Baterías de gel y su uso.

Las baterías de plomo-ácido se usan ampliamente como baterías de tracción (por ejemplo, para alimentar carretillas elevadoras eléctricas) y como baterías de arranque para automóviles. Los sistemas de energía ininterrumpida y de respaldo para hogares y empresas también usan baterías de plomo-ácido.

Los sistemas de suministro de energía autónomos de las casas a menudo contienen una batería de alta capacidad, o un conjunto de varios cientos de amperios-hora, diseñados para proporcionar suministro de energía a largo plazo al hogar.

Dicha batería se puede cargar desde varias fuentes alternativas de electricidad, como una unidad de panel solar, un generador eólico y otros, y la batería se descarga tradicionalmente a través de potente inversor, desde donde los consumidores reciben corriente alterna de frecuencia industrial y voltaje de red estándar.

Las fuentes de alimentación ininterrumpida convencionales para computadoras también incluyen una batería de plomo-ácido sellada de amperios por hora.

Las primeras baterías de plomo-ácido utilizaron exclusivamente una solución acuosa de ácido sulfúrico, preparada con agua destilada, como electrolito, de modo que las sales de calcio y magnesio, generalmente presentes en el agua, no interferirían con el funcionamiento de la batería. Tal batería se hizo de la siguiente manera.

Las rejillas de plomo se sumergen en el electrolito, en el que el dióxido de plomo (en el ánodo, electrodo positivo) y el plomo metálico (en el cátodo, electrodo negativo) se presionan en forma de polvo.

Se coloca un separador poroso hecho de polvo de cloruro de polivinilo (Miplast), ebonita microporosa (mezcla vulcanizada de caucho con gel de sílice y azufre - Mipor) o polietileno, cuya función es evitar que los electrodos se cierren entre sí, se coloca entre las placas.

Si conecta seis de estas celdas en un circuito en serie, obtiene una batería de 12 voltios, respectivamente, un mayor número de celdas dará un voltaje más alto.

Las baterías de arranque con electrolito líquido se usan en todas partes en los automóviles, pero la peculiaridad de estas baterías es que cuando una gran corriente fluye durante mucho tiempo, su electrolito líquido puede hervir fácilmente. Es por eso que en tales baterías se proporciona la capacidad de agregar electrolitos.

Sus placas porosas de un área grande le permiten recibir brevemente una corriente de 200-300 amperios para alimentar el motor de arranque. Sin embargo, para la operación a largo plazo en sistemas de suministro de energía alternativos y fuentes de alimentación ininterrumpida, tales baterías son de poca utilidad.

A principios de la década de 1970, los ingenieros de la compañía estadounidense Gates Rubber Company desarrollaron un nuevo tipo de batería sellada de plomo-ácido basada en electrolito absorbido.

La tecnología se llama AGM (Absorbent Glass Mat). Por primera vez, se usó fibra de vidrio empapada con electrolito como relleno en los compartimientos de la batería. Más tarde, el electrolito comenzó a espesarse al agregar gel de sílice (una mezcla basada en soluciones de ácidos silícicos), esto creó poros adicionales en los que el electrolito ahora se retuvo mejor y se permitió llenar completamente el espacio entre las placas. Un nuevo tipo de batería ha ganado una gran popularidad como "batería de gel" porque el agregado tenía una consistencia de gel.

Esta solución nos permitió obtener una serie de ventajas importantes sobre las baterías con electrolito líquido. En primer lugar, no es necesario mantener un nuevo tipo de batería, ya que el gas no se libera al exterior, se absorbe en los poros y no hierve nada, el electrolito no cambia su densidad ni durante la carga ni durante la descarga. Los platos ya no se desmoronan.

La batería de gel puede funcionar en cualquier posición, incluso al revés, no se derramará nada y no se romperá. El control de la válvula evita fugas de ácido y elimina la corrosión terminal. El rendimiento de la batería de gel no falla incluso a temperaturas de hasta menos 30 grados centígrados.

Una vida útil de hasta 10 años, así como resistencia a descargas profundas: estas son las cualidades que hacen que una batería de gel sea una herramienta prometedora para un suministro de energía eficiente basado en dispositivos de energía alternativa.

Las características de diseño hacen que la batería basada en gel sea menos susceptible a la sulfatación que una batería AGM normal y, por lo tanto, las baterías de gel pueden permanecer completamente descargadas durante varios días sin afectar la capacidad. Una batería de gel es capaz de soportar un promedio de 50% más de ciclos de descarga que una batería AGM normal.

Un conocido fabricante de tales baterías afirma que sus baterías de gel pueden transportar 350 ciclos de descarga con una profundidad del 100%, hasta 550 con una profundidad del 50% y hasta 1200 con una profundidad del 30%. Estos son excelentes resultados que mantienen los costos operativos al mínimo, ya sea que se trate de un sistema de suministro de energía autónomo o fuente de alimentación ininterrumpida.

Cada vez más, en algunos países occidentales, las baterías de gel con placas en espiral están ganando popularidad, que puede ser mucho más grande que en cajas compactas.

Debido a la gran área de interacción de las placas, las corrientes en tales baterías pueden ser extremadamente altas. En algunas baterías, esta cifra alcanza los 800 A e incluso más. El único inconveniente serio de todas las baterías de gel modernas es el alto precio.

Momentos útiles para trabajar con baterías:

Medición de la capacidad de la batería

Conexión en serie y paralela de baterías.