Batería de arranque: características, dispositivo y finalidad

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificación: 2024-02-19 14:11

Las baterías de arranque se utilizan en los automóviles como fuente de energía. Se necesita electricidad para arrancar el motor de combustión interna y alimentar a todos los consumidores. Los tractores y los automóviles utilizan dos tipos de fuentes de energía. Esta es una batería y un generador eléctrico. La batería proporciona energía al motor de arranque al arrancar el motor y los consumidores. La batería compensa la f alta de energía cuando el generador aún no ha entrado en funcionamiento. Por lo tanto, la batería se denomina batería de arranque. También hay baterías de tracción, pero se necesitan para otras tareas.

De la historia

La primera batería completa fue creada en 1859 por el inventor francés Plante. El dispositivo constaba de dos láminas de plomo enrolladas en espiral, separadas por un separador. Estas hojas se sumergieron en una solución de ácido sulfúrico. La batería tenía un área total de electrodos activos de 10 m2. Después de mejoras y actualizaciones, la batería se lanzó a la producción en masa en1880. Más tarde, Volkmar creó placas de rejilla a partir de una aleación de plomo y antimonio, lo que dio lugar a una nueva era de baterías. Sin embargo, no fue hasta 1925 que se utilizó por primera vez un sistema de arranque eléctrico en los automóviles.

Principio de funcionamiento

La batería de plomo más sencilla es un recipiente de plástico con un electrolito en su interior. Hay dos platos en el recipiente. Estos son electrodos de batería. El electrolito es una solución de ácido sulfúrico altamente purificado y agua destilada. Las sustancias activas durante el paso de los procesos electroquímicos son dióxido de plomo en la placa positiva, así como plomo esponjoso en la negativa. El electrolito de una batería cargada tiene una mayor capacidad.

La batería funciona según el principio de doble conversión: primero, la electricidad de fuentes externas se convierte en energía química, luego la energía química se convierte en energía eléctrica. La batería no es una fuente de alimentación independiente, sino que solo acumula y convierte electricidad.

Bajo la influencia de la corriente, el ácido sulfúrico, que está contenido en la composición del electrolito, se descompone. De él se libera hidrógeno, que posteriormente se combina con el oxígeno liberado en la placa positiva. La combinación de hidrógeno y oxígeno produce agua. El plomo se combina con lo que queda del ácido, dando como resultado sulfato de plomo.

Junto con las transformaciones químicas en la placa positiva, cuando la batería se descarga, la composición química de la negativa también cambia. Así, el plomo esponjoso se combina con el resto del ácido y se forma sulfato de plomo.

Diseño

Una batería de plomo-ácido, como fuente reversible de corriente eléctrica, consta estructuralmente de un bloque de electrodos de diferentes potenciales colocados en un recipiente-celda lleno de electrolito. Dependiendo del voltaje requerido, la batería puede contener varios bloques conectados en serie. En una batería de 12 V, hay 6 bloques de celdas de este tipo. Con un voltaje de 24 V, la batería contiene 12 celdas.

Electrodos

En una batería de plomo-ácido, el electrodo tiene forma de placa reticular. Las células de la placa están llenas de sustancias activas. La masa activa tiene poros para que puedan participar tantas sustancias activas como sea posible en la reacción de generación actual. Esto es especialmente importante si las corrientes de descarga son grandes.

La rejilla incluye un marco, nervaduras verticales, venas horizontales, una orejeta de eliminación de corriente, con la que se conectan los electrodos al puente. También hay patas de apoyo con las que se apoya el electrodo en la parte inferior del bloque. La malla metálica con plomo también se utiliza como rejilla en la industria.

La red juega el papel no solo de un marco que asegura la fuerza del electrodo. También proporciona retención de la masa activa y la capacidad de conectar los electrodos en paralelo entre sí a través de las orejas. El grosor de las rejillas de electrodos se selecciona en función del modo de funcionamiento y las características de las baterías de arranque. Rejilla con negativoLos electrodos suelen ser más delgados, ya que los electrodos están menos sujetos a la corrosión y la deformación. La masa de la rejilla negativa es el 50% de la masa del electrodo.

Si la batería no requiere mantenimiento, entonces la rejilla está hecha de aleaciones de plomo-calcio-estaño o bajo contenido de antimonio. Esto le permite reducir la formación intensiva de gases. El calcio y el cadmio proporcionan un mayor voltaje de gasificación.

Separadores

Continuamos considerando el propósito y el diseño de la batería de arranque. ¿Qué es un separador? Sirve para separar los electrodos en el bloque. Esta es una partición de polímero poroso, que está diseñada para evitar cortocircuitos de electrodos de diferente polaridad. El separador también proporciona un suministro de electrolito en el espacio entre los electrodos. En una batería de plomo, puede ser de mipor, miplast, porvinil.

Especificaciones de la batería

En el territorio de la Federación Rusa, la batería de arranque debe cumplir con GOST 959-2002. La batería debe coincidir con las dimensiones y especificaciones del vehículo específico.

La polaridad de la batería determina cómo se ubican los terminales de corriente negativa y positiva. Si consideramos la batería desde el lado al que están más cerca las conclusiones, entonces distinguen la polaridad directa y la inversa. Una línea recta es cuando la terminal positiva está a la izquierda y la terminal negativa está a la derecha. Lo contrario es cuando el positivo está a la derecha y el negativo a la izquierda.

El ancho de la batería debe coincidir con el ancho del lugar debajobatería en un automóvil en particular. La mayoría de las baterías están unidas a los bordes inferiores de la caja. En cuanto a la longitud y la altura, estos parámetros pueden ser mayores si el nicho lo permite.

La capacidad nominal es la cantidad total de electricidad que una batería de arranque puede producir en un modo de descarga de 20 horas con una corriente igual a 0,05 de capacidad hasta una tensión en los terminales de corriente de 10,5 V. También existe tal El parámetro como capacidad de reserva es el tiempo de descarga de una batería cargada con una corriente de 25 A a 10,5 V.

La corriente de desplazamiento inactiva es la corriente de descarga que la batería es capaz de entregar a una temperatura de -18 grados durante 10 segundos. En este caso, el voltaje es de al menos 7,5 V. Cuanto mayor sea este parámetro, más fácil será arrancar el motor en invierno.

Vida útil

La orden del SD de las Fuerzas Armadas de la Federación Rusa No. 104 indica las causas de fallas en las que no se puede usar la batería. La orden se refiere a las normas para la vida útil de las baterías de arranque. Muestra la vida útil de los diferentes tipos de automóviles.

El tiempo mínimo de funcionamiento de un turismo en uso individual es de 60.000 km, y la vida útil normal es de 4 años. Si el mismo automóvil de pasajeros se usa para uso oficial, la duración de la batería es de 2,5 años o 112 mil km. Si un turismo funciona en modo taxi, la duración de la batería en este caso es de 70.000 km o 21 meses. La batería de arranque de los vehículos comerciales ligeros debevivir 2 años.

Pero debes tener en cuenta que ahora no hay reglas claras. Todas las baterías son diferentes y sus fabricantes también son diferentes. Alguien produce un producto de calidad, alguien produce uno de baja calidad. Entre los fallos de funcionamiento en los que no es posible utilizar completamente la batería, se pueden distinguir los siguientes. Estos son la deformación de las placas de la batería del automóvil y su posterior destrucción, cortocircuito, fuerte sulfatación de las placas, intensa autodescarga, inversión de polaridad sin intervención humana.

¿Cómo puedo mantener la batería?

Puede distinguir las baterías reparadas de las que no necesitan mantenimiento. Estos últimos no requieren ningún mantenimiento durante toda su vida útil, según los fabricantes. Lo máximo que puede hacer el propietario es cargar regularmente la batería con un cargador. En cuanto al mantenimiento de las baterías de arranque del primer tipo, es necesario verificar periódicamente la capacidad del electrolito, cargar la batería en el cargador, agregar agua destilada si el nivel ha bajado.