Cuales son los principales fallos en baterías y que enquipos tenemos para ayudarle en el ensayo de sus baterías.
10-11-2021
Los descargadores de baterías son una solución ideada para descargar bancos de baterías y certificar la energía almacenada. La tecnología está basada en resistencias que consumen la energía eléctrica almacenada en la en la batería, controlados por una etapa de potencia manejada a su vez mediante microprocesador. La conmutación de alta frecuencia hace posible la regulación de la corriente de descarga con un error de precisión menor al 1%. Además durante el proceso de descarga el equipo mide y registra los valores de tensión y de corriente de descarga del banco de baterías, los guarda y los presenta en un informe a través del software que incluye de forma gratuito con el equipo.
En cuanto a sus características constructivas, se trata, de un equipo robusto, válido para uso en campo y arrastrable gracias a su asa delantera. Pesa 55kg peso y tiene unas dimensiones de 32,6 x 56,5 x 48,3 centímetros en la mayor parte de sus versiones. Es necesario dotarlo de alimentación de red independiente a la batería con el fin de alimentar la refrigeración por aire forzado de sus resistores y la electrónica de control del equipo.
Virtualmente son capaces de descargar cualquier potencia ya que permiten su conexión en paralelo. En la práctica es necesario poner en marcha de forma manual estos descargadores para comenzar la prueba por lo que la corriente máxima dependerá de la capacidad de ponerlos en marcha.
El descargador de baterías permite realizar una descarga controlada de la batería a corriente constante con dos posibles finales de prueba seleccionables por el usuario: Tensión final de celda, o bien tiempo límite de la prueba.
La prueba de capacidad consiste en la descarga real de la energía almacenada en la batería a través de una carga controlada. Durante el tiempo que se realiza la descarga, se monitorizan tanto la tensión como la corriente de descarga para luego calcular la capacidad real de la batería.
La capacidad de una batería es la cantidad de electricidad que se puede almacenar para luego descargar, medida en amperios-hora (Ah).
Cuando una batería es nueva, su capacidad puede ser algo más baja de las especificada. Esto es normal.
Ocurre que al descargar a corriente constante no es necesario integrar la corriente dentro del tiempo de la medida. En el informe la corriente descargada dibuja una recta, siendo la capacidad mostrada en Ah, sin embargo, no ocurre lo mismo con los bancos de resistencias donde la corriente varía en función de la tensión en bornes de la batería.
La principal diferencia con respecto a la medición de la resistencia interna es el tiempo necesario para realizar el ensayo de descarga que puede ir desde unos minutos a unas horas.
La medida de la resistencia interna se basa en realizar una medición de la resistencia cada celda o grupos de celdas en las que se obtiene el valor de la resistencia existente entre el cátodo y el ánodo de la batería, obviando el efecto de la capacitancia de la batería. Para ello se emplea normalmente un método de medición de cuatro hilos que inyecta una corriente alterna de baja frecuencia con el fin de evitar la medida de la capacidad en la medida. La ventaja fundamental de este método es la rapidez con la que se lleva a cabo la medida, no obstante, la capacidad de la batería es una estimación en base a la resistencia interna de la celda y no se trata de un valor real como el ensayo de capacidad.
Gracias al descargador de baterías podemos detectar varios tipos de fallo en las baterías de plomo-ácido inundadas, algunos debidos al uso. Otros ocurren de manera natural como la oxidación del ánodo, simplemente es cuestión de tiempo que la batería falle. El mantenimiento y las condiciones medioambientales pueden incrementar o disminuir los riesgos de fallo en baterías.
La corrosión de los electrodos positivos es un tipo de fallo de las baterías de plomo ácido inundadas, debido a que sus rejillas son aleaciones que pasado un tiempo se convierten en óxido. Dado que el óxido es un cristal más grande que la aleación de plomo metal, la placa crece.
Si bien este crecimiento de la placa por óxido se contempla en la fase de diseño, al final de la vida útil de la batería la placa habrá crecido lo suficiente como para abrir las tapas de la batería.
Por otro lado, el sedimento incrustado en el fondo del vaso puede producir un corto o llegar a disminuir la tensión de flotación de la batería, en parte un cierto volumen de sedimento es normal siempre y cuando son cantidades razonables.
La corrosión de los conductores que conectan el ánodo y el cátodo plantea una inspección visual difícil, ya que ocurre cerca de la parte superior de la batería y queda ocultado por la tapa. La batería fallará cuando se le demande una alta cantidad de corriente debido al respaldo del suministro con el fallo de la red.
Habitualmente y debido al exceso de calor ocurre que en esta batería se produce una desecación, cuando no existe una ventilación apropiada, lo que puede derivar en incrementos de temperatura elevados. Cuando se descarga suficiente electrolito, aumenta la impedancia interna y se reduce la capacidad de la batería. En algunos casos la válvula de regulación de presión se puede quitar e introducir agua destilada.
Los cortocircuitos se producen cuando se juntan las placas de polaridad opuesta empujadas por la mata, si bien los cortos duros se producen por ese motivo, en determinadas ocasiones y debido a descargas profundas se producen cortos suaves. Cuando la gravedad específica del ácido baja
demasiado, el plomo se disuelve en él. Como el líquido (y el plomo disuelto) quedan inmovilizados por la mata, cuando la batería se descarga, el plomo sale de la solución formando hilos de plomo delgado conocidos como dendrítico dentro de la mata. En algunos casos los dendríticos de plomo provocan cortos entre la mata y la otra placa.
Las baterías de Níquel-Cadmio a veces presentan una disminución de su capacidad debido a su normal uso, es irreversible pero no catastrófica como el crecimiento por sulfatación de la placa positiva en baterías de plomo-ácido.
La carbonatación es otro proceso gradual pero reversible, producido por la absorción de carbono en el aire al electrolito de hidróxido de potasio. Sin un mantenimiento adecuado, la carbonatación puede causar que no se soporte la carga, lo cual puede ser catastrófico para el equipo. Se puede hacer reversible cambiando el electrolito.
Mantener las baterías de níquel-cadmio en flotación durante largos períodos, sin ciclos de carga y descarga puede causar fallos catastróficos en la carga soportada. El descargador de baterías podrá resultarle útil para realizar estos ciclos de descarga y además tanto la familia de rectificadores de baterías como la familia de cargadores mutli-tensión, permitirán realizar los mantenimientos de rutina. Estos efectos de flotación son reversibles, descargando la batería una o dos veces.
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