Mantenimiento de la batería de plomo

El electrolito de la batería de plomo

El electrolito de celda de batería de ácido de plomo es una solución de ácido sulfúrico y agua destilada. La gravedad específica del ácido sulfúrico puro es aproximadamente 1,84 y este ácido puro se diluye con agua destilada hasta que la gravedad específica de la solución se convierte en 1,2 a 1,23. Aunque en algunos casos la gravedad específica del ácido sulfúrico diluido es recomendada por el fabricante del batería dependiendo del tipo de batería, la estación y las condiciones climáticas.

Acción química de la batería de plomo

Las celdas de la batería pueden ser recargadas invirtiendo la dirección de la corriente de descarga, en el batería. Esto se hace conectando, el terminal positivo de una fuente de DC con el terminal positivo de la batería y de manera similar, el terminal negativo de la fuente de DC con el terminal negativo de la batería.

Se utiliza un cargador de batería de tipo rectificador de capacidad adecuada como fuente de CC para cambiar la batería. Debido a la corriente de carga (inversa a la corriente de descarga) las placas positivas cambian a peróxido de plomo y las negativas a plomo puro. Tan pronto como la carga se conecta a través de los terminales de la batería, la corriente de descarga comienza a fluir a través de la carga y la batería comienza a descargarse. Durante el proceso de descarga, la acidez de la solución electrolítica disminuye y el sulfato de plomo se deposita en las placas positivas y negativas. En este proceso de descarga la cantidad de agua en la solución electrolítica aumenta, mientras que la gravedad específica del electrolito disminuye.
Teóricamente, este proceso de descarga continúa hasta que las placas negativas y positivas contienen la máxima cantidad de sulfato de plomo y en ese momento ambos tipos de placa se vuelven eléctricamente similares, lo que significa que no hay diferencia de potencial entre los electrodos de la célula. Pero prácticamente no se permite que ninguna célula de batería se descargue hasta este punto.

Las celdas de la batería pueden ser descargadas hasta una celda mínima predeterminada voltaje y la gravedad específica. Una carga completa celda de batería de ácido de plomo tiene voltaje y gravedad específica, 2,2 V y 1.250 respectivamente, y normalmente se permite que esta célula se descargue hasta que los valores correspondientes se conviertan en 1,8 V y 1,1 respectivamente.

Mantenimiento de la batería de plomo

Si las células están sobrecargadas, la propiedad física del sulfato de plomo cambia gradualmente, y puede llegar a ser obstinada, por lo que se hace difícil convertirla por el proceso de carga. Por lo tanto, la gravedad específica del electrolito disminuye, lo que dificulta la velocidad de la reacción química.

Las celdas de batería sulfatadas pueden reconocerse fácilmente al ver el cambio de color de las placas. El color de una placa sulfatada se hace más claro y su superficie se vuelve áspera y arenosa. Tales células desarrollan gas prematuramente en la carga y muestran una capacidad disminuida. Si se permite la sulfatación durante mucho tiempo, se hace difícil rectificar las células. Para evitar esta situación, se recomienda cargar las celdas de la batería de plomo ácido durante un tiempo prolongado a una tasa baja de corriente de carga.
Siempre hay una alta probabilidad de que los conectores terminales de las células de la batería se corroan. La corrosión afecta principalmente a la conexión atornillada entre las celdas en una fila. Esto puede evitarse fácilmente si se comprueba y rectifica adecuadamente el apriete de cada perno y también si cada conexión de pernos está cubierta por una fina capa de vaselina. Si alguna de las células está corroída, debe ser reemplazada inmediatamente.

La gravedad específica del electrolito puede disminuir permanentemente debido a los efectos del envejecimiento. Este problema se encuentra generalmente en las células de las baterías viejas. Esto se debe principalmente a,

1. Acción del sedimento en el fondo del contenedor de la célula.
2. Debido a la pérdida de ácido por la pulverización durante la carga.
3. Tratamiento inadecuado después de la eliminación del cortocircuito.
4. Debido a la sulfatación excesiva en las placas.

Si el descenso de la gravedad específica no se debe a la sulfatación o a un cortocircuito, puede añadirse ácido sulfúrico concentrado para restablecer el valor normal de la gravedad específica.
Puede producirse un cortocircuito entre las placas positivas y negativas, ya sea debido a la arboladura o a la deformación de las placas. La arboladura se debe generalmente a un exceso de gas que tiende a aflojar los materiales activos de las placas. Las partículas de materiales activos caen en el electrolito y pueden acumularse en las placas negativas de tal manera que se cierra el espacio entre las placas positivas y negativas. Esta arbolización puede eliminarse mediante el uso de un palo de escamas de ebonita. Con este palo es posible explorar el espacio entre estos dos tipos de placas de una célula y eliminar materiales sueltos o arboladura.
Si el cortocircuito se debe a la deformación de las placas, puede eliminarse insertando un separador adicional o retirando y enderezando las placas mecánicamente.
Después de la eliminación del cortocircuito, se debe tener cuidado de restaurar la gravedad específica del electrolito a la normalidad mediante la carga constante por alta corriente.

Mantenimiento de la sala de baterías de plomo

Hay una alta probabilidad de pulverización de ácido y gases durante la carga de la batería. Estos pueden contaminar la atmósfera que rodea a la batería. Por lo tanto, un espacio amplio y una buena ventilación es esencial dentro de la sala de baterías. Estos gases pueden explotar y, por lo tanto, no se deben llevar llamas desnudas al interior de la sala de baterías y también está estrictamente prohibido fumar dentro de la sala de baterías. Debe haber al menos un extractor de tamaño adecuado, instalado en la sala de baterías para mantener la atmósfera libre de esos gases y libre de humedad dentro de la sala. La temperatura dentro de la sala de baterías debe mantenerse siempre por encima del 10oC. Las paredes, techos, puertas, marcos de ventanas, ventiladores, piezas metálicas y otros aparatos de la sala de baterías deben ser pintados con una capa antiácida a intervalos regulares. El cableado eléctrico dentro de la habitación debe estar en un conducto de metal y los aparatos de iluminación deben ser antideflagrantes en la construcción. Todos los elementos de conmutación, incluyendo fusibles eléctricos y los enchufes deben instalarse fuera de la sala de baterías, ya que de lo contrario puede existir la posibilidad de que se inicie un peligro de incendio debido a las chispas que se producen durante la operación de conmutación. El suelo de la habitación debe estar bien acabado, preferiblemente con baldosas de cerámica. El suelo y las paredes de la habitación deben limpiarse adecuadamente a intervalos regulares.

Todos los puntos mencionados deben ser mostrados en la puerta o en cualquier otro lugar bien visible de la sala de baterías.
Las siguientes reglas deben ser obedecidas durante el funcionamiento, control y servicio de iluminación de emergencia de la batería de almacenamiento.

1. No permita que la batería permanezca inactiva durante mucho tiempo, esto puede causar la inactivación de las células de la batería.
2. No cargue la batería con una tasa muy alta de actual porque la alta tasa de carga provoca un aumento de la temperatura y un exceso de gas, lo que provoca una gran pérdida de agua y a veces el desbordamiento del electrolito de las células de la batería.
3. Después de cada descarga completa, la batería debe ser cargada inmediatamente antes de devolverla a su servicio de flotación regular. De lo contrario, puede haber una posibilidad de deposición de película de sulfato en las placas.
4. Como ya se ha mencionado, las células de la batería deben cargarse suavemente a un ritmo normal para que no haya posibilidad de gasificación inmediata y la temperatura aumente más de 40oC. De lo contrario, las células de la batería podrían dañarse debido a la alta temperatura. Durante la carga de las baterías, se requiere un control continuo, si el gas comienza y la temperatura alcanza el límite mencionado, entonces se debe reducir la velocidad de carga. Si después de reducir la tasa de carga, la temperatura todavía se acerca al límite, indica la finalización del proceso de carga porque incluso la tasa normal de carga puede producir un aumento de la temperatura si la batería se acerca a la condición de carga completa.
5. El voltaje de cada una de las celdas de la batería debe ser comprobado antes de concluir la carga y cada una de las celdas está correcta e igualmente cargada y las lecturas también deben ser comparadas con el registro anterior.
6. Si el nivel de electrolito dentro de la celda de la batería baja, debe llenarse con agua destilada hasta el nivel marcado en la propia celda. Esto es para compensar la pérdida de agua debido a la evaporación.
7. Durante el llenado de agua destilada en la celda de la batería, debe observarse cuidadosamente que el nivel de electrolito en las celdas de la batería no exceda la línea marcada en ella. De lo contrario, puede existir la posibilidad de que el electrolito se desborde durante el proceso de gasificación de la batería. Un alto nivel de electrolito también puede causar el reblandecimiento del compuesto de sellado en la cubierta superior y la consiguiente fuga en la celda de la batería.
8. La gravedad específica debe medirse después de al menos dos semanas desde la recarga para asegurar la mezcla completa del agua en el electrolito.
9. La batería debe ser descargada hasta el límite permitido y luego debe ser sobrecargada una vez cada 2 o 3 meses. El ritmo de sobrecarga debe seguirse según lo especificado por el fabricante. Esta operación es muy importante para mantener la batería de almacenamiento de ácido en estado activo.
10. Cuando se mide la gravedad específica del electrolito, no hay que olvidar corregirlo por la temperatura. Así, todas las lecturas de los hidrómetros estarán referidas a la misma temperatura. El hidrómetro debe mantenerse limpio con agua destilada, de lo contrario, el hidrómetro causará lecturas incorrectas y además arruinará la calidad del electrolito. La gravedad específica del electrolito debe mantenerse entre 1.180 y 1.240. Un valor bajo de gravedad específica disminuye la capacidad de la batería y, por otro lado, un valor alto es perjudicial para las placas de la batería.
11. La batería de la subestación normalmente funciona en modo flotante. En el modo de flotación, un voltaje constante del cargador de la batería se aplica a través de la batería durante su funcionamiento normal para mantener la batería aproximadamente en condiciones de carga completa. En condiciones normales, el cargador de batería suministra la carga de la subestación y también compensa las pérdidas de la batería. Pero en caso de gran demanda durante el funcionamiento simultáneo de muchos conmutadores, la batería y el cargador se combinan para suministrar la demanda.
12. Durante la condición de flotación normal, el voltaje de la célula, la gravedad específica y la temperatura de las células piloto deben medirse diariamente para hacer un seguimiento de la condición de la batería en su conjunto. Pero las mismas lecturas de todas y cada una de las celdas de la batería deben tomarse al menos una vez al mes para mantener controladas las condiciones de cada celda.
13. La batería debe ser rellenada con electrolito fresco una vez cada tres años para mantener la batería en condiciones de funcionamiento adecuadas.
14. Cabe señalar que la célula piloto de un banco de baterías es una célula de batería elegida arbitrariamente que se utiliza para obtener información sobre el estado general de la batería. Pero una celda piloto debe ser fijada durante un mes y debe ser cambiada en el mes siguiente.
15. Esta fue una breve descripción de mantenimiento de la batería de la subestación pero siempre es preferible seguir las instrucciones del manual de mantenimiento suministrado por el fabricante también.