ACUMULADORES DE ENERGIA

“ACUMULADORES DE ENERGIA

ELÉCTRICA”

por:Robles Meza Edgar

1 .FUNDAMENTO ELECTRICO DEL ACUMULADOR

Dispositivo electroquímico el cual almacena energía en forma química, que durante el proceso de descarga transforma la energía química en energía eléctrica.

2. PROCESO QUÍMICO DE TRANSFORMACION

Se basa en el principio de electrolisis:

Se colocan dos electrodos metálicos dentro de un recipiente con una solución acida o alcalina en agua destilada(electrolito) y se conectan los electrodos a un generador de corriente eléctrica, al pasar la corriente desde el electrodo positivo(ánodo) al electrodo positivo(cátodo) a través del electrolito, la corriente descompone el agua en sus elementos básicos (O-) y ( 2H+) depositando el oxigeno en el ánodo y el hidrogeno en el cátodo , formándose un elemento galvánico capaz de generar una corriente eléctrica, por diferencia de potencial entre sus placas o electrodos.

Electrolito.- conductor eléctrico entre el ánodo y el cátodo.

Electrodo.- diferencia de potencial con fenómenos de polarización.

“El plomo (Pb) es el mas idóneo para la fabricación de baterías”

2.1. CLASIFICACIÓN DE ACUMULADORES:

2.2.1 Acumuladores de plomo

Utilizados actualmente en vehículo automóviles que emplean como electrodos una sustancia activa a base de peróxido de plomo (PbO2) en el ánodo y plomo esponjoso en el cátodo con una solución acida de agua y de acido sulfúrico (H2SO4) para el electrolito formándose así un acumulador capaz de producir en sus bornes 2.1voltios.

2.2.1 Batería

Las baterías de plomo están formadas por un recipiente de polipropeno o ebonita, con una serie de tabiques del ismo material par formar los vasos que componen cada elemento.

Dentro de estos vasos van montada una serie de:

Placas:

Compuestas por las rejillas, impregnadas de una pasta o material activo. Esta pasta es una mezcla de óxido de plomo con otros elementos químicos.

Placas positivas:

Compuestas de peróxido de plomo (PbO2), que es un material cristalino de color marrón oscuro, constituido por partículas muy pequeñas y de alta porosidad para que el electrolito penetre libremente en el interior de las placas.

Placas negativas:

Compuestas por plomo esponjoso (Pb) de color gris pizarra, en el que penetra libremente el electrolito, haciendo esponjar las placas, con lo que crece el área eficaz de las mismas, aumentando el rendimiento. En estas placas se emplean en pequeñas cantidades, sustancias difusoras o expansoras para impedir la contracción y solidificación del plomo esponjoso, con lo que perdería capacidad y vida la batería.

Entre placa y placa se colocan:

Separadores:

El objetivo primordial de los separadores es impedir el contacto metálico entre las placas de polaridad opuesta. Al mismo tiempo, permiten la conducción electrolítica libre.

Entre los principales tipos de separadores están los de PVC, sobres de polietileno, plásticos microporosos, películas de celulosa, telas de Dynel o Vinyon, fibra de vidrio y materiales vítreos porosos.

El conjunto va cerrado con una tapa del mismo material del recipiente la cual lleva una serie de bocas para poder verter por ellas el agua y el:

Electrolito:

En las baterías de Plomo- Ácido, es una solución de ácido sulfúrico en agua desmineralizada o desionizada en una proporción de 36 partes de ácido por 64 partes de agua. Su función es servir como medio conductor de energía, entre los componentes internos de la batería. Cada vaso se llena con este de forma que cubra completamente las placas hasta 1 cm por encima de ellas.

Las bocas van cerradas con tapones de plástico y llevan un agujero de respiración.

Diseño de una batería:

La batería consta de un conjunto de celdas que dentro de ellas están las placas con sus respectivos separadores a este conjunto se le llama elementos, los elementos de las celdas van conectadas en serie para aumentar el voltaje sabiendo que cada celda produce aproximadamente 2.1 voltios.

Agua de batería:

Es mejor par la batería que se use agua destilada en vez de agua de caño.

Bornes de batería:

Tiene dos bornes uno de ellos es el positivo (mas grande de son el símbolo +) y el otro es el negativo (símbolo -)

Tapas de ventilación de la batería:

Estas se colocan para proveer ventilación para el escape de los gases formados cuando la batería se esta cargando.

Potencial de la batería:

Cada celda de una batería de almacenamiento tiene un potencial de cerca de dos voltios, si se desea mas voltaje se conectan esta en serie y si se desea mas corriente se aumentan mas placas (+,-).

Funcionamiento de la batería:

La corriente de la batería se produce por una reacción química entre dos materiales activos de las diferentes placas y el acido sulfúrico y el electrolito mientras se produce esta reacción química se produce la descarga de la batería, después que la mayoría de los materiales activos a reaccionado, la batería se descarga, la batería deberá recargarse de ser usada.

Es de señalar que las baterías del mismo voltaje pueden producir diferentes cantidades de corriente, la razón es que la cantidad de corriente que puede producir una batería depende del numero y tamaño de placas, a mayor numero de placas, mayor reacción química tendrá entre el electrolito y las placas, por tanto, mayor la cantidad de corriente producida.

Ciclo de operación:

Descarga:

Cuando una batería esta suministrando energía entonces se estas descargando, a media que esto va sucediendo se forma en las placas mayor cantidad de sulfato de plomo y aumenta la cantidad de agua en el electrolito, cuando

...