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MANUAL DE MANTENIMIENTO Y SERVICIO TECNICO DE BATERIAS

IntroducciónPara muchas personas, un acumulador o batería (cualquiera de los dos nombres es aceptable, pero preferimos usar acumulador), es un paquete compacto de energía de amplia confiabilidad que suministra potencia eléctrica para infinidad de usos pero es silencioso, no tiene piezas movibles ni hay señales visibles de su funcionamiento.

Sus aplicaciones abarcan todas las fases de nuestra vida. Son parte vital del sistema eléctrico de un aeroplano e impulsan un submarino bajo el mar. Ponen en marcha millones de vehículos automotores todas las mañanas y controlan los sistemas de generación de corriente que dan luz y calor a nuestros hogares. Mueven

miles de montacargas en las industrias y terminales de ferrocarril y mejoran la calidad y confiabilidad de nuestros sistemas telefónicos. Ponen en marcha las locomotoras diesel y hacen más placentero el viaje en ferrocarril, gracias al aire acondicionado. Todos los días, en una forma u otra, utilizamos un acumulador.En este manual se pretende ampliar y difundir los conocimientos respecto a los acumuladores, mediante la descripción de sus principios, su uso y cuidado. Con este conocimiento se podrán utilizar con mayor eficacia y aprovechar sus múltiples ventajas y beneficios económicos, ca

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Terminología del acumulador

El conocimiento del vocabulario más utilizado sobre el acumulador es algo esencial, por ello a continuación se presentan los términos más común-mente usados en la industria. Dichos términos son definidos brevemente, ya que la mayoría de ellos se presentarán en detalle en las diferentes secciones de este manual.

Amperio (AMP, A)Unidad de medida del flujo de elec-trones o energía a través de un circuito.

Amperio-Hora (AMP-HR, Ah.)Unidad de medida de la capacidad eléctrica de almacenamiento eléctrico de la batería, obtenido de la mul-tiplicación de la corriente o energía en amperios por el tiempo en horas de descarga.

(Ejemplo: una batería la cual entrega cinco amperios por 20 horas, entrega 5 amperios en 20 horas o 100 Ah de capacidad).

CapacidadLa habilidad de una batería comple-tamente cargada para entregar una cantidad específica de electricidad (AMP-HR, Ah), en una proporción dada (AMP, A.), sobre un período definido de tiempo. La capacidad de la batería depende de un cierto número de factores como: peso del material activo; densidad; adhesión

a la rejilla; número; diseño y dimen-siones de las láminas; espaciado entre las láminas; diseño de los separadores; gravedad específica y cantidad disponible de electrólito;mezcla o aleación de la rejilla; voltaje límite final; proporción de la descarga; temperatura; resistencia interna y externa; historia de la vida y edad de la batería.

CeldaEs la unidad básica en una batería, productora de corriente electroquímica, consistente en un juego de placas o láminas positivas y láminas negativas, electrólito, separadores, caja y cubierta. Hay 6 celdas en una batería de plomo ácido, de 12 voltios.

CircuitoUna corriente eléctrica en la trayectoria o curso de una corriente eléctrica. Un circuito cerrado tiene una trayectoria completa. Un circuito abierto tiene una trayectoria o curso desconectado o quebrado.

Circuito (Series)Es un circuito que solamente tiene una trayectoria o curso para el flujo de corriente. Las baterías arregladas o acomodadas en serie, están co-nectadas con carga positiva de la pri-mera y negativa de la segunda; ne-gativa de la segunda y positiva de la

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la tercera, etc. Si dos baterías de 12 voltios, con una capacidad de 50 amperios-hora, son conectadas en serie, el Voltaje del circuito es igual a la suma de los voltajes de las baterías o 24 voltios y la capacidad de los amperios-hora, de la combinación son 50 amperios-hora.

Circuito (Paralelo)Es un circuito el cual provee más de una trayectoria para el flujo de la corriente o energía. En una disposición paralela de baterías (usualmente del mismo voltaje y de la misma capacidad), tendrán todos los terminales positivos conectados a otro conductor y todos los terminales negativos estarán conectados a otro conductor. Si dos baterías de 12 voltios de 50 amperios-hora de capacidad son conectadas paralelamente, el voltaje es de 12 voltios y la capacidad de amperios-hora de la combinación es de 100 amperios-hora.

Índice de arranque en fríoEs el número de amperios que una batería a 0°F (-17.8°C) puede entregar por 30 segundos y mantener, al menos, un voltaje de 1.2 voltios por celda (plomo - ácido).

CorrosiónEs la acción del electrólito en un material corrosivo. Por ejemplo, si se diluye ácido sulfúrico sobre el hierro, resultan productos de corrosión como el óxido. Los terminales de las baterías, a veces, están expuestos a la corrosión.

CorrienteEs la cantidad de flujo de electrici-dad o el movimiento de la cantidad de electrones a través del conduc-tor. Se puede comparar con el flujo de un chorro de agua. Su unidad de medida es el amperio.

Corriente Alterna (AC)Es una corriente que varía periódi-camente en magnitud y dirección. La batería no entrega corriente al-terna (AC).

Corriente Directa (DC)Es una corriente eléctrica que fluye en un circuito eléctrico solamente en una dirección. Una batería entrega corriente directa (DC) y debe ser recargada con corriente directa en dirección opuesta a la descarga.

CiclosEn una batería, una descarga más una recarga es igual a un ciclo.

DescargaCuando una batería está entregan-do corriente, se dice que está des-cargando.

Caída - Descenso (Voltaje)La diferencia neta en la potencia eléctrica (voltaje) cuando se mide a través de la resistencia o impedi-mento (Ohms). Su relación con la corriente es descrita en la Ley de Ohms.

ElectrólitoEn una batería de plomo ácido, el electrólito es ácido sulfúrico diluido en agua.

CortocircuitoSe describe generalmente como una condición que, sin desearlo, corta o altera el paso o flujo eléctri-co normal.

DensidadFuerza o porcentaje de ácido sulfúrico en el electrólito. Se mide según la densidad del mismo; es decir, el peso del electrólito se compara con el peso de un volumen igual de agua pura. Cuando el elec-

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trólito pesa 1.26 veces más, se dice que tiene una "densidad" de 1.260 (gr/cc).

Gravedad EspecíficaLa densidad de un líquido comparado con la densidad del agua. La gravedad específica de un electrólito es el peso del electrólito comparado con el peso de un volumen igual de agua pura.

AplicaciónSelección del repuesto adecuado, comparando la capacidad eléctrica de un acumulador y su tamaño físico con los requerimientos del vehículo.

Tamaño eléctricoEl tamaño eléctrico se conoce más a menudo como "capacidad" y se utiliza para describir la habilidad que tiene un acumulador completamente cargado para proporcionar una cantidad específica de electricidad en un período definido y a una tem-peratura específica. La capacidad está básicamente determinada por el número y el tamaño de las pla-cas, así como por el volumen y la densidad del electrólito.

OHMUnidad para medir la resistencia eléctrica.

Ley de OHMExpresa la relación entre voltios (V), amperios (A) en un circuito eléctrico con resistencia (R). Se puede expresar de la siguiente manera:

V=IRVoltios (V) = Amperios (I) x Ohms (R). Si alguno de los tres valores de voltaje (voltios V), corriente (amperios I) o resistencia (Ohms, R) son conocidos, el tercer valor se puede calcular usando la expresión de la Ley arriba anotada.

Voltaje de circuito abiertoEs el voltaje de una batería cuando no está entregando o recibiendo poder. Es 2.1 - 2.2 voltios para una celda completamente cargada de una batería.

Valor de la capacidad de reservaEs el tiempo en minutos en el que una batería entrega 25 amperios a 80°F. Este valor representa el tiempo en que una batería hace que accesorios esenciales conti-núen operando durante la noche o en una conducción de mal tiempo, si el alternador o el generador fallan.

Resistencia (Eléctrica)Es lo contrario al libre flujo de la corriente en un circuito. Comúnmente se mide en Ohms.

Estado de cargaLa cantidad de energía eléctrica guardada o almacenada en una batería en un momento dado, expresado como el porcentaje de la energía cuando está totalmente cargada.

VoltioUnidad de medida para potenciaeléctrica.

WatiosUnidad de medida para el poder o fuerza eléctrica, por ejemplo, la proporción para hacer un trabajo, el movimiento de electrones con o en contra de una fuerza eléctrica. Watios = Amperios x Voltios.

Watios-Hora (Watt-HR.WH)Unidad para medir energía eléctrica el cual es igual a vatios x horas. ES

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Precauciones al manipular acumuladores

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Advertencia:La solución electrolítica de la batería es un ácido fuerte y peligroso, que puede producir quemaduras tanto a la ropa, como a la piel, y sobre todo en los ojos. Por esto es necesario un manejo cuidadoso, evitando su riego.Si el electrólito se riega en la ropa o en el cuerpo, se debe neutralizar in-mediatamente y luego lavar con agua limpia. Una solución de bicar-bonato de sodio y agua, se utiliza como neutralizante.Cuando el electrólito es salpicado a los ojos, abra al máximo los mismos, si es necesario, a la fuerza, llénelos de abundante agua fría y bien limpia

por aproximadamente quince minu-tos. Visite al médico inmediatamen-te. No aplique ninguna clase de go-tas para los ojos o algún otro medi-camento si no es recomendado por el médico.No coloque la batería o el electrólito al alcance de los niños. Si el electrólito es ingerido, beba grandes cantidades de agua o de leche. Tómese enseguida leche de magnesia, aceite vegetal, o coma huevos revueltos o batidos. Visite al médico cuanto antes.Si por algún motivo se debe prepa-rar electrólito con una gravedad es-pecífica deseada, vierta el ácido concentrado en el agua, lentamente; no el agua en el ácido. Siempre que se mezcle ácido con agua, se genera calor (reacción exotérmica).Gases de hidrógeno y oxígeno se producen durante la normal opera-ción de la batería. Estos gases se escapan a través de los orificios de la batería formando una atmósfera explosiva a su alrededor; si la venti-lación del lugar es deficiente, los gases explosivos pueden continuar presentes en, y alrededor de la ba-tería por espacio de algunas horas, luego de haber sido cargada. Las chispas o llamas pueden encender este gas y ocasionar una peligrosa explosión en el acumulador.Utilice gafas de seguridad, máscara protectora, guantes y ropa especial,


cuando trabaje con baterías (Ver ilustración).Las siguientes precauciones deben ser observadas para evitar la explosión de una batería, hecho que puede originar lesiones personales y daños en el sistema eléctrico del vehículo:* No fume cerca de baterías que están siendo cargadas o que han sido cargadas recientemente. Es una buena práctica no fumar nunca cerca de la batería aunque la misma esté en el vehículo.

* No desconecte circuitos activados (luces o accesorios) en funcionamiento, ya que por lo general se producen chispas en el punto en que es desconectado dicho circuito.

* Una mala o pobre conexión puede causar un arco eléctrico.

* Nunca utilice un cargador si no tiene a mano las instrucciones.

* No apoye objetos metálicos sobre la batería y aisle todas las herramientas utilizadas para trabajar, a fin de evitar cortos,

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Acumulador

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Electrodos

Electrólito

Figura 1. Partes esenciales de una celda.

3.1 Definición y análisisLos acumuladores eléctricos son un dispositivo electro-químico capaz de almacenar corriente continua (C.C.), en forma de energía química. El acumulador, por ser un aparato electroquímico típico, debe analizarse desde tres puntos de vista. El primero de ellos es el químico, que se ocupa de la naturaleza y las propiedades de los materiales usados en su cons-trucción y de las reacciones que ocurren durante la carga y la descarga. El segundo es el físico, y en él debe figurar un estudio de las entradas y salidas eléctricas, los factores que afectan la capacidad, y la teoría de la transformación de la energía química en energía eléctrica y viceversa. El tercer punto de vista es el relacionado con las especificaciones eléctricas de los acumuladores. No

Figura 2. Obsérvense los diferentes tipos de acumuladores.

hay una línea clara de separación entre los aspectos químicos, físicos y específicos, pero se requiere exa-minarlos todos para comprender la naturaleza y el funcionamiento de los acumuladores.

3.2 Unidad básicaUn acumulador eléctrico consiste en dos o más celdas conectadas que convierten la energía química en energía eléctrica. La celda es la unidad mínima de la batería o acumulador, también se usa la palabra "batería" para designar a una sola celda. Las partes esenciales de una celda son dos electrodos sumergidos en un electrólito que se hallan en un recipiente adecuado. Ejemplos conocidos de electrodos son las placas de cobre y de zinc de una celda primaria sencilla, o las placas de plomo y de dióxido de plomo de un acumulador. El electrólito es una disolución acuosa de ciertos ácidos, álcalis o sales que se adaptan para este fin (Ver Figura 1).

3.3 Tipos de acumuladoresPresentamos a continuación una descripción detallada de los diver-sos tipos de acumuladores (Ver Fi-gura 2).

3.3.1 Acumuladores primarios o irreversiblesEl más conocido de los acumulado-res primarios es la "Pila seca".

Los acumuladores primarios o irre-versibles convierten la energía quí-


Figura 3. Descripción gráfica de las descargas instantáneas, producidas en un equipo pro-visto de motor de arranque.

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mica en energía eléctrica y al hacerlo se agotan, desechándose.

3.3.2 Acumuladores secundarlos o reversiblesLos acumuladores secundarios o reversibles reciben también el nom-bre de baterías. La diferencia entre los acumuladores primarios y secun-darios se basa en la naturaleza de las reacciones químicas que ocurren en ellas cuando se usan.

Los acumuladores secundarios con-vierten la energía química en ener-gía eléctrica por medio de reaccio-nes que son esencialmente reversi-bles; es decir, pueden ser cargados por una corriente eléctrica que pase por ellos en dirección opuesta a la descarga. Durante este proceso, la energía eléctrica se transforma en energía química, que puede usarse posteriormente como energía eléctrica otra vez. Este proceso de carga-descarga se conoce comúnmente como ciclo,Entre los principales tipos de acu-muladores secundarios se tienen:.Los tipo plomo-ácido conocidos desde hace tiempo, los cuales se han establecido firmemente en la industria. Conservan su importancia entre otros tipos de acumuladores menos familiares, como los acumuladores de cadmio-níquel, ferroníquel, óxido de plata, etc.

El presente manual tratará única-mente lo concerniente a los acumu-ladores secundarios del tipo plomo-ácido.

3.3.2.1 Acumuladores de arranque

(Automotrices)

Los acumuladores de arranque, del tipo plomo-ácido, son aquellos que entregan una energía o fuerza para impulsar o poner en funcionamiento un motor de arranque. Las descar-gas ocasionadas a este tipo de acu-muladores deben ser como máximo de quince segundos. Luego el sistema eléctrico envía nuevamente energía al acumulador. Este proceso es conocido como Ciclo superficial (Ver Figura 3).

Figura 4. Des-cripción gráfica de la descarga en un acumulador industrial


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Esta clase de acumulador de arran-que, se aplica fundamentalmente al parque vehicular, plantas eléctricas y en forma general a toda clase de equipos provistos de un motor de arranque que requieran grandes cantidades de energía en tiempos cortos (segundos), cumpliendo su principal objetivo: entregar elevados regímenes instantáneos de energía.

3.3.2.2. Acumuladores industriales

Tienen la característica de almace-nar mayor cantidad de energía. El diseño para acumuladores industria-les está relacionado con el tiempo específico de trabajo. Su principal objetivo es entregar energía en for-ma constante, sin interesar la mag-nitud, por períodos altos; luego de cumplirse la primera etapa se ali-mentará nuevamente con un carga-dor especial, acondicionado para cada equipo. El proceso anterior es conocido como Ciclo profundo (Ver Figura 4).

Los acumuladores industriales se subdividen en estacionarios y de tracción.

3.3.2.2.1. ACUMULADORES ESTACIONARIOS

Aplicables a equipos de laboratorio, computadores, electromedicina, U.P.S., centrales telefónicas, siste-mas de iluminación de emergencia, sistemas de telecomunicación, etc.(ver figura 5).

La ubicación de estos acumulado-res debe ser en un sitio fijo.

Los acumuladores industriales esta-cionarios entregan pequeñas canti-dades de energía por períodos pro-longados, de acuerdo con el tiempo de respaldo requerido por el equipo.

Figura 5. Principales aplicaciones de los acumuladores industriales.

3.3.2.2.2. ACUMULADORES DE TRACCIÓN

Aplicables principalmente en monta-cargas eléctricos, transpaletas, ele-vadores, barredoras, remolcadores, trenes. Algunos de estos vehículos eléctricos se utilizan principalmente en recintos o sitios donde se requiera que el medio ambiente tenga una mínima contaminación, o en lugares en los cuales las concentraciones de elementos combustibles o explosivos sean altos.

Los acumuladores industriales de tracción entregan grandes cantidades de energía de forma constante por tiempos prolongados, estos tiempos pueden ser aproximadamente de seis, ocho, o diez horas de descarga continua,


Funciones del acumulador o batería

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Cuando accionamos la llave de puesta en marcha de nuestro vehículo, no hacemos otra cosa que abrir el circuito eléctrico que conecta los bornes positivo y negativo de la batería, obteniéndose un paso de corriente que acciona el motor de arranque eléctrico, el cual se pone en rotación, haciendo girar igual-mente el cigüeñal; entonces el ve-hículo inicia su movimiento. Cuando el motor está en marcha, empieza a funcionar un generador de corriente (dínamo o alternador), el cual le retribuye la carga entregada (Ver Figura 6).

Relevador de la marcha

Distribuidor

Bobina de ignición

Funciones del acumulador

a) Suministra energía eléctrica al motor de arranque para dar vueltas al cigüeñal, arrancar el motor y el sistema de encendido.

b) Proporciona energía eléctrica a accesorios tales como radio, aire acondicionado, luces, etc., cuando el motor no está funcionando y el switch de encendido está en "Off" o en la posición de "Accesory".

c) Suministra energía eléctrica adi-cional a los accesorios mientras el motor está funcionando, cuando el rendimiento del alternador es superado por los consumos energéticos de los diversos ac-cesorios del vehículo.

d) Actúa como estabilizador de vol-taje en el sistema eléctrico. La batería reduce y suaviza tempo-ralmente altos voltajes que pueden dañar otros componentes del sistema eléctrico, si no fuera por la protección que ofrece la batería, Arrancador o

marcha (módulo de ignición)


Figura 6. Circuitos del sistema de arranque.

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Equilibrio de energíaEste concepto significa sencillamente que la capacidad del acumulador, su habilidad para producir energía, debe estar en equilibrio, con los requerimientos eléctricos del vehículo donde se ha de instalar. (Ver figura 7).El método más seguro y confiable para determinar el equilibrio adecuado de energía es consultar las especificaciones que se muestran en el manual del vehículo, o los catálogos de aplicación que se publi-

can anualmente. Dichas especificaciones han de tomarse en cuenta en la venta de acumuladores de repuesto.La lección importante en torno al "equilibrio de energía" es nunca instalar un acumulador de capaci-dad menor como reemplazo en un vehículo.Así es que compare la capacidad del acumulador con los requerimientos eléctricos del vehículo,

Figura 7. Balance esperado entre el acumulador y los requerimientos del vehículo.

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Componentes de un acumulador, tipo plomo-ácido, y sus funciones

Figura 9. Proceso de producción de placas.

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Placa

Figura 8. Esquema de una rejilla.

Las principales partes de un acumulador son:

RejillasArmazón (parrilla) que sirve de so-porte para los materiales activos; conducen la corriente. Están hechas de una mezcla de plomo y pequeñas cantidades de otros metales, todo lo cual crea una aleación que le suministra características específicas a la rejilla. (Ver figura 8).

PlacasCompuestas por las rejillas, impreg-nadas de una pasta o material acti-vo. Esta pasta es una mezcla de óxido de plomo con otros elementos químicos. En todo acumulador se tienen placas positivas y placas negativas que se diferencian en los componentes químicos que acompañan el óxido de plomo. (Ver figura 9).

Placa positiva: compuesta de dióxido de plomo, cumple la función en el producto final de almacenar la energía.

Placa negativa: compuesta por plomo esponjoso, actúa como masa en el trabajo normal de la batería.

SeparadoresSon elementos delgados y mícroporosos que se colocan entre las placas alternas positivas y negativas de los acumuladores, permitiendo la creación de baterías compactas y portátiles. 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, plásticos microporosos, películas de ce-

+

Rejilla Adición de material activo

=


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lulosa, telas de Dynel o Vinyon, fibra de vidrio y materiales vítreos porosos. Los separadores son colocados en las baterías de tres maneras: en forma de placas, en forma de sobres y en forma de sobres envolventes. (Ver figura 10).

ElectrólitoEl electrólito de los acumuladores de plomo es una solución de ácido sulfúrico en agua desmineralizada o

desionizada. Su función es servir como medio conductor de energía entre los componentes internos de la batería.

Accesorios complementariosSe hace mención de los conectores de plomo, conjunto de placas positivas y negativas, de la caja, tapa o cubierta, tapones de seguridad, etc.

Proceso de Ensamble de un acumulador

I + II + III = Acumulador de 12 voltios(6 vasos/celdas)


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Cicloelectro-químico

Los acumuladores funcionan almacenando energía eléctrica en forma de energía química, dicho almacenamiento ocurre en la placa positiva, siendo la placa negativa la que conduce la energía en ambos sentidos y el elemento necesario para cerrar el circuito eléctrico del acumulador.El principio de los acumuladores eléctricos dice que «dos materiales disímiles, sumergidos en un electrolito conductor, almacenan energía eléctrica en forma de energía química y hacen el proceso inverso al cortocircuitarse sus terminales».Todo ciclo de un acumulador está compuesto por dos fases: descarga y carga.

Fase de descargaPlaca positiva(+) = Compuesta por Pb02

Placa negativa (-) = Compuesta por Pb.

Electrolito = Compuesto por H2SO4 (Ácido sulfúrico) + H2O (Agua).

Sucede cada vez que se extrae energía para poner en marcha el motor de arranque. Una parte de los átomos de plomo del electrodo negativo se combinan con ión sulfato (SO4 del ácido sulfúrico (H2SO4) formando una sal, llamada sulfato de plomo (PbS04) Al mismo tiempo el electrodo positivo compuesto de bióxido de plomo (Pb02) reacciona con los iones hidrógeno (H) y sulfato (SO4) del ácido sulfúrico formando otra vez sulfato de plomo (PbSO4)

-Electrólito-Ácido Sulfúrico disminuyendo

Agua aumentando.

-Electrólito-Aumentando Ácido Sulfúrico

Agua disminuyendo.Figura 12. Proceso de carga


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agua (H2O) Tenemos así una circulación de corriente eléctrica en el circuito extremo que conecta los dos bornes de la batería. Al mismo tiempo, los materiales que componen los electrodos se consumen transformándose ambos en sulfato de plomo, mientras disminuye paralela mente la concentración de ácido sulfúrico.

Reacción de descarga

La reacción nos indica que después de una descarga el material activo de ambas placas queda convertido en sulfato de plomo (PbSO4) con lo cual ya no cumple con el principio «... dos materiales disímiles... » y el electrolito queda convertido en agua (H2O), debido a que el sulfato (SO4) que contenía se encuentra en las placas. (Ver figura 11).

Fase de cargaCuando el motor (vehículo) está en marcha, empieza a funcionar un generador de corriente (dinamo o alternador) que, además de suministrar la energía eléctrica necesaria al sistema de encendido (distribuidor y bujías), tiene la misión de re cargar la batería. Es decir, proporciona la energía eléctrica necesaria para que las reacciones que se desarrollan en la fase de descarga tengan ahora lugar en sentido inverso. Para tal fin, en la batería se hace circular una corriente eléctrica en sentido opuesto al que se genera en la fase de descarga.

Reacción de carga

El espesor de las placas (positiva- negativa) de la Figura 12 representa iones de sulfato, los cuales reaccionan con el plomo, formando el sulfato de plomo (PbSO4), esto produce la fase de descarga. El sulfato de plomo cuando se adhiere a las placas

toma una forma sólida; por medio del paso de energía en la batería se disuelve el sulfato de plomo, aportan do crecimiento en la concentración de ácido sulfúrico, generando así el proceso de carga (Ver figura 12). Es importante recalcar que si las celdas o vasos de una batería permanecen descargados por tiempos largos, los sulfatos cambian su estructura molecular haciéndose indisolubles.

Reacción completa

Cabe mencionar que el electrólito al intervenir en la reacción se transforma. Esto es lo que hace al acumulador de plomo-ácido diferente a los demás sistemas de acumulación de energía, ya que al transformarse, su gravedad específica varía. Si conocemos la densidad inicial del ácido sulfúrico (H2SO4) a plena carga y sabiendo que al estar el acumulador totalmente descargado, el electrólito será casi agua; esto nos permite deducir que con una sencilla lectura de gravedad específica podemos saber con certeza el estado de carga del acumulador, en condiciones norma les de mantenimiento.


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Clases deacumuladores según su construcción

Los rápidos avances de la tecnología de acumuladores en años recientes han traído consigo la comercialización de acumuladores de diferentes aspectos y características. A continuación se presenta una breve descripción de las clases comunes de acumuladores que hoy en día se encuentran en el mercado.

Acumuladores libres de mantenimiento: La característica básica de un acumulador libre de mantenimiento es que no necesita que se le agregue agua durante el período que se espera dure en funcionamiento. Esto se logra principalmente por medio del uso de rejillas con una aleación que contenga calcio como sustituto del tradicional antimonio. Además de la aleación de las rejillas, los acumula dores que no requieren de mantenimiento también se clasifican como “sellados” o “No-sellados”.

Acumuladores sellados: Debido a la influencia de la publicidad, el término “sellado” es considerado por muchos como sinónimo del término “Sin mantenimiento”. En realidad, este no es el caso. No existe algo así como un acumulador completamente sella do, ya que debe haber cierto tipo de ventilación a fin de permitir escapar del acumulador los gases que se generan internamente. La palabra “sellado”, en el contexto de no requerir

mantenimiento, sencillamente quiere decir que el acumulador no puede recibir ningún tipo de servicio, por lo que tampoco se puede probar las celdas individualmente debido a que no hay acceso a ellas. En ciertas condiciones, como en el caso de un regulador de voltaje anormalmente alto, la evaporación excesiva puede reducir drásticamente la duración de un acumulador sellado, ya que no hay manera de dar mantenimiento a las celdas en una emergencia como esa.

Acumuladores No-sellados: Este diseño mantiene las ventajas de acceso a las celdas para su mantenimiento, si se requiere, se pueden llevar a cabo pruebas en celdas individualmente.

Acumuladores húmedos: Este acumulador está listo para su instalación al momento en que se entrega. Su capacidad para almacenar y entregar energía puede evaluarse al final del proceso de manufactura. Un acumulador húmedo tiende a perder gradualmente una parte de su capacidad a través de un proceso llamado auto-descarga. Entre el momento de su manufactura y el momento de su instalación en un vehículo, debe probarse a intervalos regulares y conservarse a plena carga a fin de evitar pérdida de su capacidad de servicio.


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Acumuladores cargados en seco:Un acumulador cargado en seco se fabrica con placas cargadas, pero se entrega sin ácido en las celdas. En un sentido, un acumulador cargado en seco puede ser considerado como un producto incompleto, ya que el último proceso de manufactura, es decir, el de activación, debe ser terminado por el usuario o instalador. Debido a que no se lleva a cabo la auto-descarga cuando se almacena en condiciones adecua das, un acumulador cargado en seco cuenta con una “vida de almacenaje”.

Después de haberse agregado electrólito asume todas las características de un húmedo.Se requiere cargar para comprobar el estado de carga total antes de la instalaciónA pesar de que existe una diversidad de procesos de manufactura, en todos los casos se aplica una regla obligatoria: Probar y cargar en caso necesario antes de la instalación. Con estas precauciones se asegura un mínimo de ajustes y de quejas por parte del cliente.


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El electrólito y su gravedad específica

El electrólito en una batería del tipo plomo-ácido es una solución de ácido sulfúrico diluido en agua.La gravedad específica es una unidad de medida para determinar el ácido sulfúrico contenido en el electrólito.El agua recomendada para preparar electrólito, o para adicionar a la batería (mantenimiento), es el agua desionizada o desmineralizada. Tenga en cuenta que al utilizar agua con altos contenidos de minerales e impurezas metálicas, disminuye la vida útil de la batería. Muchos líquidos como el agua salada, vinagre, alcohol, ácido acético, clorhídrico, etc., producen reacciones secundarias, las cuales también deterioran los componentes internos de la batería.Por ejemplo: una batería totalmente cargada con un electrólito cuya gravedad específica es de 1.260 corregida a 26.7°C, contiene aproximada mente 35% de ácido sulfúrico por peso ó 24% de ácido sulfúrico por volumen. Lo restante del electrólito

es agua. El ácido sulfúrico puro tiene una gravedad específica de1.835.

Estado de carga en función de la gravedad específicaHay varios métodos para comprobar las condiciones de una batería, pero el más usual es el empleo de un acidómetro, hidrómetro o densímetro; con esta clase de equipo se comprueba la gravedad específica del electrólito de las baterías.Este equipo se compone de una pera de goma en su parte superior, un tubo de vidrio, un flotador y un tubo de goma. (Ver Figura 13).Para utilizarlo se sumerge el tubo de goma en el electrólito, se comprime la pera de goma y se suelta. El electrólito resulta aspirado por el tubo de vidrio y el lector de gravedad flotará en dicho líquido. Se podrá compro bar el estado de carga de la celda por la longitud de la varilla graduada del flotador que sobresalga del electrólito. Esta lectura debe tomarse a nivel del ojo (Figura 14).En la Tabla 1 se muestra el estado de carga de las tres clases de acumuladores en función de la grave dad específica para un electrólito bien homogenizado a 26.7°C. Si se comprueba que en alguna(s) celda(s) la gravedad específica es más baja, lo más seguro es que algo no funciona bien en dicha(s) celda(s). La causa podría ser, pérdida del electrólito o bien alguna ave-

Figura 14. Posición apropiada del observador para leer el densímetro.

Figura 13. Descripción del densímetro, hidrómetro o acidómetro.


Estadode

carga

Gravedad específica

Tracción Automotriz Estacionarias

100% 1.280 1.245 1.22575% 1.250 1.225 1.18550% 1.220 1.190 1.15025% 1.190 1.155 1.115

Descargada 1.160 1.120 1.080

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Tabla 1. Estado de carga versus Gravedad específica. Tolerancia de 0.005

ría interna en las placas o separadores.

Una batería totalmente cargada tiene todo el sulfato disuelto en el electrólito. A medida que se produce la descarga, el electrólito se torna más diluido y su gravedad específica baja. Una batería totalmente descargada tiene una gran cantidad de sulfatos adheridos a las placas. (Ver ilustración N 1).

Nunca deben leerse gravedades específicas inmediatamente después que el agua ha sido vertida en la celda, dado que el agua aún no se ha mezclado perfectamente con el electrólito del fondo y para que se dé la mezcla se debe suministrar carga, por ejemplo, poniendo a funcionar el motor.

El flotador del densímetro está calibrado para dar una lectura verdadera solamente a una temperatura de 26.7°C. Si al momento de efectuar la revisión la temperatura es diferente, se debe aplicar un factor de corrección a la lectura realizada.

La corrección de la temperatura se hará por la siguiente fórmula:(G.E.)r = (G.E.)¹ + 0.0007 x (T -26.7).donde:(G.E.)r = Gravedad específica real.(G.E.)¹ = Gravedad específica leída a cualquier temperatura.T = Temperatura del electrólito cuando se hace la lectura (°C).Nótese cómo el flotador se hundirá más en soluciones menos densas (temperatura alta) y que sucede lo contrario cuando el electrólito está frío pues existe mayor densidad.

Ilustración N 1. Mientras se descarga, a medida que el ácido se combina con ambos mate riales de la lámina, el flotador del hidrómetro se hunde más. Nótese la posición cambiada de los puntos negros en la ¡lustración.


Estado de cargaGravedad

específica Temp. Frío Templado

GravedadEspecífica

en el trópico

Totalmente cargada75% de carga50% de carga25% de cargaDescargada

1.2651.2251.1901.1551.120

1.2251.1851.1501.1151.08

Tabla N 2. Comportamiento de la gravedad específica a diferentes climas.

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Climas tropicales y árticosMuchas baterías utilizadas en climas templados tienen una carga total de gravedad específica, la cual está entre los 1.250 y 1.280. Una carga total de electrólito de gravedad específica de 1.210 a 1.230, se usa en climas tropicales. Se considera que el clima es tropical cuando el agua nunca se congela. Una fuerza me día de electrólito no deteriora los

separadores y placas, tanto como un electrólito de una alta fuerza. Esto incrementa la vida útil de la batería. Una gravedad específica baja, disminuye la capacidad eléctrica de la batería, especialmente cuando se enciende en frío.Pero a pesar de esto, estas pérdidas están fuera, por el factor de que la batería operada a temperaturas cálidas, es muy eficiente y el encendido en frío no es tan requerido.En tabla 2 se muestran los valores aproximados de la gravedad específica de las baterías en distintos estados de carga. Una columna muestra los valores para baterías cuya gravedad específica del electrólito ha sido preparada para ser usada en climas templados. La otra columna, para climas tropicales. Esto ilustra que una batería puede estar totalmente cargada y mostrar diferentes valores de gravedad específica.Baterías preparadas para dar un servicio en climas extremadamente fríos, utilizan electrólito más fuerte. En algunas instancias se usa una gravedad específica de 1 .290 a 1.300.El desempeño del arranque en frío crece a medida que la gravedad específica es aumentada hasta llegar

a un valor de 1.330. Gravedades específicas más altas, hacen disminuir

Gravedad específica

Pun

to

de

cong

elam

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tról

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Figura 15. Temperatura electrolítica


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Días de inactividad

Figura. 16. Autodescarga a diferentes temperaturas.

la vida útil de la batería. (Ver Figura 15).

Pérdida de gravedadespecífica por autodescargaAun fuera de servicio, la batería tiene cierta actividad química que no produce corriente pero sí disminuye su gravedad específica y voltaje, denominándose este fenómeno como autodescarga; ésta varía con la temperatura y la gravedad específica del electrólito. A mayor temperatura más rápida será la auto descarga y a mayor concentración de ácido sulfúrico más rápido será también la autodescarga. (Ver Figura 16).

El sulfato de plomo producido por la autodescarga es de una dureza mayor que el producido por una descarga ocasionada por el trabajo. Quiere decir que para eliminar este sulfato se requiere un mayor período de recarga de la batería. Si las baterías no se recargan periódicamente para compensar la autodescarga, pueden sufrir serios deterioros o bien inutilizarse definitivamente.Las baterías viejas, así como las que contienen impurezas (introducidas muchas veces en el agua) tienden a autodescargarse con mayor rapidez.


Clasificaciónde acumuladores

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En baterías aplicadas a vehículos provistos de un motor de arranque para su encendido se especifican tres métodos básicos para determinar y expresar las capacidades del acumulador. Estos son:

Capacidad de arranque en frío (C.C.A.)El trabajo básico de una batería es encender un motor de arranque y mantener suficiente voltaje para ac- tivar el sistema de ignición hasta que el encendido del motor se manten- ga. Este requerimiento envuelve una proporción alta de descarga (en amperios) en un tiempo corto. Como es más difícil para la batería entregar energía cuando está fría que cuando está caliente, y también como el motor requiere mayor poder para calentarse cuando está frio, la capacidad de arranque en frío se describe como una prueba drástica realizada a temperaturas de -17.8°C (0°F), entregando energía de 300 a 600 amperios para vehículos peque- ños y para vehículos grandes, mayores cantidades de energía durante 30 segundos, manteniendo como mínimo un voltaje de 1.2 voltios por celda.

Entre más corriente se necesite para encender un motor, mayor es la capacidad de arranque requerida.

Capacidad de reserva (Min)La capacidad de reserva está defi-nida como la habilidad de una bate-

ría para sostener la carga eléctrica del vehículo en un mínimo, en el evento de que falle el sistema de carga. Este mínimo, en condiciones malas de conducción (manejado de noche y en invierno) puede requerir corriente para la ignición, lámparas bajas, limpiabrisas y el descongelan- te a una velocidad baja.

Esto también es una medida com- parativa de la habilidad de la batería para proveer fuerzas para los ve- hículos que tienen una pequeña car ga eléctrica por períodos largos y todavía conservan lo suficiente para arrancar un motor. En la Tabla 3, se encuentran consumos promedios de diversos accesorios en vehículos.La capacidad de reserva se define como el número de minutos en que se puede descargar un acumulador completamente cargado a una temperatura de 28°C (80°F) y a un pro medio de 25 amperios y manteniendo un voltaje mínimo de 1.75 voltios por celda. Una alta capacidad de reserva proporciona un mayor mar gen de seguridad.

Capacidad nominal (Ah)Unidad de medida para la capacidad del acumulador, detenida al multipli- car el flujo de corriente en amperios por el tiempo en horas durante el cual fluye la corriente. Esto se expresa generalmente como una «capacidad a 20 horas». Ejemplo: Un acumulador que se descarga a 5 amperios por espacio de 20 horas se dice que


Tabla 3. Cargas típicas de energía en vehículos .

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tiene una capacidad de 100 amp- hora (5 amperios x 20 horas = 100 amp-hora).El voltaje final de la prueba es de 1.75 voltios por celda.

Efectos de temperaturas bajas sobre el acumuladorTodos los procesos químicos se ven retardados en condiciones frías. El proceso de descomposición es me- ramente químico. Si se deja un trozo de carne en temperaturas muy altas, rápidamente se echará a perder. El mismo trozo de carne, alma- cenado en un ambiente congelado, durará meses simplemente porque el frío retarda el proceso químico de la descomposición.El acumulador es un mecanismo químico, por lo tanto, su habilidad para funcionar se reduce considera- blemente en temperaturas bajas, las que además pueden también con- gelar el electrólito del acumulador en ciertas condiciones.

Capacidad de arranque versus Demanda del motorLas bajas temperaturas afectan la relación acumulador/motor simultá- neamente, de dos formas. Al bajar la temperatura, se reduce la capacidad del acumulador para arrancar el motor, y la capacidad requerida para arrancar el motor se incrementa, como se muestra en la figura N 17.

Congelamiento de electrólitoLa solución (agua + ácido sulfúrico) se congela totalmente cuando alcanza temperaturas extremadamente bajas. Cuando el electrólito se congela en su totalidad, la caja se rom- pe y las placas positivas sufren da- ños. Un acumulador automotriz cargado al 75 por ciento no tiene peligro de congelarse. Por lo tanto, es recomendable mantener los acumu-ladores con una carga de 75 por ciento o más, especialmente durante las épocas de invierno.

La necesidad de mantener al acumulador en un estado de carga total es obvia, para lograr una capacidad de arranque confiable y para protec- ción contra el congelamiento.

Figura N 17. Progresión de cómo a bajas temperaturas se comporta la batería

y la potencia del motor.


.

Métodos de carga y descarga

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PrecauciónAsegúrese de tomar todas las precauciones durante la operación de cargado. Siempre desconecte o coloque el cargador en 0FF, antes de conectar o remover las conexiones de los terminales. Coloque los conectores en su polaridad apropia da, usualmente rojo para positivo (+) y negro para negativo (-). Los gases que se producen en el proceso de carga son altamente explosivos.

11. Carga11.1 Carga inicialSe llama carga inicial a la energía suministrada a un acumulador o ba- tería en su proceso de fabricación.

11.2 Carga de igualaciónDespués que una batería se encuentra en operación, dependiendo del tipo de servicio a que esté someti- da, se le suministrarán determinados regímenes de carga (energía). Este proceso es llamado carga de igua- lación o recarga.Hay dos métodos para recargar los acumuladores o baterías que difie- ren básicamente en el régimen de carga. La variable que afecta fundamentalmente los componentes Inter- nos de la batería es la temperatura, la cual debe como máximo alcanzar los 55°C; temperaturas mayores destruyen la batería internamente. Existe una relación directa entre la temperatura y el régimen de carga aplicado (energía suministrada a la batería).

11.2.1 Método de recarga lentaLa recarga lenta es el mejor y único método de cargar completamente una batería. Su principio de opera- ción es entregar cantidades de ener- gía (Amp) pequeñas, para no producir sobrecalentamiento considera- ble en la batería. Este método, cuan do es aplicado adecuadamente, puede ser usado con seguridad, de manera que el electrólito esté al nivel adecuado y la batería en plena capacidad de ser cargada. Una bate- ría está completamente cargada cuando la gravedad específica de todas las celdas no aumenta, en tres lecturas consecutivas con intervalos de una hora y que durante el mismo proceso la temperatura no exceda los 55°C.

El tiempo aproximado para la carga de una batería, varía según el régi- men de carga, es decir la cantidad de energía suministrada (Amp) y el grado de descarga que presente la batería.

11.2.2 Método de recarga rápidaCuando un vehículo está varado por batería descargada, es a veces necesaria la carga rápida de la bate- ría, pero ésta no queda cargada completamente, pues se produce sólo una carga superficial dado el incremento acelerado de temperatura interna, lo que origina un estado transitorio de activación energética y por lo tanto cuando se deja en re- poso la batería vuelve nuevamente a perder esta recarga rápida. De to-

12.1 Conexión en paraleloVoltaje total = Voltaje de c/u de lasbaterías.

Capacidad eléctrica total (Ah) =suma de la capacidad electrica (Ah)


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das maneras, si por alguna circuns- tancia se presenta esta situación (la pérdida de la recarga), puede ser recargada o reforzada mediante el

11.2.3 Método de descargaProceso mediante el cual el acumulador genera corriente eléctrica cau-sada por una reacción química, reduciendo su energía potencial. La corriente entregada por la batería en una fase de descarga está íntima- mente relacionada con el tiempo de duración de la descarga; es decir, a mayor energía extraída a una bate- ría, el tiempo de duración de la descarga es menor, cumpliéndose con una relación inversamente propor- cional. En la figura 18, se describe el comportamiento en la fase de descarga de un acumulador de arranque, con una zona crítica imprede-

12. Montaje y conexiones de

La conexión interna de la batería es en serie, es decir, se conecta el terminal negativo de una celda con el terminal positivo de la siguiente y así sucesivamente, para entregar un voltaje total de 12v. (Ver figura 19).

12.1 Conexión en paraleloVoltaje total = Voltaje de c/u de lasbaterías.

Capacidad eléctrica total (Ah) =suma de la capacidad electrica (Ah)


Sistema de carga eléctrico

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Está compuesto por:AlternadorProporciona fuerza al sistema de ig- nición, la inyección de combustible, la computadora, las luces y demás accesorios; además, recarga la ba -tería.

Cuando el motor se encuentra funcionando, el alternador está girando y produciendo energía. La polea en la parte delantera del alternador le proporciona mando a un electromag -neto montado en un eje, llamado rotor. El rotor obtiene la corriente que necesita de la batería, para suminis- trarle energía a sus componentes internos. A medida que aumenta la velocidad del motor, la corriente en el rotor se incrementa, produciéndo- se de esta manera un aumento si- multáneo en el voltaje.

Si se dejase sin control, el alternador podría producir más y más voltaje a medida que aumente la velocidad del motor. En este momento interviene otro equipo que hace parte del sistema de carga: el regulador.

Regulador de voltajeControla tensión de salida, además previene que se sobrecargue la ba- tería en este proceso. El regulador opera limitando la cantidad de corriente que va al enrollado del rotor. Los reguladores modernos son dis- positivos electrónicos pequeños, sellados. De hecho, en muchos mo- delos nuevos de vehículos, el regulador está integrado dentro del alternador.

Como el sistema eléctrico del vehículo requiere una corriente direc -ta, la corriente alterna generada en el alternador es convertida a corrien-

te directa en unos elementos llama- dos diodos o puentes rectificadores.

En la figura 22, se describe el proceso de carga automático, el cual está presente en el sistema eléctri- co de carga en el vehículo. De tal forma que cuando hay exceso de energía por mala regulación, la ba- tería se sobrecarga y en el caso contrario por insuficiencia de energía ya sea por rna/a regulación o fa//a en el alternador, ésta se descarga para posteriormente sulfatarse.

BateríaEncargada de almacenar y entregar energía, como ya se ha explicado ampliamente.

Si existe un problema en alguna parte del sistema de carga, el sistema completo se paraliza totalmente. Cuando se diagnostica un problema en el sistema de carga, es necesario tomar en consideración la bate- ría, alternador, regulador de voltaje y además todos los cables y conec -tores entre ellos.

Inicialmente se menciona la idea principal de: «La batería no es un objeto perdurable y requiere de aten- ciones periódicas». Con un buen mantenimiento periódico la vida de la batería puede ser apreciablemen- te extendida. Negligencias y abusos excesivos disminuyen la vida útil de la batería.

Un chequeo rutinario se puede realizar cuando se abastece el vehícu- lo de combustible. Una revisión se debe hacer como mínimo cuando se hace cambio de aceite o reparacio -nes pequeñas.


Causas comunes defalla en acumuladores

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La mayoría de las fallas del acumulador se originan por cuatro causas comunes:

— Tiempo de uso.— Pobre mantenimiento.

— Uso de una batería de baja capacidad.

— Vibración.

Tiempo de usoEl deterioro normal acompaña al avance del tiempo. La repetición del ciclo de carga-descarga desgasta lentamente el material activo de las placas, hasta que se llega al punto en que la superficie de la placa dis -ponible para que se lleve a cabo la reacción con el electrólito no es suficiente para restaurar la capacidadtotal de la batería.

Pobre mantenimiento* Niveles de electrólito bajos (perdí- da de agua): Una condición perma- nente de bajos niveles de electrólito (originado por la pérdida de agua) causa un rápido deterioro del material activo en la parte superior de las placas no cubiertas por el electróli- to. Esta condición reduce y eventualmente acaba con la habilidad del acumulador para producir la energía requerida para suministrar la descarga necesaria.* Sobrecarga o insuficiencia de car -ga: Un suministro excesivo o insufi- ciente de corriente de carga puede causar serios daños al acumulador. Esto se aplica tanto para el sistema de generación propio del vehículo como para las fuentes externas de energía, como los cargadores para baterías.

- La sobrecarga provoca:1. Una rápida corrosión de las placas positivas.2. Calor, lo que intensifica la reac- ción química normal, originando un envejecimiento prematuro de todos los componentes.3. Deformación de las placas positivas y daños a los separadores.4. Derramamiento de ácido, lo cual reduce el nivel del electrólito y ocasiona daños por el ácido en los postes, cables y partes aledañas a la batería.5. Pérdida excesiva de agua.

- La insuficiencia de carga provoca:1. Grandes depósitos de sulfato de plomo en las placas, lo que afecta la reacción electroquímica normal, la cual debería ocurrir cuando el acumulador está cargado.2. Acumulación de depósitos de plomo en los separadores, lo que origina cortocircuitos entre placas positivas y negativa.3. Bajo contenido de ácido en el electrólito, lo que incrementa las posibilidades de congelación en temperaturas muy frías.4. Una batería descargada.

Uso de una batería de baja capacidadLa instalación de una batería con una capacidad menor a la especificada por el fabricante causa inevitable -mente frecuentes descargas, inca- pacidad para funcionar en condiciones frías y fallas prematuras del acumulador.

No culpe a la batería por los problemas hasta que se haya hecho una revisión completa de estos aspectos.Cables de conexión para la bate ría: La batería está conectada al sis tema eléctrico del vehículo por me dio de cables especiales que tienen un calibre suficiente para transportar la corriente que requiere la mar cha y el resto del sistema. Los cables están conectados a la batería por medio de unas terminales que se aseguran a los bornes o postes de la batería, estableciendo una co nexión eléctrica sólida. Uno de los cables sirve como “tierra” del sistema eléctrico (generalmente conectado a la carrocería o el monoblock del motor), y el otro cable es una conexión “viva” (por lo general conectada a la marcha o arranque). La batería no puede desarrollar su fun ción de almacenar energía y entre garla al sistema eléctrico a menos que los cables sean capaces de transportar la carga eléctrica. Es necesario, por lo tanto, revisar periódicamente los cables porque, al igual que otras partes, están sujetos a desgastes. Los cables que se ponen en contacto con partes del automóvil pueden verse dañados por desgaste. El material de protección que cubre los cables puede acabar- se, creando la posibilidad de corto circuitos.El cable de tierra también puede des gastarse, pero en este caso no existe peligro de cortocircuito, aunque se puede reducir la capacidad de conducción de corriente.Tanto los cables como los termina les también pueden verse dañados por corrosión, lo que reduce la efectividad de las conexiones eléctricas entre los bornes o postes termina les de la batería y las terminales de los cables. La corrosión puede también afectar los cables bajo el aislamiento, reduciendo su capacidad para conducir la corriente. Si los cables de la batería no son capaces de conducir la energía eléctrica ne cesaria no podrá operar satisfactoriamente el sistema eléctrico.


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Vibración excesivaMuchas de las fallas prematuras en la batería se deben a una vibración excesiva. En la mayoría de los casos, el daño por vibraciones es el resultado de mala fijación de la ba- tería a su base o por conducir en terrenos accidentados o sin pavimentar. La vibración sacude el material activo de las placas, provocando su desprendimiento y su acumulación en la parte baja de la batería. Eventualmente, la acumu- lación del material alcanza el punto en que se pone en contacto material de diferente polaridad, originando cortocircuitos y fallas en la batería.Los tornillos del sujetador para la batería deben estar lo suficientemente apretados para evitar su movimiento. Sin embargo, si los tornillos están excesivamente apretados, pueden causar puntos de tensión, lo que a su vez tiene como resultado tapas y cajas rotas.

Causas de descargaen acumuladoresMuchas veces, un sistema eléctrico defectuoso afecta las condiciones de la batería. Una batería en buenas condiciones que está constantemente descargándose es un problema que puede en general deberse a una o más de las situaciones descritas acontinuación:— Bandas del generador o alterna dor desgastadas, sueltas o muytensas.— Cortocircuito en el sistema eléctrico del vehículo.— Regulador de voltaje defectuoso o ajustado indebidamente.— Cortocircuito en el sistema deluces.— Generador o alternador defectuoso.— El vehículo no se ha utilizado por largos períodos.— Accesorios eléctricos se dejaron encendidos.


Cómo detectar una falla potencial

en el acumulador

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Son pocos los acumuladores que fallan sin algún tipo de advertencia previa. Por medio de una inspección visual, además de las pruebas, se pueden detectar y reparar probables problemas antes que se conviertan en verdaderas fallas.

Inspección visualLa apariencia externa del acumulador es un indicio obvio, pero importante, de su funcionamiento y su duración esperada de servicio. A continuación presentamos algunas «pis tas» para detectar posibles fallas en el acumulador (Ver ilustraciones).Pruebas: Las fallas probables de los acumuladores no son siempre detectables por medio de la inspección visual. No se puede apreciar, por ejemplo, una celda defectuosa, por lo que todos los acumuladores deben ser sometidos a pruebas periódicas para detectar los defectos ocultos que originan fallas. Existen varias pruebas fáciles que se pueden llevar a cabo, según se indica a continuación.

Estado de cargadel acumulador— Evaluado con densímetro1. Apague todos los accesorios

eléctricos.2. No agregue agua en este

momento.

3. Llene el densímetro varias veces, hasta que el flotador quede sus pendido en el electrólito.

4. Anote e interprete las lecturas de la siguiente manera: con la gravedad específica leída en cada celda, compare las lecturas. Si hay una diferencia de más de 0.050 puntos entre cualquiera de las lecturas es indicio de que la celda o las celdas de menor gravedad específica presentan internamente alguna falla. Esta prueba no es efectiva si la batería está totalmente descargada.

Nota: Si las celdas han sido sobrellenadas frecuentemente, debido al descuido cuando se adiciona agua, existirá una caída gradual de la gravedad específica y esto puede crear la variación como mínimo de 0.050 puntos sin presentarse realmente problema interno.Saque un promedio de las lecturas realizadas. Si la lectura promedio es menor a los 1.225, cargue la bate ría, luego vuelva a efectuar las lecturas, si las celdas que se encontraban inicialmente bajas de gravedad específica no aumentaron, se pue de afirmar la clase de falla (corto o aislamiento).— Evaluado con voltímetro (circuito abierto)Deje pasar por lo menos diez minutos después de la prueba de carga (vehículo) para que estabilice el vol-


Almacenamiento 31

taje de la batería y vuelva a medir. Determine el estado aproximado de carga. (Ver Tabla 5).Evaluado con resistencia (Prueba de descarga)Encargada de realizar una descarga directa a la batería para conocer el estado de sus elementos in ternos y de la carga. Esta prueba se realiza por espacio de quince segundos utilizando el equipo especializado para el efecto y es aplicable para baterías con buena carga. Si pasa la prueba de resistencia y no se presenta ningún

problema en la batería, complete la carga. Si se presenta en alguna o varias celdas un burbujeo, fuerte, indicará una continuidad directa entre placas de diferente polaridad (corto) y si este burbujeo es acompañado de un «humo», se presenta una discontinuidad parcial (aislamiento parcial o un falso contacto). Si en el momento de conectarse la batería a la resistencia no se encuentra respuesta como mínimo en el voltaje, indicará que la batería está totalmente aislada.


y mantenimiento

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Todas las baterías deben ser almacenadas en un sitio seco y fresco y en su posición normal (bornes hacia arriba), para evitar posibles fugas de electrólito.

La existencia de los acumuladores debe ser rotada en estricto orden: Primera en llegar, primera en salir. Los códigos de fecha de fabricación estampados en las cajas de cartón y en los acumula dores pueden ser de gran ayuda. Una de las mayores causas de problemas con el reemplazo de los acumuladores, es la falla en no seguir el procedimiento de Primera en llegar, primera en salir y el de mantener unos niveles de inventarios en balance con la de manda.

Baterías almacenadas sin uso, por períodos largos, sin carga, aceleran la corrosión formando una capa de sulfato no-conductor, evidenciándose en la pérdida de capacidad eléctrica. Si la temperatura ambiente del lugar de almacenamiento es elevada, la autodescarga será más acelerada; es decir, a mayor temperatura ambiente la batería presenta mayor actividad interna..

Cuando se almacenan incorrecta mente las baterías, éstas comienzan a perder su carga eléctrica, hasta quedar completamente descarga das. Para evitar esto, siga las siguientes normas:

El contacto directo con el metal del exhibidor, descarga la electricidad hacia tierra.

Almacenaje correctoAlmacene sobre estibas (pallets) de madera preferentemente, ya que ésta actúa como aislante.

Almacenaje incorrectoEl contacto directo con pisos de cemento o cerámica, acelera la auto descarga.

de la corriente de carga. Las celdas también pierden agua a causa de la evaporación normal. Estas pérdidas de agua se deben reemplazar con agua desionizada o desmineralizada, para mantener el electrólito en un nivel adecuado (nunca dejar secar las placas), de esta ma nera alargará el


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Asegúrese de que su exhibidor metálico tenga base de madera o un aislante adecuado para una exhibición correcta y segura contra des cargas, evitando el contacto con el metal.

* Las celdas muestran una disminución gradual del nivel del electrólito después de un tiempo de estar trabajando la bate ría, debido a la pérdida de agua del electrólito. Esto es normal, la electrólisis libera gases de hidrógeno y oxígeno como resultado

de la corriente de carga. Las celdas también pierden agua a causa de la evaporación normal. Estas pérdidas de agua se deben reemplazar con agua desionizada o desmineralizada, para mantener el electrólito en un nivel adecuado (nunca dejar secar las placas), de esta ma nera alargará el


Retiro e instalaciónde acumuladores

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A continuación se presentan diez pasos en el procedimiento para retirar e instalar acumuladores automotrices:1. Antes de retirar el acumulador

viejo, identifique los terminales (+,-). El cable de tierra (-) está conectado al motor o a la carrocería.

2. Desconecte primero el cable de tierra (-) para evitar chispas origina das con los cortocircuitos. Desconecte el otro cable del poste (+) de la terminal. Entonces, remueva el acumulador y sus sujetadores.

3. Revise la base de la charola, terminales y reemplace los artículos dañados por corrosión excesiva. Utilice un cepillo de alambre para limpiar la corrosión.

4. Limpie la corrosión de la charola, sujetadores y cables con una so lución de bicarbonato de soda. Luego enjuague perfectamente con agua limpia.

5. Antes de la instalación, revise el estado de carga del acumulador con un densímetro o probador. Si las lecturas de la gravedad específica son bajas, se deberá cargar el acumulador antes de la instalación. Durante la época de invierno es importante que el acumulador esté a plena carga antes de instalarlo, para obtener una energía máxima de marcha y para proteger el electrólito del congelamiento.

6. Utilizando el cepillo metálico, limpie ambos postes del acumu lador, así como la parte interna de las dos terminales hasta que tengan un brillo metálico. La limpieza asegura un buen contacto eléctrico.

7. Coloque cuidadosamente el


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6. Utilizando el cepillo metálico, limpie ambos postes del acumu lador, así como la parte interna de las dos terminales hasta que tengan un brillo metálico. La limpieza asegura un buen contacto eléctrico.

7. Coloque cuidadosamente el

Cómo pasar corrienteSi tan sólo se dispone de cables para pasar corriente y el acumulador de donde se va a pasar la corriente se encuentra en otro automóvil, enambos vehículos ponga el freno de mano, apague todos los interruptores, coloque la palanca de los cambios en

2. Conecte el otro extremo del cable o poste (+) del acumulador en funcionamiento.

3. Conecte el segundo cable al otro poste (-) del acumulador en funcionamiento.

4. Realice la conexión final sobre el monoblock del vehículo


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Cómo pasar corrienteSi tan sólo se dispone de cables para pasar corriente y el acumulador de donde se va a pasar la corriente se encuentra en otro automóvil, enambos vehículos ponga el freno de mano, apague todos los interruptores, coloque la palanca de los cambios en

2. Conecte el otro extremo del cable o poste (+) del acumulador en funcionamiento.

3. Conecte el segundo cable al otro poste (-) del acumulador en funcionamiento.

4. Realice la conexión final sobre el monoblock del vehículo

Sugerencias sobreel procedimientopara atender quejasen acumuladores


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Es importante una técnica adecua da cuando se atienden clientes que tienen quejas con respecto a su acumulador.Para la persona normal, con frecuencia un vehículo que no arranca significa problemas con el acumulador. En realidad, la queja más común, (por ejemplo, que el acumulador no hace que arranque el motor o no re tiene la carga), puede a menudo llevar a identificar una mala activación o una recarga inadecuada.Nuestro trabajo es determinar si el acumulador está en plena carga después de haberlo cargado en su totalidad.Los consumidores tienden a poner en duda la calidad del acumulador, así como la integridad del vendedor, cuando informa que se requiere de un repuesto durante el período que cubre la garantía.Por estas razones, utilice el siguiente procedimiento para manejar cualquier queja sobre acumuladores:1. Salude a todos los clientes con

cortesía. Si los clientes están con nosotros es porque han tenido algún problema, por lo que hay que mostrarles que estamos interesa dos en su caso.

2. Determine las causas de la queja.

a) Examine la caja del acumulador, así como los postes, para identificar posibles roturas o algún otro daño.Estas condiciones se deben al abuso y podrían ser la causa de la queja.

b) Revise el nivel de electrólito. Agregue agua, en caso necesario.

c) Desconecte el acumulador, retirando primero el cable de tierra (conéctelo de último).Recargue totalmente el acumulador. En temporadas de frío, se podrían requerir dos horas o más en carga rápida (no recomendada) y hasta 24 horas o más en carga lenta para cargar por completo un acumulador descargado y frío. Muchos vendedores ofrecen acumuladores en préstamo cuando se requiere una carga prolongada.

d) Pruebe cuidadosamente el acumulador con un probador, según las instrucciones para ese apara to específico.

3. Si las pruebas muestran que el acumulador está apto para su funcionamiento, reinstálelo y revise el sistema eléctrico de la siguiente manera:

a) Limpie los postes del acumulador y las terminales de los cables con un cepillo de alambre o alguna herramienta de limpieza. Apriete con cuidado las abrazaderas para lograr un contacto óptimo.

b) Reemplace los cables que estén desgastados, excesivamente corroídos o que tengan la capa protectora dañada.

c) Revise el alternador y los controles de carga a fin de que operen dentro de las especificaciones.

4. En caso de que el probador de acumuladores así lo indique, re emplace el acumulador según las condiciones de su garantía.

Sugerencias sobreel procedimientopara atender quejasen acumuladores


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NacionalesSantiago de CaliAdministraciónCalle 21N No. 6-14 Pisos 4 y 5.TeI.: 667 0236Fábrica: AcopiCalle 10 No. 35-265.Tels.: 664 4660-61-62Almacenes CaliCra. 1 No. 45A-07. TeIs.: 447 1058 - 65Cra. 8 No. 23-02. Tels.: 883 1470 - 882 1936Cra. 1 No. 21 -95. TeIs.: 8842844-8805805Cra. 1 No. 38A-04. Tel.: 442 2626

Av. 7 No. 123-11.Tel.: 213 5937Cra. 30 No. 14-74. Tel.: 277 4563Av. Boyacá No. 35-08. Sur. Tel.: 264 2800

Bucaramanga (976)Cra. 15 No. 28-36. Tel.: 426 272Cra. 15 No. 23-04. Tel.: 303 334

Buenaventura (9224)Cra. 12 No. 5-43.Tels.: 34834 – 17714

Teléfonosy direcciones


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NacionalesSantiago de CaliAdministraciónCalle 21N No. 6-14 Pisos 4 y 5.TeI.: 667 0236Fábrica: AcopiCalle 10 No. 35-265.Tels.: 664 4660-61-62Almacenes CaliCra. 1 No. 45A-07. TeIs.: 447 1058 - 65Cra. 8 No. 23-02. Tels.: 883 1470 - 882 1936Cra. 1 No. 21 -95. TeIs.: 8842844-8805805Cra. 1 No. 38A-04. Tel.: 442 2626

Av. 7 No. 123-11.Tel.: 213 5937Cra. 30 No. 14-74. Tel.: 277 4563Av. Boyacá No. 35-08. Sur. Tel.: 264 2800

Bucaramanga (976)Cra. 15 No. 28-36. Tel.: 426 272Cra. 15 No. 23-04. Tel.: 303 334

Buenaventura (9224)Cra. 12 No. 5-43.Tels.: 34834 – 17714

Pereira (963)Cra. 12 No. 24-57. Tel.: 335 763Av. 30 de Agosto No. 27-50. Tel.: 336 1093

Popayán (9282)Cra. 9 No. 3N-53. Tel.: 33189Calle 1 N No. 9-33. Tel.: 36277

Santa Marta (954)Calle 24 No. 4-27. Tel.: 231 886

Sincelejo (952)Av. Peñitas No. 25-227. Tel.: 801 187

Tuluá(92)Cra. 30 No. 21-02. Tel.: 244 343

Apartado Postal 55-0980 PaitillaTeléfonos: (507) 2256522 - 2256525.Fax: 2251474

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VenezuelaMAC: Zona Industrial Castillfto Avenida 103


Bibliografía

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Pereira (963)Cra. 12 No. 24-57. Tel.: 335 763Av. 30 de Agosto No. 27-50. Tel.: 336 1093

Popayán (9282)Cra. 9 No. 3N-53. Tel.: 33189Calle 1 N No. 9-33. Tel.: 36277

Santa Marta (954)Calle 24 No. 4-27. Tel.: 231 886

Sincelejo (952)Av. Peñitas No. 25-227. Tel.: 801 187

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PerúLimaCAPSA-MAC: Avenida Repúblicade Panamá 1491Balconcillo - La VictoriaLima, 100Telefax: (51-1) 2655252Sucursal 28 de Julio: Avenida 28 de Julio 599Teléfono: (51-1) 4236151

VenezuelaMAC: Zona Industrial Castillfto Avenida 103

— Electricidad Automotriz. Colección Tecnológicas. Trillas. Niess E/2a. Edición - México, 1988.— LeadAcidBatteryReference Manual Service Center. Johnson Controis, 1996.— Acumuladores. George Good Vinal, 1967.— Cuidando el Sistema de Carga Eléctrico. Chaikin D. Mecánica Popular, 1992.— Catálogo Instructivo Equipos del Vehículo. General Motors - Colmoto res, 1992.— Storage Battery Manufacturing Manual. Orsino Heener, 1986.— Battery Coundll International. Storage Battery Technical. Service


Contenido

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— Electricidad Automotriz. Colección Tecnológicas. Trillas. Niess E/2a. Edición - México, 1988.— LeadAcidBatteryReference Manual Service Center. Johnson Controis, 1996.— Acumuladores. George Good Vinal, 1967.— Cuidando el Sistema de Carga Eléctrico. Chaikin D. Mecánica Popular, 1992.— Catálogo Instructivo Equipos del Vehículo. General Motors - Colmoto res, 1992.— Storage Battery Manufacturing Manual. Orsino Heener, 1986.— Battery Coundll International. Storage Battery Technical. Service

Introducción 1CAPÍTULO 1Terminología de) acumulador 3CAPÍTULO IIPrecauciones al manipular acumuladores 7CAPÍTULO IIIAcumulador 9CAPITULO IVFunciones del acumulador o batería 13CAPÍTULO VEquilibrio de energía 15


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Introducción 1CAPÍTULO 1Terminología de) acumulador 3CAPÍTULO IIPrecauciones al manipular acumuladores 7CAPÍTULO IIIAcumulador 9CAPITULO IVFunciones del acumulador o batería 13CAPÍTULO VEquilibrio de energía 15

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