Michael Thomas, técnico automotriz y diésel, es el autor del libro de texto de McGraw-Hill “Truck and Trailer Systems”.
Las baterías son el corazón y el alma del sistema eléctrico de nuestro vehículo. La batería almacena energía eléctrica para arrancar el vehículo, se recarga después de que se agota la energía y actúa como un amortiguador para los picos eléctricos en el sistema.
Los vehículos pueden usar una sola batería (automóviles y camiones ligeros) o cuatro baterías (la mayoría de los camiones pesados). Con varias baterías, una batería defectuosa puede hacer que las otras baterías del sistema también se deterioren. Los problemas de batería pueden afectar a todos los sistemas eléctricos del vehículo. Además, los cables y las conexiones de la batería son susceptibles a la corrosión y causan una resistencia excesiva que afectará el rendimiento de la batería.
Este artículo cubrirá los diferentes tipos de baterías, cables de batería, carga de baterías, prueba y diagnóstico de la batería y servicio.
INDICE DEL CONTENIDO
¿Qué es una batería?
Una batería se denomina técnicamente dispositivo galvánico. La batería almacena energía no como electrones sino como energía química. Cuando la batería está cargada, la energía eléctrica se almacena como energía química y, cuando se descarga, pasa de energía química a energía eléctrica.
Construcción de la batería
Celdas de batería
Las baterías de plomo-ácido están construidas con seis celdas, que están conectadas en serie para producir 2,1 voltios por celda, y un total de 12,6 voltios cuando la batería está completamente cargada. Cada celda está formada por placas positivas y negativas con una placa separadora no conductora en el medio para que no se toquen ni se cortocircuiten. Cada placa está construida con una rejilla cubierta con pasta de plomo: las placas positivas usan una pasta que consiste en peróxido de plomo o dióxido de plomo, y las placas negativas usan una pasta de esponja de plomo. A medida que la batería envejece, parte de esta pasta se caerá de las placas y se depositará en la parte inferior de la batería. La batería perderá energía y tendrá que ser reemplazada.
Electrolito de batería
El electrolito de una batería de plomo-ácido es una combinación de ácido sulfúrico (H2ASI QUE4) y agua: 36% de ácido y 64% de agua. Esta relación no debe modificarse ya que el rendimiento de la batería se verá afectado. Si el nivel de electrolito es bajo, solo debe agregarse agua destilada, nunca electrolito. No se debe usar agua del grifo para recargar una batería porque contiene minerales que conducen la electricidad.
Tres tipos de baterías
Los tres tipos de baterías que se utilizan para el arranque de vehículos son: tipo de “mantenimiento”, sin mantenimiento y de celda de gel. Las baterías de tipo mantenimiento y sin mantenimiento son baterías de plomo-ácido o “húmedas”. La batería de celda de gel utiliza un gel espeso como electrolito.
1. Baterías de tipo mantenimiento
Suelen ser las baterías más baratas. Una batería de tipo de mantenimiento debe tener agua revisada y agregada a intervalos determinados. A medida que el agua hierve durante el ciclo de carga, el agua sale por las rejillas de ventilación de las tapas. Llene la batería a través de las tapas de las celdas. Si la batería necesita agua, llénela con agua destilada. No use agua del grifo, ya que contiene minerales que podrían afectar el electrolito. La ventaja de tener tapas extraíbles es que podemos probar células individuales.
2. Baterías sin mantenimiento
Una batería de tipo libre de mantenimiento no debería necesitar que se le agregue agua. A medida que el agua hierve durante el ciclo de carga, se encuentra una rejilla de recuperación en la parte superior de la tapa de la batería. Esto devolverá el agua a las células. Sin embargo, no hay tapas de celdas para revisar o llenar la batería. Si la batería necesita agua, como se ve a través del panel lateral opaco de la batería, es necesario reemplazar la batería.
Estas baterías contienen una ventilación de presión para permitir que la batería se ventile si se acumula presión en la batería.
Algunas baterías que no requieren mantenimiento usan un “ojo” de hidrómetro para indicar el estado de la batería. Se supone que un ojo verde significa que la batería está en buen estado; sin embargo, el ojo está en una sola celda y no da ninguna indicación del estado de las otras cinco celdas.
3. Batería de celda de gel
La batería de celda de gel utiliza un electrolito gelificado especial. La batería está sellada y usa ventilaciones especiales para mantener la presión en la batería. Dado que esta batería no se derramará, se puede montar en casi cualquier posición. La batería también se conoce como batería recombinante, porque durante la carga, el oxígeno y el hidrógeno se liberan de las placas y forman agua para el electrolito. La carga de una celda de gel puede requerir un cargador especial porque la velocidad de carga debe mantenerse por debajo de 14,1 voltios. Si se excede esa tasa, la batería producirá más hidrógeno y oxígeno de lo que el electrolito puede recombinar, lo que puede causar una presión excesiva en la batería. Los gases adicionales generados pueden hacer que la batería se abulte y luego le falte hidrógeno y oxígeno.
Las baterías de celda de gel suelen ser las más caras. Solían costar el doble del precio de una batería sin mantenimiento, pero los precios han bajado un poco.
Bateria cargando
Cuando carga una batería, la energía eléctrica libera el sulfato que se ha formado en las placas de vuelta al electrolito, fortaleciendo así la solución ácida.
A medida que se descarga una batería, el ácido sulfúrico reacciona con las placas de plomo y crea una capa de sulfato en las placas de plomo. Esto debilita el electrolito y la fuerza de la batería. A una batería descargada le queda poca fuerza en el electrolito. Cuando una batería se descarga, la capa de sulfato de las placas puede endurecerse, lo que hace que no pueda volver a disolverse en el electrolito. A esto se le llama batería sulfatada. La sulfatación generalmente aumenta con una batería que se mantiene con poca carga.
Una carga lenta de aproximadamente 2 a 4 amperios durante 40 a 100 horas puede devolver una batería sulfatada, pero esto es poco probable.
Si una batería no se va a utilizar durante un período de tiempo, debe mantenerse en un mantenedor de batería que controlará el voltaje de la batería y la cargará según sea necesario. Los automóviles, el equipo y los camiones que permanecen sentados durante un período de tiempo pueden agotar las baterías. Desconecte las baterías o utilice también un mantenedor de baterías.
Servicio de Bateria
Mantener la batería, los terminales y la bandeja limpios puede prolongar la vida útil de todos los componentes. El Battery Council International (BCI) recomienda, como agente de limpieza para baterías, terminales y postes, bicarbonato de sodio y agua (1 cucharada a 1 cuarto de galón). El bicarbonato de sodio neutraliza el ácido. No introduzca nada de bicarbonato de sodio en las celdas de la batería, ya que esto neutralizará la celda. Utilice esta mezcla en la batería, los cables, las conexiones y la bandeja de la batería. Enjuague el área con agua. Seque la batería con una toalla de papel. Nunca seque con una pistola de aire, ya que esto puede causar un efecto de sifón para extraer ácido de la batería.
Prueba de capacitancia de la batería
Los buenos resultados muestran 960 amperios con una batería de 950 CCA.
Los resultados marginales (débiles) muestran 830 amperios de una batería de 950 CCA.
Prueba y diagnóstico de baterías
Dado que la batería es el corazón del sistema eléctrico del vehículo, muchos problemas eléctricos resultan ser causados por problemas de la batería. Las siguientes pruebas le dan al técnico una imagen precisa del estado de la batería y las conexiones.
Inspección visual de la batería
Se debe realizar una inspección visual de las conexiones de la batería, la bandeja de la batería y la batería misma antes de realizar cualquier otra prueba.
Durante su inspección desea buscar:
- Caja de batería con fugas, agrietada o abultada
- Acumulación de corrosión en las conexiones de los cables
- Postes de la batería dañados o cualquier indicación de que se esté filtrando ácido por el poste
- Estado del dispositivo de sujeción de la batería
- Estado de la bandeja de la batería y cualquier daño causado por fugas de ácido
- Evidencia de que los cables de la batería están rozando o haciendo cortocircuitos contra la bandeja o la tapa de la batería
- Cables de batería que parecen hinchados debido al ácido dentro de los cables.
Prueba de conductividad o capacitancia de la batería
Relativamente nuevo en la industria de pruebas de baterías es un probador llamado probador de capacitancia o conductancia. Este probador tiene el tamaño de un voltímetro y no carga la batería. Es el probador recomendado hoy en día por la mayoría de los fabricantes de baterías. El probador puede probar la batería en cuestión de segundos para CCA (amperios de arranque en frío), voltaje de la batería, estado de carga y cortocircuitos o aperturas. En la mayoría de los casos la batería no tiene que estar al 75% para continuar con la prueba.
Para realizar la prueba:
- Asegúrese de que el comprobador que se esté utilizando coincida o supere la clasificación CCA de la batería.
- Instale adaptadores en terminales tipo espárrago para obtener una buena conexión. Las malas conexiones darán lecturas falsas.
- Conecte los dos cables del probador, positivo a positivo y negativo a negativo. La polaridad es muy importante.
- Ingrese la clasificación CCA de la batería.
- Presione el botón de prueba.
- De un probador a otro, las pantallas varían y algunas usan LED para indicar el estado de la batería, pero todas brindan la siguiente información.
- CCA reales en la batería.
- Ya sea para reemplazar la batería.
- Ya sea para cargar la batería y volver a probar.
- Voltaje de la batería.
Una buena batería tendrá un CCA cercano al valor nominal de la batería. Una batería débil o marginal tendrá el CCA por encima del punto de falla pero por debajo de la clasificación de CCA.
Si la batería no pasa la prueba, verifique sus conexiones y vuelva a probar. Si la batería vuelve a fallar, reemplácela.
Retire el probador cuando haya terminado de probar.
Nota: En un paquete de cuatro baterías, la batería más débil reducirá las otras baterías a su nivel. Las 4 baterías deben estar al mismo nivel.
Prueba de gravedad específica
Las pruebas de gravedad específica miden el peso del electrolito en comparación con el agua. El electrolito es más pesado que el agua, por lo que su gravedad específica es más alta que el agua. El agua tiene un peso específico de 1.000, el ácido sulfúrico puro tiene un peso específico de 1.835 y el electrolito en una celda de batería completamente cargada tiene un peso específico de 1.265. Si todas las celdas de la batería están en buenas condiciones y están cargadas al 100%, las seis celdas estarán en 1.265. Se puede usar un hidrómetro o refractómetro para verificar la gravedad específica.
Esta prueba solo se puede realizar en baterías de tipo mantenimiento porque se necesita acceso al electrolito y las baterías de celda de gel o sin mantenimiento no tienen acceso a su electrolito.
Un hidrómetro funciona como una jeringa para pavos. Inserte el tubo corto en el electrolito, apriete la bombilla y suba el nivel en el cilindro hasta la línea completa. Lea el indicador flotante y registre su lectura. Vuelva a exprimir el electrolito en la celda de la que se extrajo y continúe con la siguiente celda.
Un refractómetro es similar a mirar a través de un catalejo. Coloque una gota de electrolito en la ventana y cierre la tapa de vidrio. Mire a través del visor en una buena fuente de luz y observe la línea de sombra formada. Lea la escala que indica el electrolito. Grabe su lectura.
A continuación se muestran las especificaciones de gravedad específica para la fuerza de carga y el voltaje disponible:
- 1.265 = 100% de carga = 12.6 voltios
- 1,225 = 75% de carga = 12,4 voltios
- 1,190 = 50% de carga = 12,2 voltios
- 1,155 = 25% de carga = 12,0 voltios
- 1.120 o menos = Descargado = 11.9 o menos
Nota: Todas las celdas deben tener un peso específico dentro de .050 entre sí.
Prueba de voltaje estático o de circuito abierto
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