Asignaturas:
- General
- Operación
- Construcción de la batería.
- Placas más y menos
- Celdas de batería
- Cargando descargando
- Capacidad
- Corriente de arranque en frío
- Desconectar los terminales de la batería.
- Comience con cables de puente
General:
La función de la batería es suministrar energía a los consumidores en momentos en los que el alternador suministra poca o ninguna energía, por ejemplo al arrancar el motor. La batería es un amortiguador que almacena energía. La energía suministrada por el alternador se almacena en la batería y debe liberarse nuevamente cuando sea necesario. Como la energía eléctrica es difícil de almacenar, la energía eléctrica suministrada por el alternador se convierte en energía química. Si luego la batería tiene que suministrar energía eléctrica a los consumidores, la energía química se convierte nuevamente en energía eléctrica.
Si la batería del coche está en buen estado, pero vuelve a descargarse tras unas horas de parado, puede que haya algún problema. Consumidor clandestino.
Operación:
La batería contiene varias placas finas de plomo en un recipiente con ácido sulfúrico. El plomo se combina con azufre. Entonces se produce una reacción química. El plomo se convierte en sulfato de plomo (PbSO4).
El ácido sulfúrico diluido es una mezcla de ácido sulfúrico y agua desmineralizada (purificada). El ácido sulfúrico diluido a menudo se denomina electrolito. Cuando las placas de plomo se conectan a un dispositivo de carga, las placas de plomo sufrirán un cambio. La placa conectada al menos libera azufre al electrolito. El sulfato de plomo se convierte en plomo poroso. La placa conectada al plus absorbe oxígeno del electrolito y libera azufre al electrolito. Esta placa contiene diocida de plomo (PbO2) después de la carga. El proceso anterior crea una diferencia de voltaje entre las placas más y menos.
Si se conecta un consumidor a las placas de plomo cargadas de la manera antes mencionada, fluirá corriente. El dióxido de plomo de la placa positiva se convierte nuevamente en sulfato de plomo. El plomo poroso de la placa negativa también se convierte en sulfato de plomo. Al cargar y descargar las baterías se produce un cambio en las placas positiva y negativa (efecto químico). El electrolito también sufre cambios durante la carga y descarga. Cuando la batería está descargada, las placas positiva y negativa están formadas por sulfato de plomo. El azufre utilizado para formar sulfato de plomo se extrae del electrolito. Por lo tanto, el electrolito de una batería descargada tiene un bajo contenido de azufre. Con la batería cargada, el sulfato de plomo de las placas se transfiere al electrolito. El electrolito tiene entonces un alto contenido de azufre. Debido a que las partículas de azufre son las partículas más pesadas del electrolito, la masa específica del electrolito aumenta a medida que aumenta el estado de carga de la batería. El electrolito de una batería completamente cargada tiene una masa similar de 1280 kg/m3. cuando la batería está completamente descargada, el electrolito tiene una masa específica de 1140 kg/m3. A modo de comparación: el agua tiene una masa específica de 1000 kg/m3.
Construcción de la batería:
Las baterías se componen de varias celdas, cada una de las cuales contiene varias placas positivas y negativas. Cada celda tiene un voltaje de aproximadamente 2V. Una batería de 12 V tiene 6 celdas conectadas en serie. Las placas más y menos están separadas entre sí mediante separadores.
Placas más y menos:
Las placas positivas están conectadas al polo positivo, las placas negativas al polo negativo. Para evitar errores de conexión, ambos polos están marcados y el polo positivo siempre tiene un diámetro mayor que el polo negativo. Las placas positiva y negativa están unidas entre sí mediante un puente. Las placas constan de una rejilla de estructuras de plomo. Las rejillas se rellenan con pasta (una mezcla de polvo de plomo, ácido sulfúrico y aplicaciones varias). Los separadores están fabricados de plástico y celulosa. Durante la conversión de energía en la batería, se desarrolla más calor en la placa positiva que en la negativa. Para evitar que la placa positiva se deforme, ésta siempre se coloca entre dos placas negativas.
Celdas de batería:
Todas las celdas de la batería están llenas del llamado electrolito, una mezcla de agua destilada y ácido sulfúrico. El agua destilada (también llamada desmineralizada) es agua a la que se le han eliminado contaminantes como la cal y los compuestos de cloro. En las baterías más antiguas, las celdas tienen aberturas de llenado. A través de estas aberturas se puede rellenar agua desmineralizada. La abertura de llenado se puede cerrar con un tapón de llenado. Con las baterías más nuevas ya no es posible llenarlas. Son baterías libres de mantenimiento donde el consumo de agua es tan bajo que no es necesario rellenarlas.
Cargando descargando:
El estado de carga de una batería se puede medir con un medidor de ácido. Un buen cargador de batería reduce automáticamente la corriente si el voltaje de carga excede los 2,35 V por celda (es decir, aproximadamente 14 V para una batería de 12 V). Si se excede este valor, las moléculas de agua se descomponen en oxígeno e hidrógeno, creando gas hidrógeno. Si se produce una gran cantidad de este gas, se forma una mezcla explosiva (oxígeno).
- Carga normal:
Durante la carga normal, la capacidad de la batería se restablece al 100%. El tamaño de la corriente de carga es del 5 al 10% de la capacidad. Una batería con una capacidad de 40 Ah se carga durante la carga normal con una corriente de carga de 2 a 4 A. - Carga rápida: Las baterías que se descargan completamente rápidamente se pueden volver a cargar parcialmente mediante carga rápida. La corriente de carga es del 30 al 50% de la capacidad de la batería. Para una batería con una capacidad de 40 Ah, la corriente de carga es de 12 a 20 A. La carga rápida no se utiliza con tanta frecuencia. Muchos cargadores rápidos también se pueden utilizar como arrancador y cargador normal.
- Carga lenta: si una batería no se utiliza durante un período de tiempo prolongado, se produce una pérdida de voltaje debido a la autodescarga. Al conectar constantemente un cargador lento a la batería, la batería siempre se mantiene llena. La corriente de carga es aproximadamente el 0,1% de la capacidad de la batería. A continuación se carga una batería con una capacidad de 40 Ah con una corriente de 0,04 A. Hay cargadores de baterías que cambian automáticamente a carga lenta al final de la carga normal.
- Carga intermedia: En la carga intermedia los consumidores y el dispositivo de carga están conectados a la batería. El cargador suministra tal corriente que la batería permanece prácticamente llena. La batería suministra la corriente máxima a los usuarios. La carga intermedia se produce cuando el alternador carga la batería y simultáneamente suministra energía a los usuarios. El alternador tiene un regulador de voltaje que está configurado en 14,4 V para una instalación de 12 Voltios. Después de arrancar, el alternador se carga rápidamente durante un rato. La corriente de carga cae bruscamente durante la conducción. Cuando la batería está completamente cargada, la corriente de carga se vuelve tan pequeña que el cargador sólo mantiene la batería cargada.
Si el coche está en el garaje, es bueno tener la batería en el cargador lento. La batería tiene entonces una vida útil más corta que una batería que suele estar descargada durante mucho tiempo y que la dinamo recarga rápidamente. Una batería se descarga si un consumidor permanece encendido cuando el motor está apagado (como las luces). Si una batería está profundamente descargada (la batería está completamente vacía), la batería se dañará internamente. Esto acorta drásticamente la vida útil.
Capacidad:
La capacidad de la batería es la cantidad máxima de energía eléctrica que la batería puede contener. La capacidad se expresa en Ah (amperios-hora) y se determina en función de los resultados de las pruebas. Ejemplo: una batería tiene una capacidad de 60 Ah. Esta batería puede suministrar una corriente de 20A durante 3 horas. (60Ah: 20h = 3A). El voltaje del terminal no caerá por debajo de 1,75 V por celda.
Corriente de arranque en frío:
En general se puede suponer que la magnitud de la corriente de arranque en frío es de 4 a 5 veces la capacidad de la batería. La corriente de arranque en frío proporciona información sobre la velocidad a la que la batería puede suministrar energía eléctrica. Para las baterías de arranque utilizadas en automóviles, la corriente de arranque en frío es incluso más importante que la capacidad. La corriente de arranque en frío disminuye drásticamente a medida que disminuye la temperatura. Esto se debe a que las reacciones químicas son mucho más lentas a temperaturas más bajas. Las condiciones bajo las cuales se mide la corriente de arranque en frío se determinan de antemano.
Según las normas DIN: la corriente de arranque en frío es la corriente máxima que la batería puede suministrar a una temperatura de 255 K (-18 grados) durante un tiempo determinado, con tensión suficiente:
- Después de 30 seg. Descargado con la corriente de arranque en frío, el voltaje del terminal aún debe ser de al menos 1,5 V por celda.
- Después de 150 seg. Cuando se descarga con la corriente de arranque en frío, el voltaje del terminal aún debe ser de al menos 1 V por celda.
Desconexión de los terminales de la batería:
La batería debe desconectarse durante determinados trabajos (p. ej. airbags, motor de arranque, alternador). De lo contrario, podría producirse un cortocircuito o activarse involuntariamente un airbag. En estos casos basta con desmontar el polo negativo. El terminal positivo puede entonces permanecer en la batería. ¡Nunca retires sólo el polo positivo! Si toca la carrocería (que sirve de masa y por tanto está conectada al polo negativo), se producirá un cortocircuito. Al retirar la batería siempre se debe quitar primero el polo negativo y luego el polo positivo.
Nunca se debe desconectar una batería mientras el motor está en marcha. Los motores actuales están completamente controlados electrónicamente. La electrónica puede resultar seriamente dañada por las corrientes máximas provenientes del alternador.
En el pasado, un motor diésel (sin control electrónico) se podía desconectar de esta manera, ya que la bomba de combustible se accionaba mecánicamente y los inyectores se abrían a una determinada presión de inyección. El funcionamiento mecánico permitió que el motor siguiera funcionando sin batería después del arranque.
Comenzando con cables de puente:
Si la batería está vacía, se debe cargar la batería antes de poder arrancar el motor nuevamente. Es posible instalar la batería en otro automóvil utilizando cables de puente. Es importante utilizar cables de puente buenos (gruesos). Los cables finos generan mucha resistencia a corrientes elevadas y, por tanto, se calientan mucho. Existe la posibilidad de que un motor más pesado o más grande no pueda arrancar con cables demasiado livianos.
El orden de conexión es importante; Nunca conecte los cables positivo (rojo) y negativo (negro) a 1 batería al mismo tiempo, porque entonces puede sufrir rápidamente un cortocircuito debido a que los contactos del otro lado del cable se tocan entre sí. Por tanto, sigue este orden:
- Conecte el cable negativo a un automóvil y el otro lado del cable negativo al otro automóvil.
- Luego conecte el cable positivo a un automóvil y luego al otro. No importa si se conecta primero el cable positivo y luego el negativo, o viceversa.
Ahora ambas baterías están paralelas entre sí. Si las baterías están en paralelo, el voltaje sigue siendo de 12v. Por lo tanto, no es cierto que el voltaje total de la batería sea ahora de 24 voltios. Ese sería el caso si las baterías estuvieran conectadas en serie, que es lo que ocurre, por ejemplo, con los vehículos eléctricos/híbridos. Para obtener más información sobre circuitos en serie y en paralelo (usando resistencias como ejemplo), consulte la página corriente, resistencia de voltaje.
Ahora que los cables de la batería están conectados, el alternador del coche que se está cargando carga la batería vacía. Es mejor dejar esto por un minuto, de lo contrario es posible que el motor no pueda arrancar. Especialmente si se trata de un motor diésel pesado. Después de un minuto (o más), se puede arrancar el coche con la batería descargada.
También son importantes las acciones tomadas al desmontar los cables de puente; Debido a que el automóvil que brinda asistencia de arranque al otro aún transfiere una gran cantidad de corriente de carga a través de los cables de puente a la batería vacía, no es bueno quitar los cables de puente de una sola vez. La corriente/voltaje de carga es muy alta durante la carga, pero cuando desconectas un cable, la corriente no puede ir a ninguna parte, excepto a la electrónica de tu propio coche. Se produce entonces un pico de corriente que también puede llegar a las unidades de control. Este problema se puede evitar conectando todos los consumidores pesados del vehículo de carga (es decir, el vehículo que carga la batería vacía). Piense en la calefacción de la luneta trasera e iluminación, si es necesario. calefacción de asientos, etc. Al desmontar un cable de puente, la corriente máxima se puede distribuir en estos componentes que ya requieren mucha energía. Entonces se salvan las unidades de control. El desmontaje de los cables de puente también se realiza en el mismo orden en que se conectan; primero el cable positivo o negativo de ambos coches, y luego el otro. Nunca retire ambas baterías de una misma al mismo tiempo.
Lo mejor es cargar una batería vacía con un cargador, ya que una dinamo la carga con la corriente de carga máxima. Un cargador de batería ajusta la corriente de carga al estado de la batería. Cuando una batería está profundamente descargada (es decir, cuando el voltaje de la batería ha caído por debajo de 6 voltios), se daña internamente. Esto acorta drásticamente la vida útil.
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