Proceso de carga y descarga de las bater as
Páginas: 6 (1371 palabras)
Publicado: 17 de abril de 2015
Proceso de carga y descarga de las baterías
La acción química en la batería de plomo ácido puede dividirse en tres procesos:
1. Primera carga.
2. Descarga.
3. Recarga.
Discutamos el proceso en detalle.
1. Primera carga: Cuando la corriente pasa por primera vez a través del electrolito, el H2O en el electrolito se electroliza como:
Los iones de hidrógeno cargadospositivamente son atraídos hacia uno de los electrodos que actúan como cátodo (negativo). El hidrógeno no combina con plomo y de ahí el cátodo retiene su estado y color original.
El ion oxígeno cuando se carga negativamente es atraído hacia la otra placa de plomo que actúa como ánodo (positivo). Pero este oxígeno químicamente se combina con el plomo (Pb) para formar peróxido de plomo (PbO2). Debido a laformación de peróxido de plomo el ánodo es de color castaño oscuro.
Así el ánodo es castaño oscuro debido a la capa de peróxido de plomo depositado en él mientras el cátodo es electrodo de plomo esponjoso.
Así existe una diferencia de potencial ente el ánodo positivo y el cátodo negativo que puede usarse para activar el circuito externo. La energía eléctrica obtenida de la reacción química esextraída de la batería al circuito externo, que se llama descarga.
2. Descarga. Cuando el suministro externo se desconecta y se conecta una resistencia a través del ánodo y cátodo entonces la corriente fluye a través de la resistencia, extrayendo energía eléctrica de la batería. Esto es la descarga. La dirección de corriente es opuesta a la dirección de corriente en el momento de la primeracarga.
Durante la descarga, las direcciones de los iones se invierten. Los iones H+ ahora se mueven hacia el ánodo y el SO4- - se mueven hacia el cátodo.
Esto es debido a que H2SO4 se descompone como,
En el cátodo, cada ion SO4- - llega a ser SO4 libre que reacciona con el plomo metálico para conseguir sulfato de plomo.
Así la descarga da como resultado la formación de sulfato de plomoblanquecino en ambos electrodos.
3. Recarga. La célula proporciona la corriente de descarga durante un tiempo limitado y es necesario recargarlo después de un intervalo de tiempo regular.
Debido al flujo de la corriente de recarga tienen lugar las siguientes reacciones:
En el cátodo,
En el ánodo,
Así el PbO2 se forma en el ánodo mientras que la capa de sulfato de plomo en el cátodo se reduce y seconvierte en plomo metálico gris. Así se regana la resistencia de la célula. Puede ser vista de la reacción del agua y se crea H2SO4.
Cuanto mayor es la gravedad específica del H2SO4 mejor es la carga. En una batería completamente cargada la gravedad específica estará entre 1,25 y 1,28 mientras que en baterías completamente descargadas irá de 1,15 a 1,17. El voltaje puede también usarse como unindicador de carga. En baterías completamente cargadas el voltaje irá de 2,2 a 2,5 voltios.
Carga de la batería
Durante la carga, tiene lugar la acción química que es exactamente opuesta a la de la descarga. Así la corriente en dirección opuesta al tiempo de descarga, pasa a través de la batería. Por esto el voltaje se aplica en exceso del voltaje de la batería o célula. El voltaje de la batería actúaen dirección opuesta al voltaje aplicado y por ello se llama F.E.M. La corriente de carga puede obtenerse como:
Donde:
· Ea = Voltaje aplicado.
· Eb = Fuerza electromotriz respecto al voltaje de la batería.
· R = Resistencia externa en el circuito.
· r = Resistencia interna de la batería.
El circuito simple de carga de la batería se usa para cargar la batería deuna fuente de corriente continua.
El amperímetro mide la corriente de carga que se llama tasa de carga, que puede ser ajustada usando la resistencia externa R. El voltímetro mide el voltaje de la batería. Es necesario que el terminal positivo de la batería se conecte al positivo de la alimentación en corriente continua.
La corriente de carga debe ser ajustada de tal forma que la temperatura del...
La acción química en la batería de plomo ácido puede dividirse en tres procesos:
1. Primera carga.
2. Descarga.
3. Recarga.
Discutamos el proceso en detalle.
1. Primera carga: Cuando la corriente pasa por primera vez a través del electrolito, el H2O en el electrolito se electroliza como:
Los iones de hidrógeno cargadospositivamente son atraídos hacia uno de los electrodos que actúan como cátodo (negativo). El hidrógeno no combina con plomo y de ahí el cátodo retiene su estado y color original.
El ion oxígeno cuando se carga negativamente es atraído hacia la otra placa de plomo que actúa como ánodo (positivo). Pero este oxígeno químicamente se combina con el plomo (Pb) para formar peróxido de plomo (PbO2). Debido a laformación de peróxido de plomo el ánodo es de color castaño oscuro.
Así el ánodo es castaño oscuro debido a la capa de peróxido de plomo depositado en él mientras el cátodo es electrodo de plomo esponjoso.
Así existe una diferencia de potencial ente el ánodo positivo y el cátodo negativo que puede usarse para activar el circuito externo. La energía eléctrica obtenida de la reacción química esextraída de la batería al circuito externo, que se llama descarga.
2. Descarga. Cuando el suministro externo se desconecta y se conecta una resistencia a través del ánodo y cátodo entonces la corriente fluye a través de la resistencia, extrayendo energía eléctrica de la batería. Esto es la descarga. La dirección de corriente es opuesta a la dirección de corriente en el momento de la primeracarga.
Durante la descarga, las direcciones de los iones se invierten. Los iones H+ ahora se mueven hacia el ánodo y el SO4- - se mueven hacia el cátodo.
Esto es debido a que H2SO4 se descompone como,
En el cátodo, cada ion SO4- - llega a ser SO4 libre que reacciona con el plomo metálico para conseguir sulfato de plomo.
Así la descarga da como resultado la formación de sulfato de plomoblanquecino en ambos electrodos.
3. Recarga. La célula proporciona la corriente de descarga durante un tiempo limitado y es necesario recargarlo después de un intervalo de tiempo regular.
Debido al flujo de la corriente de recarga tienen lugar las siguientes reacciones:
En el cátodo,
En el ánodo,
Así el PbO2 se forma en el ánodo mientras que la capa de sulfato de plomo en el cátodo se reduce y seconvierte en plomo metálico gris. Así se regana la resistencia de la célula. Puede ser vista de la reacción del agua y se crea H2SO4.
Cuanto mayor es la gravedad específica del H2SO4 mejor es la carga. En una batería completamente cargada la gravedad específica estará entre 1,25 y 1,28 mientras que en baterías completamente descargadas irá de 1,15 a 1,17. El voltaje puede también usarse como unindicador de carga. En baterías completamente cargadas el voltaje irá de 2,2 a 2,5 voltios.
Carga de la batería
Durante la carga, tiene lugar la acción química que es exactamente opuesta a la de la descarga. Así la corriente en dirección opuesta al tiempo de descarga, pasa a través de la batería. Por esto el voltaje se aplica en exceso del voltaje de la batería o célula. El voltaje de la batería actúaen dirección opuesta al voltaje aplicado y por ello se llama F.E.M. La corriente de carga puede obtenerse como:
Donde:
· Ea = Voltaje aplicado.
· Eb = Fuerza electromotriz respecto al voltaje de la batería.
· R = Resistencia externa en el circuito.
· r = Resistencia interna de la batería.
El circuito simple de carga de la batería se usa para cargar la batería deuna fuente de corriente continua.
El amperímetro mide la corriente de carga que se llama tasa de carga, que puede ser ajustada usando la resistencia externa R. El voltímetro mide el voltaje de la batería. Es necesario que el terminal positivo de la batería se conecte al positivo de la alimentación en corriente continua.
La corriente de carga debe ser ajustada de tal forma que la temperatura del...
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