Advertencia: Los artículos publicados en este sitio web deben ser utilizados únicamente con fines educativos (instrucción). 

No los utilice para operar una aeronave, volar, ni hacer procedimientos de mantenimiento. Tenga en cuenta que "Solo para Aviadores" no está afiliado de ninguna manera con ninguna compañía fabricante de aeronaves. 

Verificar y confirmar la información con personal aeronáutico certificado y documentación certificada.

De antemano agradecemos tu visita y esperamos que haya sido de mucha ayuda...

¿Qué es una batería?

Es un dispositivo que consta de una o más celdas electroquímicas que pueden convertir la energía química almacenada en corriente eléctrica. Cada celda consta de un electrodo positivo, o ánodo, un electrodo negativo, o cátodo, y electrolitos que permiten que los iones se muevan entre los electrodos, permitiendo que la corriente salga de la pila para realizar su función, alimentando un circuito eléctrico. 

Celda primaria

La batería seca es el tipo más común de pila primaria. y es similar en sus características a la de una pila electrolítica. Este tipo de pila está diseñada básicamente con un electrodo o varilla de grafito que actúa como terminal del cátodo (+), sumergido en una pasta electrolítica. Esta acumulación electrolítica del electrodo está encerrada en un recipiente metálico, generalmente de zinc, que a su vez actúa como terminal del ánodo (-).

Celda secundaria 

Es cualquier tipo de célula electrolítica en la que la reacción electroquímica que libera energía es reversible. La batería de plomo para coches es una pila secundaria. El electrolito es ácido sulfúrico (ácido de batería), el electrodo positivo es peróxido de plomo y el negativo es plomo Otros tipos de química de célula secundaria que se utilizan habitualmente son el níquel-cadmio (NiCd), el níquel-hidruro metálico (NiMH), el ion-litio (Li-ion) y el polímero de ion-litio (Li-ion polymer).

Rate

El voltaje de una batería viene determinado por el número de celdas conectadas en serie para formar la batería Aunque el voltaje de una celda de plomo-ácido que acaba de extraer de un cargador es de unos 2,2 voltios, una batería de plomo-ácido se clasifica normalmente en unos 2 voltios. Una batería de 12 voltios está compuesta por 6 celdas de plomo-ácido conectadas en serie, y una batería de 24 voltios está compuesta por 12 celdas. Es una unidad de medida de la capacidad de la batería. Se determina multiplicando el flujo de corriente en amperios por el tiempo en horas de descarga de la batería.

Una batería con una capacidad de 1 amperio/hora debería poder suministrar continuamente una corriente de 1 amperio en una carga durante exactamente 1 hora, o 2 amperios por media hora o un tercio de amperio por 3 horas. Antes de descargarse por completo En realidad, el rendimiento en amperios/hora de una determinada batería depende de la velocidad a la que se descargue. Una fuerte corriente de descarga calienta la batería y disminuye su eficacia y la producción total de amperios/hora. Para las baterías de los aviones, se ha establecido un periodo de 5 horas como tiempo de descarga en la capacidad nominal de la batería.

Sin embargo, este tiempo de 5 horas es sólo una base para la clasificación y no significa necesariamente la cantidad de tiempo durante el cual se espera que la batería suministre la corriente. En condiciones reales de funcionamiento, la batería puede descargarse completamente en pocos minutos, o puede no descargarse nunca si el generador proporciona suficiente carga.

La capacidad de amperios/hora de una batería depende de su superficie efectiva total de placas. La conexión de las baterías en paralelo aumenta la capacidad de amperios/hora. La conexión de las baterías en serie aumenta la tensión total, pero no la capacidad de amperios/hora.

Ciclo de vida de una batería

El ciclo de vida de la batería se define como el número total de ciclos de carga/descarga que puede realizar una batería antes de que su capacidad de carga normal caiga por debajo del 80 por ciento de su capacidad nominal inicial. La vida útil de la batería puede oscilar entre 500 y 1.300 ciclos. Hay varios factores que pueden hacer que una batería se deteriore y acorte su vida útil.

La primera es el exceso de descarga, que provoca un exceso de sulfatación; la segunda es la sobrecarga o la sobrecarga que provoca el sobrecalentamiento de las placas y el desprendimiento de material activo. 

La acumulación de material desprendido, a su vez, provoca un cortocircuito de las placas y da lugar a una descarga interna. Una batería que permanece baja o descargada durante mucho El tiempo puede dañar permanentemente la batería. El deterioro puede continuar hasta un punto en el que la capacidad de la célula puede caer hasta el 80% después de 1.000 ciclos. En muchos casos, la célula puede seguir funcionando a casi 2.000 ciclos pero con una capacidad disminuida del 60 por ciento de su estado original.

Métodos de prueba de la batería de plomo-ácido

El estado de carga de una batería de almacenamiento depende de la condición de sus materiales activos, principalmente las placas. Sin embargo, el estado de carga de una batería está indicado por el la densidad del electrolito y se comprueba con un hidrómetro, un instrumento que mide la gravedad específica (peso en comparación con el agua) de líquidos.

El hidrómetro más utilizado consiste en un pequeño tubo de vidrio sellado que se pesa en su extremo inferior para que flote en posición vertical.

Dentro del vástago estrecho del tubo hay una escala de papel con un rango de 1.100 a 1.300. Cuando un hidrómetro se utiliza, una cantidad de electrolito suficiente para flotar el hidrómetro se introduce en la jeringa. La profundidad a la que el hidrómetro se hunde en el electrolito está determinado por la densidad del electrolito, y el valor de escala indicado en el El nivel del electrolito es su gravedad específica. Cuanto mas denso El electrolito, cuanto mayor sea el flotador del hidrómetro; por lo tanto, el número más alto en la escala (1.300) está en el extremo inferior de la escala del hidrómetro.

En una nueva batería de almacenamiento de aeronaves completamente cargada, el electrolito es aproximadamente el 30 por ciento de ácido y el 70 por ciento de agua (por volumen) y es 1.300 veces más pesado que el agua pura. Durante descarga, la solución (electrolito) se vuelve menos densa y Su gravedad específica cae por debajo de 1.300. Una gravedad especifica lectura entre 1.300 y 1.275 indica un alto estado de cargar; entre 1.275 y 1.240, un estado medio de carga; y entre 1.240 y 1.200, un estado de carga bajo. 

Las baterías son generalmente de pequeña capacidad pero están sujetas a cargas pesadas. Los valores especificados para el estado de carga son por lo tanto bastante alto. Las pruebas de hidrómetro se realizan periódicamente. en todas las baterías de almacenamiento instaladas en el avión. Una bateria de avion en un estado bajo de carga puede tener un cargo del 50 por ciento restante, pero sin embargo es considerado bajo frente a Fuertes demandas que pronto lo agotarían.

Cuando una batería se prueba con un hidrómetro, la temperatura del electrolito debe tenerse en cuenta. los Las lecturas de gravedad específica en el hidrómetro varían de La gravedad específica real a medida que cambia la temperatura. No La corrección es necesaria cuando la temperatura está entre 70 ° F y 90 ° F, ya que la variación no es lo suficientemente grande como para considerar. Cuando las temperaturas son mayores de 90 ° F o menos A más de 70 ° F, es necesario aplicar un factor de corrección. Algunos Los hidrómetros están equipados con una escala de corrección dentro del tubo. Con otros hidrómetros, es necesario referirse a un cuadro proporcionado por el fabricante. En ambos casos, las correcciones. se debe agregar o restar de la lectura que se muestra en el hidrómetro.

Métodos de carga de la batería de plomo-ácido

El paso de corriente continua a través de la batería en una dirección opuesta a la de la corriente de descarga puede cargar una batería de almacenamiento. Debido a la resistencia interna (IR) en la batería, el voltaje de la fuente de carga externa debe ser Mayor que la tensión de circuito abierto. 

Por ejemplo, el voltaje de circuito abierto de una batería de plomo y ácido de 12 celdas completamente cargada es de aproximadamente 26.4 voltios (12 × 2.2 voltios), pero aproximadamente Se requieren 28 voltios para cargarlo. 

Se necesita este voltaje mayor para cargar debido a la caída de voltaje en la batería causada por la resistencia interna. Por lo tanto, la tensión de carga de una batería de plomo-ácido debe ser igual a la tensión del circuito abierto más la caída de IR dentro de la batería (producto de la corriente de carga y la resistencia interna) 1 amperio cuando la batería está completamente cargada. 

El constante Método de voltaje requiere menos tiempo y supervisión que hace el método actual constante En el método de corriente constante, la corriente permanece casi constante durante todo el proceso de carga. Este método requiere más tiempo para cargar una batería por completo y, hacia el final del proceso, presenta el peligro de una sobrecarga, si no se tiene cuidado Cuando una batería de almacenamiento se está cargando, genera una cierta cantidad de hidrógeno y oxígeno.

Dado que esta es una mezcla explosiva, es importante tomar medidas para evitar la ignición de la mezcla de gases. Afloje las tapas de ventilación y dejar en su lugar. No permita llamas abiertas, chispas u otras fuentes de ignición en las proximidades. Antes de desconectar o conectar una batería a la carga, siempre apague la alimentación con un interruptor remoto.

Baterías de Níquel-Cadmio Química y construcción

Los materiales activos en las células de níquel-cadmio (Ni-Cad) son hidrato de níquel (NiOOH) en la placa positiva cargada (ánodo) y esponja cadmio (Cd) en la placa negativa cargada (cátodo). El electrolito es una solución de hidróxido de potasio (KOH) en una concentración de 20 a 34 por ciento en peso de KOH puro en agua destilada.

Las células sinterizadas de níquel-cadmio tienen una sinterización relativamente delgada Matrices de níquel formando una placa de rejilla. La estructura de la rejilla es altamente porosa y está impregnada con el material positivo activo (níquel-hidróxido) y el material negativo (cadmio-hidróxido).

Las placas se forman luego por sinterización de polvo de níquel en una malla de malla fina. En otras variaciones del proceso, el material activo en la matriz sinterizada se convierte químicamente, o térmicamente, a un estado activo y luego se forma En general, hay muchos pasos para estos ciclos de impregnación y formación. 

Las celdas de placas sinterizadas delgadas son ideales para el servicio de carga y descarga de tasa muy alta. Las células de níquel-cadmio de la placa de la caja tienen el material activo positivo o negativo, presionadas en las bolsas de placas de acero niqueladas perforadas o en tubos. 

El material activo queda atrapado de forma segura en contacto con un colector de corriente de metal, por lo que se elimina en gran medida la eliminación del material activo. Los diseños de placa varían en espesor dependiendo de los requisitos de servicio de ciclismo. El voltaje de celda de circuito abierto típico de una batería de níquel-cadmio es de aproximadamente 1.25 voltios.

Funcionamiento Células De Níquel-Cadmio

Cuando se aplica una corriente de carga a una batería de níquel-cadmio, las placas negativas pierden oxígeno y comienzan a formarse Cadmio metálico. El material activo de las placas positivas, el hidróxido de níquel, se oxida más. Este proceso continúa mientras se aplica la corriente de carga o Hasta que todo el oxígeno es eliminado de las placas negativas y solo queda cadmio.

Hacia el final del ciclo de carga, las células emiten gas. Esto también ocurre si las células están sobrecargadas. Este gas es causado por la descomposición del agua en el electrolito en hidrógeno en las placas negativas y el oxígeno en las placas positivas.

El voltaje utilizado durante la carga, así como la temperatura, determinan cuándo ocurre el gaseado. Para cargar completamente una batería de níquel-cadmio, se debe producir un poco de gasificación, aunque sea leve; Por lo tanto, se utiliza un poco de agua La acción química se invierte durante la descarga. Las placas positivas abandonan lentamente el oxígeno, que es recuperado por las placas negativas. Este proceso resulta en la conversión de la energía química en energía eléctrica. Durante la descarga, las placas absorben una cantidad del electrolito.

En la recarga, el nivel del electrolito aumenta y, a plena carga, el electrolito se encuentra en su nivel más alto. Por lo tanto, el agua se debe agregar solo cuando la batería está completamente cargada. La batería de níquel-cadmio generalmente es intercambiable con el tipo de ácido de plomo. Al reemplazar una batería de plomo-ácido con una batería de níquel-cadmio, el compartimiento de la batería debe estar limpio, seco y libre de todo rastro de ácido de la batería antigua. El compartimiento debe lavarse y neutralizarse con una solución de amoníaco o ácido bórico, dejar que se seque completamente y luego pintarlo con un barniz resistente a los álcalis.

La almohadilla en el recipiente del sumidero de la batería debe estar saturada con una solución de ácido bórico al tres por ciento (en peso) y agua antes de conectar el sistema de ventilación de la batería.

Mantenimiento general y precauciones de seguridad