1. Definición fundamental
La energía eléctrica se puede obtener mediante diversas transformaciones de la energía. Entre ellas, la instalación que convierte la energía química en energía eléctrica se denomina batería química, que generalmente se conoce simplemente como batería. Las baterías se pueden dividir en baterías primarias y baterías de almacenamiento.
Una batería primaria, también conocida como batería desechable, es aquella en la que las sustancias activas internas no pueden regenerarse mediante carga después de su descarga.
Una batería que puede regenerar las sustancias activas internas mediante la carga después de la descarga, almacenar energía eléctrica como energía química y convertir la energía química de nuevo en energía eléctrica cuando se necesita para la descarga se denomina batería de almacenamiento, también conocida como batería secundaria.
2. Términos técnicos comunes
Carga: Cuando una batería adquiere energía eléctrica de otra fuente de alimentación de CC, se denomina carga.
Descarga: Cuando una batería suministra energía eléctrica a un circuito externo, se denomina descarga.
Carga y descarga flotante: Cuando una batería se conecta en paralelo con otra fuente de alimentación de CC y suministra energía eléctrica al circuito externo, se denomina carga y descarga flotante. En equipos con requerimientos de alimentación discontinua, las baterías que funcionan como fuentes de alimentación de respaldo se encuentran en este estado de descarga.
Fuerza electromotriz: La diferencia de potencial medida entre los polos positivo y negativo cuando el circuito externo está desconectado, es decir, cuando no pasa corriente a través de la batería, se denomina fuerza electromotriz de la batería.
Voltaje terminal: La diferencia de potencial entre los terminales positivo y negativo de una batería después de que se cierra el circuito se denomina voltaje de la batería o voltaje terminal.
Capacidad en amperios-hora: La unidad de capacidad de la batería es el amperio-hora, es decir: capacidad de la batería Q (amperios-hora) = i-descarga × t-descarga. I-descarga es la corriente de descarga (amperios-hora).
t descarga es el tiempo de descarga (en horas).
La eficiencia energética (eficiencia en amperios-hora): La relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada se denomina eficiencia energética de la batería, también conocida como eficiencia en amperios-hora.
La eficiencia energética (%) = (Q descarga ÷ Q carga) × 100% = (I descarga × t descarga) ÷ (I carga × I carga) × 100%
Q-descarga y Q-carga son, respectivamente, las capacidades de descarga y carga (amperios-hora).
Descarga libre: Pérdida de capacidad de la batería causada por el funcionamiento parcial de la misma. La relación entre la pérdida de capacidad y la capacidad antes de la instalación se denomina tasa de descarga libre de la batería.
Tasa de descarga libre (%) = (Q1 – Q2) ÷ Q1 × 100%
Q1 representa la capacidad de descarga antes de la colocación (amperios-hora).
Q2 representa la capacidad de descarga después de la colocación (amperios-hora).
Vida útil: Cada vez que una batería se carga o se descarga, se denomina ciclo de carga-descarga. El número de ciclos de carga-descarga que una batería puede completar manteniendo una determinada capacidad de salida se denomina vida útil de la batería.
(2) Baterías de plomo-ácido
1. Definición
Las baterías de plomo-ácido son un tipo de batería de almacenamiento. Su característica principal es que utilizan ácido sulfúrico diluido como electrolito y dióxido de plomo y plomo aterciopelado como electrodos positivo y negativo, respectivamente. Son baterías de almacenamiento ácidas.
2. Clasificación
Según la estructura de las placas de la batería, existen baterías estructuradas, baterías con recubrimiento de pasta y baterías tubulares.
Según la cubierta y la estructura de la batería, existen baterías de tipo abierto, de tipo ventilado, de tipo a prueba de ácidos y a prueba de explosiones, y de tipo sellado regulado por válvula.
Clasificadas según el método de mantenimiento de la batería: existen baterías de tipo ordinario, de bajo mantenimiento y sin mantenimiento.
De acuerdo con las normas y regulaciones pertinentes en nuestro país, la serie principal de productos de baterías incluye:
Batería de arranque: Se utiliza principalmente para el arranque y la iluminación en automóviles, tractores, barcos con motor diésel, etc.
Baterías de tipo fijo: Se utilizan principalmente en comunicaciones, centrales eléctricas y sistemas informáticos como fuentes de alimentación de respaldo para el mantenimiento y el control automático.
Baterías de tracción: Se utilizan principalmente como fuentes de energía para diversos vehículos eléctricos, carretillas elevadoras, cargadoras, etc.
Baterías ferroviarias: Se utilizan principalmente para el arranque y la iluminación de locomotoras diésel, locomotoras eléctricas y vagones de pasajeros en los ferrocarriles.
Baterías para motocicletas: Se utilizan principalmente para el arranque y la iluminación de motocicletas de diversas especificaciones.
Baterías de minas de carbón: Se utilizan principalmente como fuente de energía para la tracción de locomotoras eléctricas.
Baterías de almacenamiento: Se utilizan principalmente para almacenar energía eléctrica en la generación de energía eólica e hidroeléctrica.
3. Estructura básica: Las baterías de plomo-ácido se componen principalmente de las siguientes partes:
1. Ranura de caucho duro 2. Placa negativa 3. Placa positiva 4. Separador 5. Soporte 6. Barra colectora
7. Adhesivo sellador 8. Tapa de la caja de la batería 9. Tira de conexión 10. Borne del terminal 11. Tapón de escape
Placas positivas y negativas
Las placas de las baterías de plomo-ácido se pueden clasificar en cuatro tipos según su estructura y los métodos de formación de los materiales activos: placas recubiertas con pasta, placas tubulares, placas conformadas y placas semiformadas. La placa recubierta con pasta se compone de una rejilla y material activo. La función de la rejilla es soportar el material activo, conducir la corriente y distribuirla uniformemente. El material de la rejilla está hecho de una aleación común de plomo-antimonio, mientras que las baterías sin mantenimiento utilizan una aleación de plomo-calcio. El componente principal del material activo del electrodo positivo es el dióxido de plomo, y el del material activo del electrodo negativo es el plomo aterciopelado.
Dividir
Los separadores de baterías están fabricados con materiales como caucho microporoso y fibra de vidrio. Sus funciones principales son:
Evite cortocircuitos entre las placas positiva y negativa; permita que los iones positivos y negativos del electrolito fluyan sin problemas. Reduzca la liberación de materiales activos en las placas positiva y negativa para prevenir daños en las mismas debido a vibraciones.
Electrólito
El electrolito es un componente importante de una batería de almacenamiento. Su función es conducir la corriente y participar en reacciones electroquímicas.
El electrolito se prepara a partir de ácido sulfúrico concentrado y agua purificada (agua desionizada). La pureza y la densidad del electrolito influyen significativamente en la capacidad y la vida útil de la batería.
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Fecha de publicación: 4 de enero de 2026