TEORÍA BATERÍAS SOLARES CAPITULO 4

11 PARTICULARIDADES DE LA CONSTRUCCION.

Las baterías de tracción y uso estacionario tienen electrodos muy gruesos con rejillas pesadas y un exceso de materia activa. Las baterías SLI están formadas por placas muy finas para aumentar la superficie de producción eléctrica.

11.1 Estructura interior y exterior.

- -Las celdas son de polietileno.

- las conexiones internas son de plomo inyectado. Están herméticamente unidos a la tapa por medio de juntas de goma.

- La cubierta del elemento es de polietileno termo-soldados al mismo.

- Los tapones son del tipo clan llenado a mano o del tipo llenado automático (opcional) para electrolito líquido, inexistentes en tecnologías AGM y GEL.

- Las conexiones entre celdas varían según el fabricante.

11.2 Características de las placas.

Las tubulares utilizadas para el electrodo positivo consisten en varillas de plomo antimonial que están rodeados de tubos de un material poroso e inerte, por ejemplo, ebonita, tejidos , felpa de terylene, etc. El espacio entre las varillas de Plomo-Antimonio y los tubos, se rellena con polvo de bióxido de plomo. La inmersión de la placa en ácido sulfúrico diluido provoca como resultado una reacción química entre el polvo y el ácido para formar un “lápiz” duro de materia activa.

La placa negativa generalmente es de tipo plana empastada, y esta formada por: una rejilla plana de aleación de plomo la que sirve de conductor y soporte mecánico del material activo y por el propio material activo. Esta placa puede ser de distintas superficies y espesores lo que definirá su capacidad que estará relacionada con el volumen, densidad y composición del material activo presente en la misma.

Una diferencia fundamental de la placa negativa respecto a la positiva es la presencia de los expansores que permiten que la materia activa se haga “esponjosa” para facilitar la penetración de electrolito y mejorar las prestaciones de la batería

12 TIPOS DE BATERIAS.

Existen varios tipos principales de tecnología de baterías en Plomo-Ácido:

12.1 Por uso.

Baterías de arranque: Utilizadas para el arranque del motor de coches y camiones. Preparadas para ceder mucha intensidad en poco tiempo. Tienen un bajo coste y son poco resistentes al ciclado aceptando solo descargas superficiales.

Baterías de tracción: Son utilizadas para alimentar a vehículos eléctricos, y están preparadas para cargas y descargas profundas y rápidas. Tienen una alta resistencia al ciclado pero también un alto mantenimiento.

Baterías estacionarias: Permanecen largos periodos de tiempo en flotación totalmente cargadas y resisten descargas profundas y esporádicas. Utilizadas en SAI y alumbrado de emergencia. Bajo consumo de agua. Moderada resistencia al ciclado.

12.2 Fabricación básica de baterías.

- Baterías abiertas (electrolito líquido)

- Baterías abiertas con accesorios (sistemas de relleno automático, sistema de aire)

- Baterías cerradas (electrolito de Gel, AGM)

12.3 Por electrolito.

Electrolito liquido aireado. El electrolito se encuentra en estado liquido y es accesible al usuario. Los tapones del recipiente contenedor suelen ser de tipo recombinante para minimizar la perdida de agua y reducir la emisión de H2.

Electrolito inmovilizado. (AGM Absorptive Glass Matt) El electrolito se absorbe utilizando esta fibra que rellena el espacio entre placas. No requieren mantenimiento, no desprenden gases, no se derrama, pero no tiene buen funcionamiento ante descargas profundas.

Electrolito inmovilizado. Gelificado (GEL). Incorporan un electrolito tipo gel de consistencia muy densa. No necesitan mantenimiento pero no son aptas para operar en sobre descarga ni altas temperaturas.

12.4 Por placa.

- Placa Planté.

Consistente en una placa de plomo plana cuyo material activo (Pb) se forma por medio de continuas cargas y descargas. La batería solo alcanza su capacidad nominal tras varios ciclos. Diseño ampliamente extendido en baterías de arranque.

-Placa Fouré o empastada.

Pueden ser planas o tubulares.

Las planas se caracterizan por utilizar rejillas para retener el material activo y mejorar la distribuciin de la intensidad en la placa. Recomendada para operación en flotación.

Las placas tubulares se caracterizan por poseer varillas de plomo aleado con antimonio recubiertas de fibras sintéticas tubulares. Recomendada para operación en ciclado.

12.5 Por aleación

Las aleaciones del plomo con distintos elementos aseguran que la rejilla tendrá una mayor capacidad de tolerar agentes externos, como puede ser el acido sulfúrico y la corriente, que una rejilla de plomo duro, y que la dará a la misma la rigidez mecánica necesaria.

- Plomo-antimonio.

Ventajas: Buen comportamiento ante el ciclado y la descarga profunda.

Desventajas: aumenta el gaseo y la auto-descarga. Proceso de fabricación complejo a partir de concentraciones mayores del 3%.

El antimonio es el responsable de la gasificación del electrolito (consumo de agua).

También es el responsable de la contaminación de la placa negativa.

- Plomo –Calcio.

Ventajas: Alta resistencia a la corrosión por sobrecarga reduciendo el gaseo, bajo nivel de auto-descarga.

Desventajas: Elevada corrosión a bajos estados de carga y alto control de impurezas durante la fabricación.

- Sin aleaciones.

Ventajas: Muy baja auto-descarga y larga vida útil operando en flotación .

Desventajas: Poca resistencia al ciclado y a las cargas-descargas rápidas y profundas. Mayor coste de fabricación. Debilidad estructural.

Publicado en ARTICULOS SOBRE BATERIAS SOLARES

26-07-2014

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