Proyecto selección de materiales para una batería

Fases de diseño:

Introducción.

Las baterías para inversores o acumuladores eléctricos, es un dispositivo que almacena energía eléctrica, usando procedimientos electroquímicos y que posteriormente devuelve casi en su totalidad la carga recibida; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces. Es utilizado para almacenar la energía de inversores de casa, paneles solares ehidroeléctricos.




Una batería consta de dos placas una positiva y una negativa. Esta al cargarse se reviste de una capa de electrones que al reaccionar con el acido genera la electricidad. Este se diseña de una placa negativa que rodea a una positiva con el fin de que estas cuando se le desprenden electrones quedan H2 y O2 los cuales pasan a ser más agua para el acido. Se hace con más placanegativa con la idea de que haya un exceso de oxigeno que proteja a la placa cuando se desprenden los electrones oxidándola, y creando una superficie protectora.

Una batería consta de una caja contenedora con unas dimensiones de alrededor de una longitud de 25 cm, una altura de 24 cm y un ancho de 17 cm. Esta consta con placas negativas y positivas las cuales se agrupan e insertan en la cajacon un acido rebajado en agua que es alrededor de 32% en peso del liquido.

Estas para que no fallen requieren de alrededor de un amperaje de 225 ampere por hora, y que suministre 6 v.

Conjuntos Plásticos
Se fabrica la caja con polímeros termoplásticos para que no sean desintegrados por los ácidos de la batería.

Rejillado
Se utiliza como materia prima el plomo antimonial. Este vieneen lingotes. Se obtiene un producto flexible y resistente a la corrosión.
Molino
En esta parte del proceso se utiliza plomo de alta pureza. Con este material se fabrica el óxido de plomo que posteriormente, se convertirá en material activo de la placa. El plomo puro es introducido en un crisol de fundición para la elaboración de pequeñas piezas cilíndricas, las cuales son introducidasposteriormente en un reactor Shimatzu donde se produce el oxido de plomo.
Empastados
El óxido de plomo es transportado hasta unos silos de almacenamiento. Posteriormente pasa a la máquina de fabricación de pasta que además utiliza otros insumos: donde se fabrican la pasta positiva y negativa por bloques.
Luego se coloca sobre la rejilla, obteniéndose así la placa, las cuales pasan a una cámara decurado de donde sale un producto de alta calidad, muy resistente a la vibración
Formación
En este proceso se produce la transformación de las placas positivas y negativas a través un proceso electroquímico, las cuales luego de ser secadas se las llama placa seco cargadas y están listas para ser utilizadas en el próximo proceso de fabricación.
Secado de Placas
Al salir las placas deproceso de formación, son enjuagadas para eliminar las trazas de ácido sulfúrico. En el caso de las placas negativas, estas son impregnadas en una solución saturada de ácido Bórico y secadas al vacío por el espacio de 12 horas. Las placas positivas son secadas directamente con aire caliente en una cámara de secado.
Ensamblado

Tenemos como último proceso de fabricación el armado de las baterías -tanto automotivas como solares.

Selección de materiales.

Antes de todo habrá que elegir el material del que estarán hechas las placas porque sin este no sirve de nada definir de que estará hecho la caja contenedora y el soluto en que se encontraran las placas.

Selección de materiales para la placa.
pesos/Kg Costo de placas
WH/Kg Kg minimo maximo minimo maximo Promedio
Plomo 3045 38.6 42.5 RD$ 3,834.44 RD$ 3,608.49 RD$ 3,721.46
Ni-Fe 30 45 943.56 1040.56 RD$ 93,731.13 RD$ 103,366.89 RD$ 98,549.01
Li-Po 100 13.5 1214 1974 RD$ 36,178.81 RD$ 50,281.13 RD$ 43,229.97
Li-ion 110 12.2727273 1200 1960 RD$ 32,510.54 RD$ 45,385.93 RD$ 38,948.24






Material Recargas Relacion recargas precio
Plomo 1000 RD$ 3.72...