Una batería de automóvil (batería ácida recargable) es un aparato estacional, aunque se usa todo el año. Después de todo, es fácil girar el cigüeñal en la estación cálida. Pero en el momento en que hace frío, la pregunta de cuán difícil será el arranque del motor se hace de inmediato. Es el que trata de convertirse en una resistencia puramente activa, consumiendo mucha corriente. Como resultado, la batería empieza a fallar. Si está defectuosa, no podrá arrancar el motor del automóvil en el modo normal. ¿Cómo evitar la «muerte» de la batería? ¿Cómo elegir una batería buena y viable? esto se explica en el artículo.
¿Para qué sirven las baterías en los autos?
El propósito de la batería es hacer arrancar el motor, así como realizar las funciones de una fuente de alimentación en la red de a bordo del automóvil cuando el motor está apagado. La batería del automóvil también actúa como un regulador de voltaje para el sistema eléctrico del vehículo.
Las más comunes son las baterías con una tensión nominal de 12 voltios. Se pueden encontrar en autos, furgonetas, camiones ligeros y medianos. Las baterías con una tensión de 6 V se utilizan en motocicletas. Y las baterías con un voltaje de 24 V se operan en camiones pesados, equipos especiales y militares.
Para arrancar el motor, se requiere su motorización, que se proporciona con el arrancador. Y el motor de arranque está alimentado por una batería recargable. Por lo tanto, a menudo se les llama baterías de arranque. En este punto, el motor de arranque consume mucha corriente (varios cientos de amperios), descargando la batería del automóvil. Una vez que arranca el automóvil, el generador proporciona electricidad en la red. El circuito está diseñado de tal manera que cuando se viaja, la batería se recarga y repone la energía que se gastó al arrancar el motor.
Principio de funcionamiento de la batería
El principio de funcionamiento de una batería de plomo-ácido se basa en las reacciones electroquímicas de Pb y PbO2 en el electrolito. Se utiliza una solución acuosa de ácido sulfúrico como electrolito. Se producen decenas de reacciones diferentes en la batería del automóvil, pero consideraremos solo las principales. Cuando se aplica una carga externa a los cables de la batería, comienza el proceso electroquímico de interacción del electrolito con el óxido de plomo. Como resultado de esta reacción, el Pb metálico se oxida a PbSO4. Cuando la batería se descarga, el PbO2 se reduce en el ánodo y el Pb se oxida en el cátodo. El proceso de carga de la batería del auto es inverso. Cuando se consume sulfato de plomo, comienza el proceso de electrólisis del agua. Durante este proceso, el hidrógeno y el oxígeno se desarrollan en el cátodo y el ánodo, respectivamente. Como resultado de la evolución del hidrógeno y el oxígeno, el electrolito hierve. Es mejor evitar este proceso, ya que consume agua, aumenta la densidad del electrolito y, debido a la mezcla explosiva (hidrógeno + oxígeno), también aumenta el peligro de una explosión.
Para mantener el nivel requerido de electrolito, se agrega agua destilada a las celdas de la batería, si es necesario.
Características de las baterías de autos
La capacidad de acumulación caracteriza la cantidad de electricidad emitida cuando se descarga a la tensión mínima permitida. La unidad de medida de capacidad es amperios-horas.
AAF (amperios de arranque en frío) también se denomina corriente de arranque. Según GOST, la corriente de arranque declarada se verifica después de enfriar la batería a -18 grados centígrados. La batería del automóvil se descarga con una corriente de arranque en 30 segundos. Después de eso, su voltaje debe ser de al menos 8.4 voltios. En el caso de una descarga que dura 150 segundos, la tensión debe ser de al menos 6 voltios.
La fuerza electromotriz de la batería (FEM) es un parámetro que indica el voltaje en los cables de la batería que no se carga externamente, y no hay fugas. FEM se puede medir con un voltímetro o multímetro.
La resistencia interna de la batería del vehículo combina la resistencia de los separadores, electrodos, electrolitos, cables y otras celdas de la batería.
El nivel de carga depende de muchos factores y es difícil medir el indicador exacto. Pero el nivel aproximado de carga se mide por FEM y densidad de electrolitos.
La auto-descarga de la batería es un proceso de reducción de la capacidad de la batería. Es causada por procesos en los electrodos.
Además, es importante tener en cuenta la vida útil de la batería. La batería se puede almacenar durante algún tiempo en un estado de carga seca antes de que llegue al consumidor. También es importante conocer la vida útil y las características de diseño de la batería (peso, tamaño).
Tipos de baterías de autos
La batería antimonial se ha agotado y no se usan en la actualidad. Los electrodos de estas baterías contienen más del cinco por ciento de antimonio. Bajo antimonial: se usaron placas de bajo antimonio para reducir la descomposición del agua en oxígeno e hidrógeno, pero el problema de su servicio sigue siendo relevante. Es uno de los tipos de baterías más comunes en la actualidad. Las rejillas de plomo se convirtieron en aleaciones con calcio para resolver el problema del consumo de agua y la reducción de la auto-descarga. Al mismo tiempo, surgió el problema de la pérdida de capacidad durante una descarga profunda. Las baterías híbridas son baterías de automóviles modernas, que se han convertido en un intento de encontrar un intermedio entre las baterías de calcio y antimoniales bajas. AGM y baterías de gel son baterías de automóviles relativamente nuevas. Se convirtieron en el siguiente paso para garantizar el funcionamiento seguro de las baterías de automóviles. Baterías alcalinas: en lugar de ácido, el papel del electrolito es jugado por los álcalis. Las baterías más comunes son el níquel-hierro y el níquel-cadmio. Las baterías de iones de litio son bastante prometedoras, pero hoy en día no se usan mucho en los automóviles debido a una serie de problemas no resueltos.
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