Baterias

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Baterías
Sistema de carga y arranque
3ºEvaluación
 Adrián Hortelano Santiago
 
Indice
1. Que es una Batería?
2. Constitución de baterías plomo-ácido.
3. Proceso de carga y descarga de la batería.
4. Características.
5. Comprobación de baterías.
6. Avances en las baterías.
7. Acoplamiento de baterías.
8. Baterías de tracción. 
9. Pila Voltaica. 
 
Que es una Batería ?
Batería: Es un acumulador de corriente continua, mediante reacciones 
electro químicas rédox (Reducción-oxidación). Estas reacciones son 
reversibles, en un sentido cargan la batería y en el otro la descargan. En el 
vehículo se cargan mediante el alternador. 
En los vehículos existen 2 tipos de baterías:
● De red (Combustión): Alimenta circuitos eléctricos y motor de arranque, 
trabaja con una tensión de 12 o 24 V. 
● De tracción (Eléctricos): Alimenta el motor eléctrico y almacena una tensión 
de 385 V. 
 
Constitución de baterías plomo-ácido: 
Los elementos que componen la batería son:
● Carcasa o monobloque: Hecha de polipropileno, se divide en 3 o 6 celdas y tiene unos
apoyos inferiores donde se evitan que se produzcan cortocircuitos por la sedimentacion
de elementos metálicos. 
 
Constitución de baterías plomo-ácido: 
● Tapa: También de polipropileno, cierra la batería por la parte superior, Esta alberga los bornes 
positivo y negativo (+,-). 
Aquí se pueden diferenciar 2 subtipos de baterías:
Baterías con mantenimiento: Tendrán agujeros para rellenar de agua destilada (Electrolito) y 
evacuar gases. 
Baterías libres de mantenimiento: Estas no requiere rellenar el electrolito, pero también 
dispone de una válvula VRLA que alivia la presión. 
 
Constitución de baterías plomo-ácido: 
● Placas: Estas pueden ser negativas o positivas. 
-Positivas (Cátodo): Compuestas de plomo con bajo contenido en antimonio y 
empastado con peróxido de plomo. 
-Negativas (Ánodo): Fabricadas de Plomo/Antimonio en baterías con 
mantenimiento y plomo/calcio con las baterías libres de mantenimiento, esto 
reduce el consumo de agua y la descarga.
● Separadores: Impiden que las placas se cortocircuiten, y presentan poros por donde 
pasa el electrolito. Se puede fabricar de muchos materiales, caucho poroso, lana de 
vidrio… 
 
Constitución de baterías plomo-ácido:
● Elementos: Son conjuntos de placas y separadores. También se conocen como 
bloques, paquete o celdas. Una batería de 12V normalmente se forma de 6 celdas 
todas conectadas, que empiezan y terminan en los bornes. 
 
Constitución de baterías plomo-ácido:
● Electrolito: 36% Ácido sulfúrico (H2So4) y 64% agua destilada (H2O). Debe tener 
una densidad de entre 1,27 a 1,29 g/cm3 a 25ºC (Totalmente cargada). 
 
Proceso de carga y descarga:
Proceso de carga: Al conectar la batería a un generador de corriente el sulfato de 
plomo de las placas cede el sulfato al agua destilada, subiendo su densidad y su 
conductividad. El cátodo se transforma en peróxido de plomo (PbO2) y el anodo en 
plomo (Pb). 
Si se continua cargando después de estar al 100% se producirá una perdida de 
agua. 
 
Proceso de carga y descarga: 
Proceso de descarga: Al conectar un consumidor, el sulfato diluido en el electrolito se 
acumula en los polos de plomo, esto disminuye la densidad del electrolito y forma 
agua. Ya que del cátodo se extrae el oxigeno. 
Cuando esta completamente descargada el anodo y el catodo estan neutralizados y 
el electrolito pasa a ser agua (No fluyen los electrones). 
 
Características: 
● La mas importante es la capacidad: esta se mide en Amperios-hora. 
(Cantidad de energía que puede cedernos la batería).
 Intensidad/Tiempo= Capacidad
Esta depende de la cantidad de materia, el régimen de descarga y de la temperatura. 
● Tensión F.E.M (Fuerza electromotriz): 
Tensión nominal: es la tensión indicada por el fabricante
Tensión en vacío: es la tensión medida en los bornes sin ningún circuito conectado.
Tensión eficaz: es la tensión medida en los bornes con el circuito conectado
 
Características:
● Corriente de descarga rápida en frio: Cantidad de corriente que puede entragar a 
una gran descarga constante a -18ºC. Durante 150 segundos que la tensión de los 
bornes no descienda de 7,5V 1,25V * celda. 
● Rendimiento: Relación entre los amperios hora suministrados a un circuito hasta que 
se descarga y amperios hora que se le aportan para cargarla completamente. 
 
 
Comprobación de baterías: 
● La principal es una inspección visual: Ver las características de la batería, verificar el 
buen estado del monobloque, tapa y bornes. Sujeción correcta al vehículo, 
comprobar densidad de electrolito… 
● Comprobación con densimetro: Según la composición del electrolito podemos saber 
la cantidad de carga de la bateria, ya que a 25ºC 1g/cm3 es la densidad del agua 
destilada (batería descargada) y ~1,28 g/cm3 la del ácido sulfúrico (batería 
cargada). 
 
Comprobación de baterías:
● Comprobación con voltímetro: Esto solo nos indica el estado de carga, la carga 
vendrá determinada por la tensión en vació media entre los bornes. 
12,6 = 100% 12,35 = 50% 12,25 = 25%
● Comprobación con descargador rápido: Este aparato realiza una descarga de entre 
50 y 250 A. A la vez que se mide la caída de tensión. Esta comprobación nos indica 
también el estado de la batería 
● Comprobador electrónico: Comprueba en pocos segundos el estado de la batería 
Solo tienes que seleccionar el tipo de batería, el rango de prueba y la capacidad, 
Después de esto te dirá su estado rápidamente 
 
Avances en las baterías:
● Baterías de libre mantenimiento: Como vimos anteriormente ahora existen Baterías 
sin mantenimiento donde el ánodo esta compuesto por plomo-calcio, estas no 
necesitan rellenar el agua y se cargan mediante un cargador de baterías 
● Baterías EFB (enhanced flooded battery): Deben tener un sensor que informe de si 
tiene batería suficiente para volver a arrancar el coche. La placa positiva tiene una 
cubierta de poliester que aumenta la estabilidad del ciclo. 
● Baterías tipo AGM (fibra de vidrio absorbente): El electrolito se encuentra en una 
malla de fibra de vidrio.
● Baterías de gel: Tiene una gran resistencia a vibraciones, ya que el electrolito se 
dispone en forma de gel, los ciclos son bastante estables y tiene buenas 
propiedades para el arranque en frio. 
 
Acoplamiento de baterias:
● Según queramos conseguir mas tensión, capacidad o ambas, debemos conectar las 
baterías de las siguientes formar: 
● Acoplamiento en serie: Se conectara el borne negativo de la primera batería al 
positivo de la segunda y así sucesivamente. Después conectaremos el circuito a los 
bornes sobrantes que no estén uniendo las baterías 
Las baterías deben ser de la misma capacidad, si no es así la de menor capacidad 
se descargara primero y desequilibraría el conjunto.
Al cargarlas debemos poner la intensidad de la batería con menor capacidad para 
no exponerla a una sobrecarga 
 
Acoplamiento de baterias:
● Acoplamiento en paralelo: En este caso se unen todos los bornes positivos entre si 
e igual para los negativos. 
Aquí todas beben tener la misma tensión nominal, o la de mayor tensión se 
descargaría en la menor. 
● Acoplamiento mixto: 
combinación de los acoplamientos anteriores.
Pueden ser:
-Serie – paralelo: circuitos en serie acoplados entre sí en paralelo.
-Paralelo- serie: varios circuitos en paralelo acoplados en serie entre ellos.
 
Baterías de tracción:
● Para alimentar el motor eléctrico trifásico de los vehículos híbridos y eléctricos. La 
tensión nominal de estas baterías se encuentra entre 125 y 300 V. 
Las mas empleadas son las de ion Litio y Níquel e hidruro metálico.
● Estas ultimas son libres de mantenimiento, necesitan refrigeración por aire, una 
centralita que gestione la carga. 
● Las de ion litio Pesan menos, tienenmas capacidad, Se pueden recargar 
continuamente en cortos periodos de tiempo (frenada regenerativa). Esta se 
refrigera mediante liquido. 
 
Pila voltaica: 
Se puede hacer una pila de volta con: 
2 metales que en este caso serán el 
cátodo (Cobre) y el ánodo clips de 
acero con un recubrimiento de zinc 
“también se pueden utilizar 2 
mondas”. Un trozo de cartón como 
separador y este lo debemos empapar 
en una mezcla saturada de agua 
(H2O) Y sal común (NaCl) que será el 
electrolito. 
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