¿Cómo es el proceso de carga de una batería?

Carga y descarga de la batería ppt

El rendimiento fiable y la larga vida útil de su batería de plomo-ácido sellada dependerán de la carga correcta de la batería. Si se siguen procedimientos de carga incorrectos o se utiliza un equipo de carga inadecuado, se puede reducir la vida útil de la batería y/o su rendimiento. La selección de un cargador de baterías SLA adecuado y los métodos utilizados para cargarlo son tan importantes como la elección de la batería adecuada para la aplicación.

Power Sonic recomienda seleccionar un cargador diseñado para la química de su batería. Esto significa que recomendamos utilizar un cargador de baterías de plomo-ácido sellado, como la serie A-C de cargadores SLA de Power Sonic, cuando se cargue una batería de plomo-ácido sellada.

Para cargar una batería de plomo-ácido sellada, se aplica a los terminales de la batería una tensión de CC de entre 2,30 voltios por celda (flotante) y 2,45 voltios por celda (rápida). Dependiendo del estado de carga (SoC), la célula puede ser temporalmente más baja después de la descarga que la tensión aplicada. Sin embargo, después de un tiempo, debería nivelarse.

Carga y descarga de la batería

Una vez que la batería está completamente cargada, la corriente de carga tiene que disiparse de alguna manera. El resultado es la generación de calor y gases, ambos malos para las baterías. La esencia de una buena carga es poder detectar cuándo se ha completado la reconstitución de las sustancias químicas activas y detener el proceso de carga antes de que se produzcan daños, manteniendo en todo momento la temperatura de la célula dentro de sus límites de seguridad. La detección de este punto de corte y la finalización de la carga es fundamental para preservar la vida de la batería. En los cargadores más sencillos, esto ocurre cuando se alcanza un límite superior de tensión predeterminado, a menudo denominado tensión de terminación. Esto es especialmente importante en los cargadores rápidos, donde el peligro de sobrecarga es mayor.

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Si por alguna razón hay un riesgo de sobrecarga de la batería, ya sea por errores en la determinación del punto de corte o por abuso, esto normalmente irá acompañado de un aumento de la temperatura. Las condiciones de fallo interno en la batería o las altas temperaturas ambientales también pueden llevar a una batería más allá de sus límites de temperatura de funcionamiento seguros. Las temperaturas elevadas aceleran la muerte de las baterías y el control de la temperatura de las celdas es una buena forma de detectar signos de problemas por diversas causas. La señal de temperatura, o un fusible reajustable, puede utilizarse para apagar o desconectar el cargador cuando aparezcan señales de peligro para evitar dañar la batería. Esta sencilla precaución de seguridad adicional es especialmente importante en el caso de las baterías de alta potencia, donde las consecuencias de un fallo pueden ser graves y costosas.

Diferencia entre cargar y descargar una batería

En el interior de una batería siempre se está produciendo una descarga o una carga en un momento dado. La solución electrolítica contiene iones cargados, formados por sulfato e hidrógeno. Los iones de sulfato tienen carga negativa, mientras que los de hidrógeno tienen carga positiva.

Cuando se coloca una carga eléctrica en los bornes de la batería (motor de arranque, faro, etc.) el ácido sulfúrico se descompone, los iones de sulfato resultantes se desplazan a las placas negativas y reaccionan con el material activo de la placa cediendo su carga negativa por ionización. Esto hace que la pila se descargue o produzca energía eléctrica. Este exceso de flujo de electrones fuera del lado negativo de la pila, a través del dispositivo eléctrico, y de vuelta al lado positivo de la pila es lo que crea la corriente continua. Una vez que los electrones llegan de nuevo al terminal positivo de la batería, vuelven a entrar en las celdas y se vuelven a unir a las placas positivas. El proceso de descarga continúa hasta que la batería se descarga y no queda más energía química.

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Esquema del circuito de carga y descarga de la batería

Obra de arte: Las pilas ordinarias, como las de zinc-carbono y las alcalinas, no pueden recargarse porque las reacciones químicas que generan la energía no son reversibles. Una vez que se vacían de energía eléctrica, no hay forma fácil de rellenarlas.

Cuando la batería está completamente cargada, todos los iones de litio están almacenados entre las capas de grafeno (láminas de carbono de un átomo de grosor) del electrodo de grafito (se han desplazado todos hacia la izquierda). En este estado de carga, la batería es en realidad un sándwich multicapa: las capas de grafeno se alternan con las de iones de litio. A medida que la batería se descarga, los iones migran del electrodo de grafeno al de óxido de cobalto (de izquierda a derecha). Cuando está totalmente descargada, todos los iones de litio se han trasladado al electrodo de óxido de cobalto de la derecha. Una vez más, los iones de litio se sitúan en capas, entre capas de iones de cobalto (rojo) e iones de óxido (azul). A medida que la batería se carga y descarga, los iones de litio se desplazan de un electrodo a otro.