¿Qué es una batería de plomo?
Una batería de plomo es un tipo de acumulador de tecnología recargable que usa plomo y dióxido de plomo como electrodos y ácido sulfúrico como electrolito. Tienen una gran variedad de aplicaciones, como en vehículos, sistemas de alimentación ininterrumpida o UPS, sistema de respaldo de energía como en centrales de alarma, solar, carros de golf y más.
En general, estos acumuladores tienen una construcción básica que consiste en distintas células primarias individuales o vasos, cada uno de 2V conectados en serie dentro de una misma carcasa. En los sistemas de baterías de gran tamaño, estas células son vasos independientes que se interconectan en serie mediante puentes formando una bancada.
Cada celda consta de un electrodo positivo que consiste en una placa de plomo recubierta de dióxido de plomo y un electrodo negativo que es una placa de plomo porosa sumergida en una solución de ácido sulfúrico diluida.
¿Qué tipos de batería de Plomo-Ácido existen?
Conocidas por su confiabilidad y versatilidad, se presentan en diferentes categorías, cada una diseñada para satisfacer unas necesidades específicas. Según las necesidades y aplicación, hay dos tipos principales:
Baterías de Plomo-Ácido abiertas
En este tipo de pilas, el electrolito es una solución de ácido sulfúrico diluido que se encuentra libre entre los electrodos. Necesitan mantenimiento periódico para comprobar el nivel del electrolito y añadir agua destilada si es necesario. Los tipos de acumuladores abiertos son los siguientes:
- Baterías de arranque: Son el tipo más común y se utilizan en los vehículos de motor para proporcionar la energía necesaria para arrancar el propulsor.
- Baterías de ciclo profundo: Son capaces de soportar múltiples ciclos de carga y descarga, lo que las hace adecuadas para aplicaciones como vehículos eléctricos, carritos de golf y sistemas de energía solar. Para esta tipología, también se pueden emplear baterías de ion de litio.
- Baterías estacionarias: Se utilizan en aplicaciones estables, como sistemas de respaldo de energía y telecomunicaciones.
Baterías de Plomo-Ácido selladas o reguladas por válvula (VRLA)
En este tipo de acumuladores, el electrolito está inmovilizado en un gel o en una fibra de vidrio. Esta característica elimina la necesidad de mantenimiento periódico y hace que las pilas sean más seguras. Los tipos sellados son los siguientes:
- Baterías AGM (Absorbed Glass Mat): El electrolito está absorbido en una fibra de vidrio, lo que proporciona una mayor resistencia a las vibraciones y a las sobrecargas.
- Baterías de gel: El electrolito está en forma de gel, lo que proporciona una mayor resistencia a las fugas y a las sobrecargas.
- Baterías EFB (Enhanced Flooded Battery): Son un tipo de acumulador abierto que tiene un separador mejorado que reduce la necesidad de mantenimiento.
La elección del tipo de batería de plomo-ácido adecuado depende de la aplicación específica. A continuación veremos las ventajas e inconvenientes de las baterías AGM y GEL.
¿Qué diferencia hay entre las baterías de gel de plomo y las baterías de plomo AGM? Ventajas y desventajas
Las pilas de gel de plomo y las de plomo AGM (Absorbent Glass Mat) son ambas selladas con válvula regulada (VRLA) para liberar los gases generados durante la carga. Sin embargo, tienen algunas diferencias.
Batería de Gel de Plomo
- Electrolítico: Utilizan un electrolito en forma de gel, que es una sustancia similar a un líquido que se espesa. El gel envuelve las placas y evita el movimiento del electrolito en el interior de la batería.
- Estructura de las placas: Tienen placas más gruesas en comparación con los acumuladores AGM.
- Densidad de energía: Tienden a tener una menor densidad de energía que las baterías AGM debido a sus placas más gruesas.
- Ciclos de vida: Tienden a tener un ciclo de vida ligeramente más largo en comparación con las pilas AGM, especialmente en aplicaciones de descarga profunda y recarga frecuente.
- Resistencia a la vibración: Suelen ser más resistentes a la vibración debido a sus placas más gruesas y al electrolito en gel.
- Coste: Aunque puede variar y depende de factores como la marca, la capacidad y el diseño, suelen ser más costosas que las de AGM.
Baterías de Plomo AGM
- Electrolítico: Utilizan un separador de fibra de vidrio saturado con ácido entre las placas para absorber y retener el electrolito. Aunque el electrolito está presente en forma líquida, está contenido en el separador y no puede derramarse fácilmente.
- Estructura de las placas: Tienen placas más delgadas y generalmente están más cerca unas de otras en comparación con las de gel.
- Densidad de energía: Tienen una mayor densidad de energía debido a sus placas más delgadas y a la disposición más compacta.
- Ciclos de vida: Aunque pueden ofrecer un buen rendimiento en ciclos profundos, algunas baterías AGM pueden tener una vida útil ligeramente más corta que las de gel en ciertas condiciones.
- Resistencia a la vibración: Aunque son robustas, las AGM pueden ser más sensibles a la vibración en comparación con las de gel en algunas aplicaciones.
- Coste: Son más económicas que las de gel.
La elección entre baterías de gel y AGM depende de las necesidades particulares de la aplicación, las condiciones ambientales y las preferencias del usuario. Ambos tipos son opciones selladas y libres de mantenimiento, lo que las hace adecuadas para diversas aplicaciones.
¿Qué es una batería de plomo VRLA?
Aunque en el apartado anterior hemos hablado del término VRLA ampliaremos esta información: VRLA significa "Válvula Regulada por Plomo-Ácido" (Valve Regulated Lead-Acid, en inglés) y se refiere a un tipo de diseño de baterías de plomo-ácido. Las pilas VRLA son selladas y utilizan una válvula reguladora para controlar la liberación de gases generados durante el proceso de carga. Son también conocidas como baterías de plomo-ácido selladas y son parte de la familia de los acumuladores de plomo-ácido, que incluye las baterías de gel y las baterías AGM (Absorbent Glass Mat).
Características clave de las baterías VRLA
- Selladas: Las baterías VRLA están diseñadas para ser selladas, lo que significa que el electrolito (solución de ácido sulfúrico) está encapsulado y no puede escapar en condiciones normales de uso. Este diseño tiene varias ventajas, incluida la eliminación del riesgo de derrame de ácido y la capacidad de montar la batería en diversas posiciones.
- Válvula Reguladora: Incorporan una válvula de seguridad que regula la presión interna y permite la liberación controlada de gases producidos durante la carga. Esto evita la acumulación excesiva de presión en el interior de la batería.
- Electrolito Absorbido o en Gel: Las baterías VRLA pueden tener placas de plomo sumergidas en un electrolito absorbido (como en las baterías AGM) o en un gel (como en las baterías de gel). Ambos diseños ayudan a mantener el electrolito en su lugar y contribuyen a hacer que el acumulador sea resistente a las fugas.
- Aplicaciones Comunes: Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo sistemas de energía de respaldo, sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS), sistemas de energía solar y vehículos recreativos (RV), entre otros.
La designación VRLA es un término amplio que abarca tanto las baterías de gel como las baterías AGM, ya que ambas comparten la característica de ser selladas y reguladas por válvulas. Son apreciadas por su diseño libre de mantenimiento, versatilidad en la instalación y capacidad para proporcionar energía de manera confiable en diversas aplicaciones.
