en sus siglas en inglés, se utiliza para describir un tipo de batería. SLI (en inglés Start, Light, Ignition) significa arranque, luz y encendido, y describe el uso de una batería automotriz típica. Otros tipos de baterías usadas en la industria son generalmente baterías diseñadas de ciclo profundo y no son generalmente tan conveniente para las necesidades automotoras.

 

Rejillas:

Cada placa positiva y negativa en una batería se construye sobre una estructura, o rejilla, hecha principalmente de plomo. Las baterías de bajo mantenimiento utilizan un bajo porcentaje de antimonio (Aproximadamente 2% a 3%), o usan antimonio solamente en las placas positivas y calcio para las placas negativas. Los porcentajes que constituyen la aleación de las rejillas de placas constituyen la principal diferencia entre las baterías sin mantenimiento. Las reacciones químicas que se producen dentro de cada batería son idénticos independientemente del tipo de material utilizado para construir las placas.

Placas positivas:

Las placas positivas tienen dióxido de plomo (Peróxidos), en forma de pasta colocada sobre el armazón de la rejilla. Este proceso se llama pegado. Este material activo puede reaccionar con el ácido sulfúrico de la batería y es de color marrón oscuro.

Placa postiva

Placas negativas:

Las placas negativas se pegan a la cuadrícula con un plomo poroso puro, llamado plomo esponjoso, y son de color gris.

Placa negativa

Separadores:

Las placas positivas y negativas deben ser instalados alternativamente uno al lado del otro sin tocarse. Para que suceda esto se hacen uso de separadores de material aislante, que permiten un espacio para la reacción del ácido con ambos materiales de la placa, con todo esto, aislar las placas para prevenir cortocircuitos. Estos separadores son porosos (con muchos pequeños orificios). Los separadores pueden estar hechos de papel revestido con resina, caucho poroso, fibra de vidrio o plástico expandido. Muchas baterías utilizan separadores de tipo envolvente que encierran toda la plancha y cualquier material que pueda salir de las placas puede causar un cortocircuito entre las placas en la parte inferior de la batería.

Vista en conjunto de las placas positivas, negativas y sus separadoresConjunto de placas

 

Celdas o vasos:

Las celdas o vasos se construyen de placas positivas y negativas con separadores aislantes entre cada placa. La mayoría de las baterías utilizan una placa más negativa que placa positiva en cada celda; en las baterías más nuevas usan el mismo número de placas positivas y negativas.

En cada vaso (o celda) se puede alcanzar una tensión de 2,1 voltios, independientemente del número de placas positivas o negativas utilizadas.

Mientras mayor es el número de placas utilizadas en cada celda, mayor es la cantidad de corriente que se puede producir.

Las baterías típicas contienen cuatro placas positivas y cinco placas negativas por celda. Una batería de 12 voltios contiene seis celdas conectadas en serie, que producen 12,6 voltios (6 x 2.1 = 12.6) y contienen 54 placas (9 placas por celdas x 6 celdas). Ahora si la misma batería de 12 voltios tiene cinco placas positivas y seis placas negativas, con un total de 11 placas por celda, hacen un total de 66 placas (11 placas x 6 celdas), entonces tendría el mismo voltaje, pero la cantidad de corriente que la batería podría producir sería aumentado. Entonces podemos afirmar que la capacidad de amperaje de una batería se determina por la cantidad de material de placa activo en la batería y el área de material de la placa expuesta al electrolito en la batería.

Vasos o celdas de una batería

Tabiques:

Cada vaso está separado de las otros vasos por tabiques, que están hechos del mismo material que el utilizado fuera de la batería.

El conjunto de placas positivas de cada vaso está unido por su parte superior a un único conductor o puente de unión, constituyendo una unión en paralelo entre placas. Igualmente, el conjunto de placas negativas está unido de la misma manera.

Los dos conductores que salen de cada vaso están unidos en serie con los conductores resultantes de los vasos contiguos.

Tabiques

Electrolito:

El electrolito es el término usado para describir la solución ácida en una batería. El electrolito utilizado en las baterías automotrices es una solución (combinación líquida) de ácido sulfúrico al 36% y 64% de agua. Este electrolito se utiliza para baterías de plomo-antimonio y plomo-calcio (sin mantenimiento). El símbolo químico de esta solución de ácido sulfúrico es H2SO4.

H2 = Símbolo para el hidrógeno (el subíndice 2 significa que allí hay dos átomos de hidrógeno)

S = Símbolo del azufre.

O4 = Símbolo de oxígeno (el subíndice 4 indica que hay cuatro átomos de oxígeno)

El electrolito se vende premezclado en la proporción adecuada y es instalado de fábrica o añadido cuando se vende la batería. Nunca debe añadirse electrolito adicional a ninguna batería después del relleno del electrolito original. Es normal que un poco de agua (H2O) en la forma de gases de hidrógeno y oxígeno pueda escapar durante la carga como resultado de las reacciones químicas. El escape de los gases de una batería por la carga o descarga se llama gasificación. Sólo agua pura destilada debe añadirse a una batería.

¿Cómo funciona una batería?

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de una batería se basa en un principio científico descubierto años atrás que dice:

Cuando dos metales disímiles se colocan en un ácido, los electrones fluyen entre los metales si un circuito está conectado entre ellos.

Esto se puede demostrar empujando un clavo de acero y una pieza de alambre de cobre sólido en un limón. Conecte un voltímetro en uno de los extremos del alambre de cobre y el clavo, y se mostrará el voltaje.

Una batería de plomo-ácido completamente cargada tiene una placa positiva de dióxido de plomo (peróxido) y una placa negativa de plomo rodeada de una solución de ácido sulfúrico (electrolito). La diferencia de potencial (tensión) entre el peróxido de plomo y el plomo en ácido es de aproximadamente 2,1 voltios.

Durante la descarga

El dióxido de plomo de la placa positiva (PbO2) se combina con el SO4, formando PbSO4 del electrolito y libera su O2 en el electrolito, formando H2O. La placa negativa también se combina con el SO4 del electrolito y se convierte en sulfato de plomo (PbSO4).

Estado totalmente descargada

Cuando la batería está completamente descargada, tanto la placa positiva como la negativa son PbSO4 (sulfato de plomo) y el electrolito se ha convertido en agua (H2O). Cuando se descarga la batería, las placas y el electrolito se aproximan al estado completamente descargado. También existe el peligro de congelación cuando se descarga una batería, porque el electrolito es principalmente agua.

PRECAUCIÓN: Nunca cargue ni ponga en marcha una batería congelada porque el gas hidrógeno puede quedar atrapado en el hielo y encender si se produce una chispa durante el proceso de carga. El resultado puede ser una explosión.

Durante la carga

Durante la carga, el sulfato del ácido sale de las placas positiva y negativa y regresa al electrolito, donde se convierte en solución de ácido sulfúrico de resistencia normal. La placa positiva regresa al dióxido de plomo (PbO2), la placa negativa es de nuevo el plomo puro (Pb), y el electrolito se convierte en H2SO4.