¡Descubre todo sobre las baterías de plomo-ácido! En este artículo encontrarás información sobre su química, sus diversos usos, así como los pros y contras de utilizar este tipo de baterías. Sigue leyendo para conocer todos los detalles sobre esta popular fuente de energía.
Una batería es un elemento importante del sector de la electrónica. Entre ellos, baterías recargables son las baterías más utilizadas en la actualidad. La batería de plomo ácido fue una de las primeras baterías recargables.. Las posibilidades de reutilizar estas baterías y la reducción de su eliminación se consideraron un hito muy efectivo en la evolución de las baterías. Este artículo le brinda los detalles esenciales sobre las baterías de plomo ácido.
¿De qué se trata una batería de plomo ácido?
Las baterías de plomo-ácido se introdujeron en el año 1859 por Gastón Plante. Es una de las baterías recargables más antiguas, primero disponible para uso comercial. Esta batería secundaria tuvo así una gran aceptación en el mercado. Desde entonces, las baterías de plomo-ácido se utilizan en la mayoría Aplicaciones de baterías recargables. Son muy utilizados en sistemas fotovoltaicos y en el arranque de motores de automóviles.
Construcción de una batería de plomo ácido
Una batería de plomo-ácido consta de seis celdas de 2.0V acoplados juntos. Por lo tanto, la batería proporciona una voltaje total de 12.0V. Estas celdas se montan una al lado de la otra en una sola caja y se sellan entre sí. Esta disposición hace que la batería sea voluminosa. Pero aún así, a veces se prefieren a las baterías de plomo-ácido debido a su capacidad para generar un alto voltaje.
Las baterías de iones de litio son actualmente el fuerte competidor de las baterías de plomo-ácido. Si bien la tecnología de batería de iones de litio se usa mucho para Conducir autos, baterías de plomo ácido siguen existiendo como la mejor opción para arrancar el motor del coche y potenciar los otros segmentos del automóvil.
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Química de la batería
Analicemos la estructura y el funcionamiento de las baterías de plomo-ácido.
Estructura de la batería
El plomo es el principal componente presente en las baterías de plomo ácido. El ánodo está hecho de plomo esponjoso. y el el cátodo está hecho de óxido de plomo. El plomo poroso y blando se utiliza en el ánodo para facilitar la disolución del plomo. Los metales como “plomo-antimonio” y “plomo-calcio”. se agregan al ánodo para aumentar la fuerza del electrodo.
Estos electrodos se sumergen en la solución electrolítica de ácido sulfúrico y agua. Se coloca una membrana químicamente permeable entre los electrodos para evitar el contacto directo. También evita los cortocircuitos eléctricos a través del electrolito. La batería está cubierta con un funda gruesa de goma o plástico para evitar fugas del ácido sulfúrico corrosivo.
Proceso de descarga de la batería
El plomo y el óxido de plomo reaccionan con el ácido sulfúrico. Esta reacción resulta en la formación de sulfato de plomo cristales en ambos electrodos, así como libera electrones libres. El sulfato de plomo utiliza el sulfato del ácido sulfúrico y reduce su concentración dando como resultado la formación de sulfato de plomo y agua.
The full discharge results in the loss of potential between the electrodes. Thus it is not a good practice to discharge this battery completely.
Proceso de carga de la batería
Las baterías de plomo ácido empezar a cargar si proporcionamos un tensión superior a 2,1 V. Como con todas las baterías recargables, la carga invierte la reacción química en las baterías y devuelve los electrodos y electrolitos a su composición.
Nota: Es obligatorio un suministro de voltaje constante para cargar una batería de plomo-ácido.
The typical charging time of a lead acid battery is around 12 to 18 hours. Larger batteries take even more time up to 36 hours.
Ventajas de las baterías de plomo-ácido
Las baterías de plomo ácido son muy populares en la categoría de baterías secundarias. Se ha utilizado ampliamente en numerosas aplicaciones en estos días. Estas son las ventajas más relevantes de las baterías de plomo-ácido que las convirtieron en una opción muy aceptada.
- Las baterías de plomo ácido proporcionan una comparativamente mayor voltaje de 12.0V. Así se pueden utilizar en aplicaciones de drenaje de alta corriente.
- son altamente económico en términos de costo por vatio.
- Se desempeñan mejor en bajas temperaturasincluso en condiciones bajo cero.
- Es una opción conveniente para automóviles ya que alimenta cada etapa desde el arranque hasta la electrónica y mucho más.
- Las baterías de plomo ácido tienen etapas de fabricación fáciles con relativamente equipos de baja tecnología.
- No están sujetos a la efecto de memoria de la batería como el de las baterías de níquel que reduce la capacidad de la batería.
- Están disponibles en numerosos tamaños y especificaciones.
- Ellos son tolerante de los daños por sobrecarga.
- Hay numerosos productores de baterías de plomo ácido en todo el mundo. Por lo tanto, están fácilmente disponibles.
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Desventajas de las baterías de plomo-ácido
Aparte de esta larga lista de ventajas, las baterías de plomo ácido enfrentan algunas desventajas que resultaron en su reemplazo en varias aplicaciones. Algunos de ellos están incluidos aquí.
- La limitación más destacada de la batería de plomo ácido es que es pesado y voluminoso. Por lo tanto, consume mucho espacio.
- La descarga completa de las baterías de plomo ácido da como resultado reduciendo la capacidad de la batería.
- Requiere todolargo tiempo de carga de 14 a 16 horas para cargarse por completo. Por lo tanto, no son adecuados para carga rápida.
- Tiene un relativamente ciclo de vida corto debido a la corrosión de los electrodos.
- La eficiencia general de la batería está a la vuelta 70% y tenía un baja densidad de energía.
- Estas baterías deben ser eliminado con cuidado ya que el plomo no es ecológico.
- Estas baterías están sujetas a altos requisitos de mantenimiento.
- Ellos ofrecen un pequeña relación energía-volumen y muy baja relación energía-peso.
Aplicaciones de las baterías de plomo ácido
Las baterías de plomo-ácido se utilizan en numerosas aplicaciones para aprovechar las ventajas de las baterías recargables. Algunos de ellos se reemplazan con tecnologías modernas como las baterías de iones de litio. Pero las baterías de plomo ácido siguen siendo la elección perfecta en muchas otras aplicaciones. Algunos de ellos se enumeran a continuación.
- La aplicación más común de las baterías de plomo ácido es para poner en marcha el motor del automóvil. Es una elección perfecta ya que la batería puede funcionar incluso a bajas temperaturas.
- Las baterías de plomo-ácido se utilizan para accesorios de automóviles de potencia como los faros y otras lámparas ya que producen un voltaje mayor (12V).
- están acostumbrados a partes electricas en los submarinos convencionales cuando están sumergidos porque son los mejores para funcionar a bajas temperaturas.
- Fueron muy utilizados en vehículos eléctricos a batería como bicicletas eléctricas, sillas de ruedas, patinetes eléctricos, etc.
- Se utilizan en gran medida en UPS como fuente de alimentación de respaldo.
Batería de plomo-ácido: química, usos, pros y contras
1. ¿Qué es una batería de plomo-ácido?
Una batería de plomo-ácido es un tipo de batería recargable que utiliza una solución ácida de plomo para generar energía eléctrica. Está compuesta por celdas individuales llamadas acumuladores, y es ampliamente utilizada en aplicaciones automotrices, sistemas de energía solar y respaldo de emergencia.
2. ¿Cómo funciona una batería de plomo-ácido?
Una batería de plomo-ácido funciona mediante una reacción química entre los electrodos de plomo y las placas de óxido de plomo sumergidas en una solución de ácido sulfúrico. Durante la descarga, esta reacción produce una corriente eléctrica que se utiliza para alimentar dispositivos eléctricos. Durante la carga, el proceso se invierte, permitiendo que la batería se recupere y se pueda utilizar nuevamente.
3. ¿Cuáles son los usos comunes de las baterías de plomo-ácido?
Las baterías de plomo-ácido tienen una amplia gama de usos, entre los que se incluyen:
- Vehículos automotores: las baterías de plomo-ácido son fundamentales para el arranque y el suministro de energía eléctrica en automóviles, motocicletas y otros vehículos.
- Energía solar: se utilizan para almacenar energía generada por paneles solares y suministrarla cuando no hay luz solar.
- Respaldo de emergencia: proporcionan energía de respaldo en caso de cortes o apagones de energía eléctrica.
- Aplicaciones industriales: se emplean en equipos de comunicaciones, sistemas de seguridad, iluminación de emergencia, entre otros.
4. ¿Cuáles son las ventajas de las baterías de plomo-ácido?
Algunas ventajas de las baterías de plomo-ácido son:
- Costo: son más económicas en comparación con otros tipos de baterías.
- Amplia disponibilidad: son fáciles de encontrar y están ampliamente disponibles en el mercado.
- Capacidad de descarga alta: pueden suministrar corrientes de alto rendimiento durante un corto período de tiempo.
- Tecnología madura: las baterías de plomo-ácido tienen décadas de desarrollo y mejora, lo que ha llevado a una tecnología confiable y probada.
5. ¿Cuáles son las desventajas de las baterías de plomo-ácido?
A pesar de sus ventajas, las baterías de plomo-ácido también presentan algunas desventajas:
- Peso y tamaño: son más grandes y pesadas en comparación con baterías de tecnología más avanzada.
- Autodescarga: pueden perder carga con el tiempo incluso cuando no se utilizan.
- Mantenimiento: requieren un mantenimiento regular, como la comprobación del nivel de electrolito y la limpieza de los terminales.
- Impacto ambiental: contienen sustancias tóxicas, como el plomo y el ácido sulfúrico, que pueden ser perjudiciales para el medio ambiente si no se desechan correctamente.
Si deseas obtener más información sobre las baterías de plomo-ácido, te invitamos a consultar la página de Batería de plomo-ácido en Wikipedia.
