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  • UNIVERSIDAD NACIONAL

    FACULTAD DE ING. MECANICA Y

    ELECTRICA

    BATERIAS

    MAQUINAS TERMINCAS I TRABAJO DE INVESTIGACION

    CABREJOS PISCOYA PAUL

    SANCHEZ MONTENEGRO GABRIEL

  • UNIVERSIDAD "NACIONA FACULTAD ING. MEC. Y ELECTRICA BATERIAS

    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 2

  • UNIVERSIDAD "NACIONA FACULTAD ING. MEC. Y ELECTRICA BATERIAS

    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 3

    INDICE HISTORIA 7 DEFINICION 9 FUNCIONAMIENTO Y CONSTRUCCION 9 COMPOSICION 10 TIPOS DE BATERIAS 12

    o BATERIAS DE PLOMO 13 o BATERAS DE NQUEL-CADMIO Y OTRAS BATERAS

    DE ELECTRODO DE NQUEL 15 o BATERAS DE SULFURO DE SODIO (NAS) 21 o BATERAS DE IN DE LITIO 22 o BATERAS DE FLUJO ZINC-BROMO 24 o BATERAS REDOX DE VANADIO 26

    MANTENIMIENTO DE BATERIAS 30 COMO ELEGIR UNA BATERIA PARA UN AUTO 31 Qu saber antes de comprarla? 31 Cmo instalar las bateras en un auto? 34

  • UNIVERSIDAD "NACIONA FACULTAD ING. MEC. Y ELECTRICA BATERIAS

    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 4

    Cules son los problemas ms frecuentes? 34 Cmo arrancar con las pinzas? 35 BATERIAS DE TODAS LAS MARCAS 36

    o Bateras Mac 37

    o BATERIAS KOYO 39

    o BATERIA ALFA 41

    o BATERIAS TURBO 43

    o BATERIAS ENERJET 45

    o BATERIAS CAPSA 47

    o BATERIAS ETNA 49

    o BATERIAS RECORD 51

    o BATERIAS ECOBAT 52

    o BATERIAS SOLITE 54

    o BATERIAS BOSCH 57

    BOSCH DE USO NAUTICO 59

  • UNIVERSIDAD "NACIONA FACULTAD ING. MEC. Y ELECTRICA BATERIAS

    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 5

    BATERAS BOSCH DE TRANSPORTE PESADO 59 BATERIAS BOSCH AGM SPIRAL 60

    o BATERAS HAMKOOK 60

    o BATERAS ACdelco 61

    o BATERIAS OPTIMA 63

    BATERIAS OPTIMA YELLOW TOP 63 BATERIAS PTIMA RED TOP 64 BATERIAS PTIMA BLUE TOP 64

    MONTAJE Y DESMONTAJE DE BATERIA 65

    Desmontaje 65

    Montaje 66

    ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE 67

    Almacenamiento 67

    Transporte 69

    PREGUNTAS MS FRECUENTES 69

    PELIGROS RELACIONADOS CON EL USO Y MANEJO DE BATERAS 72 DE VEHCULOS

  • UNIVERSIDAD "NACIONA FACULTAD ING. MEC. Y ELECTRICA BATERIAS

    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 6

    EQUIPAMIENTO DE PROTECCIN PERSONAL 73

    PRIMEROS AUXILIOS 74 ADVERTENCIAS 75 CONCLUSIONES 77

    LINKOGRAFIA 77

  • UNIVERSIDAD "NACIONA FACULTAD ING. MEC. Y ELECTRICA BATERIAS

    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 7

    HISTORIA

    El tipo de batera que

    normalmente se usa para

    alimentar la instalacin elctrica

    de un vehculo es el

    denominado "batera de

    plomo", inventada por Plant

    en 1859, el cual diseando una

    batera para acumular la energa

    elctrica, se compone

    bsicamente de dos placas de

    plomo separados por planchas

    de caucho sumergido en una solucin diluida de acido sulfrico y

    perfeccionada hacia 1881 por Faure, que consigui aumentar el rendimiento,

    las prestaciones y la duracin.

    A inicios de la era automovilstica, la instalacin elctrica estaba

    limitada exclusivamente al circuito de encendido. Desde sus inicios, el

    automvil tiene en su contra el sistema de puesta en marcha del motor, cuyo

    procedimiento habitual, es mediante una manivela situada generalmente a

    continuacin del cigeal y accionada a mano.

    En 1911, Charles Ketterin, del departamento tcnico de la General

    Motors, desarrolla un nuevo sistema del automvil, mediante un motor

    elctrico accionado por una batera de plomo, cuyo sistema de

    funcionamiento fue inventado por Plant. La Cadillac es la primera marca en

    ofrecer este nuevo dispositivo de arranque mediante batera de

    acumuladores, en algunos de sus modelos fabricados en 1911.

    Durante los cuatro aos, el sistema elctrico en los automviles

    evoluciona rpidamente. La batera es el inicio para la introduccin de

    numerosas ventajas en el coche. Junto con el arranque elctrico, empiezan

  • UNIVERSIDAD "NACIONA FACULTAD ING. MEC. Y ELECTRICA BATERIAS

    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 8

    las primeras pruebas de las luces elctricas, de las bocinas acsticas, y de los

    primeros intermitentes, dispositivo que en el corto plazo de 15 aos llevarn

    todos los nuevos automviles.

    Tan slo falta adecuar una tensin para todos los fabricantes, pus las

    bateras se fabrican con diferentes intensidades, siendo las ms

    generalizadas las de: 6,12,18 y 24 V.

    Hasta el final de la Primera Guerra Mundial, ya la mayora de los

    fabricantes utilizan las de 6V, que progresivamente cambian por las de 12V,

    cuyas mayores prestaciones estn ms de acuerdo con las nuevas mecnicas

    de mayor compresin y sobre todo cada da mayores exigencias y

    posibilidades de las instalaciones elctricas de los automviles. Despus de

    este primer paso, la electrificacin del automvil experiment un desarrollo

    bastante rpido y completo, por cuanto se ampli a la alimentacin de los

    faros, luces de posicin, avisador acstico, etc.

    En el transcurso de 20 aos, todas las fbricas de automviles

    adoptaron este sistema, que se ha convertido de uso universal. Gracias a los

    innumerables progresos conseguidos en los ltimos aos en la tcnica de

    fabricacin de las bateras, se experimentan desde hace tiempo pequeos

    vehculos que funcionan exclusivamente con alimentacin elctrica.

    Naturalmente, se trata de vehculos con prestaciones limitadas, en el sentido

    de que su empleo est previsto para la circulacin en las ciudades para cortos

    recorridos, puesto que la autonoma est condicionada por la capacidad de

    almacenamiento de energa elctrica en la batera y por el consumo del

    motor elctrico.

  • UNIVERSIDAD "NACIONA FACULTAD ING. MEC. Y ELECTRICA BATERIAS

    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 9

    DEFINICION

    Podemos definir la batera de arranque como aquel aparato, capaz de

    almacenar energa en forma qumica para restituirla bajo forma de energa

    elctrica, la cual se aprovecha para el servicio combinado de la puesta en

    marcha y el funcionamiento del motor de combustin interna, adems de la

    iluminacin y servicios auxiliares del vehculo.

    Estas bateras son de las denominadas reversibles, es decir, una vez

    transformada la energa qumica en elctrica pueden ser cargadas de nuevo

    con una corriente continua, hacindola circular en sentido inverso a la

    descarga.

    FUNCIONAMIENTO Y CONSTRUCCIN

    Una batera tiene la funcin de suministrar energa para alimentar un

    circuito elctrico. Esta funcin se realiza mediante un proceso electro-

    qumico que se produce en su interior debido a sus componentes y

    caractersticas de construccin. Una batera puede ser utilizada en

    numerosas ocasiones, pero puesto que no tienen capacidad de suministro

    infinita, ha de ser cargada consecuentemente mediante el proceso de carga,

    que es justo el proceso inverso al de descarga.

    En un vehculo, la funcin de la batera es suministrar corriente

    elctrica tal que sea suficiente para alimentar el motor de arranque (proceso

    de descarga). Est corriente ha de ser muy alta (la demanda de corriente de

    arranque puede superar los 1000A de pico) y durante un periodo de tiempo

    muy corto. Bajo esta condicin denominaremos generalmente a stas,

    bateras de arranque.

  • UNIVERSIDAD "NACIONA FACULTAD ING. MEC. Y ELECTRICA BATERIAS

    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 10

    Una vez puesto en marcha el motor. El alternador es quin tiene la

    funcin de alimentar los circuitos elctricos del vehculo (centralita,

    la que utiliza esta corriente a su vez

    para producir en su interior el proceso inverso al de descarga (carga)

    mientras el vehculo est en marcha. Cabe destacar que la corriente que

    genera y acepta la batera de coche para el proceso de carga y descarga es

    corriente continua, y produce una tensin entre sus bornes (positivo y

    negativo) normalmente de entre 12 y 14V (24V en el caso de los camiones)

    Cuando se utilizan los dispositivos elctricos del vehculo con el motor

    del coche apagado es la batera la que est generando toda la corriente

    necesaria para ello y no el alternador. Si esperamos que la batera se cargue

    posteriormente al encender el vehculo, hay que tener en cuenta que an

    tiene que generar suficiente corriente para arrancar el motor y que el

    proceso de carga necesita su tiempo (no con solo arrancar el coche la batera

    ya est cargada como se pudiera creer).

    En automocin hay varias clases de bateras, y si bien el principio

    electroqumico que se produce en su interior es bien parecido, difieren en

    construccin y prestaciones.

    COMPOSICION

    Un acumulador de plomo est compuesto de:

    Recipiente o monobloque:

    De ebonita o polipropileno, dividido en tres o seis compartimentos o

    celdas.

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 11

    Tapa:

    Que cierra la batera, con dos inserciones de plomo (terminales) para

    los bornes y un agujero por cada celda para la salida de gases y adicin

    de agua destilada.

    Rejilla:

    Soporte de la materia activa y conductora de la corriente elctrica.

    Materia activa:

    Compuestos para empastar las placas.

    Placa:

    Positiva o negativa; rejilla empastada con la materia activa.

    Separador:

    Impide el contacto fsico entre placas de distinta polaridad y suele

    tener forma ondulada o ranurada para facilitar la conduccin del

    electrolito.

    Elemento:

    Est formado por grupos de placas positivas unidas entre s y grupos de

    placas negativas tambin unidas. Entre ambos grupos se hallan

    intercalados los separadores.

    Tapn:

    Para cerrar el agujero de la celda, con orificio para el escape de gases.

    Electrolito:

    Solucin de cido sulfrico diluido en agua que suministra el sulfato y

    acta como conductor entre las placas (la densidad, con la batera

    completamente cargada, oscila entre 1,25 y 1,29 a 25 C. Una densidad

    de la disolucin de 1,20 equivale a 5 volmenes de agua por uno de

    cido).

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 12

    TIPOS DE BATERIAS:

    A la hora de concebir el vehculo elctrico, la eleccin de la batera es

    primordial, y la fase de bsqueda suele ser muy larga.

    Efectivamente, los constructores deben encontrar bateras cuyos

    resultados se adapten a sus vehculos (autonoma, potencia...) y a un precio

    razonable.

    ste apartado os presentar las distintas bateras existentes en el

    mercado, as como sus prestaciones.

  • UNIVERSIDAD "NACIONA FACULTAD ING. MEC. Y ELECTRICA BATERIAS

    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 13

    Los diferentes tipos de bateras:

    o Las Bateras de Plomo:

    Esta tecnologa sigue siendo la ms

    extendida equipando a numerosos

    ciclomotores, bicicletas y vehculos

    elctricos particulares y utilitarios.

    Existen distintos tipos de bateras

    de plomo:

    Plomo-Acido: utilizadas sobre todo en los

    automviles convencionales como bateras

    de arranque. Adems de la capacidad que

    tienen para proporcionar grandes

    cantidades de energa de manera

    instantnea y con seguridad, las bateras de

    Plomo Acido ofrecen grandes ventajas

    entre las cuales cabe destacar su tiempo de

    vida til y bajo costo (inicial y de mantenimiento), gracias a ello han

    logrado convertirse en el tipo de bateras mas aceptadas como

    estndar para la proteccin de circuitos vitales en la generacin de

    energa y en subestaciones.

    Plomo-Gel: Sin necesidad de mantenimiento, se utilizan mucho en los

    vehculos elctricos.

    Plomo-Silicona: Comienzan a hacer su aparicin en el mercado,

    ofrecen ms resistencia que las bateras tradicionales.

    Vida til:

  • UNIVERSIDAD "NACIONA FACULTAD ING. MEC. Y ELECTRICA BATERIAS

    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 14

    Ventajas y Desventajas

    VENTAJAS DESVENTAJAS Bajo costo Energa especifica baja

    Tecnologa conocida Potencia especifica baja

    Rpida disponibilidad (cantidades, tamao y diseo)

    Ciclo de vida relativamente corto

    Comportamiento moderadamente bueno a bajas y altas temperaturas

    Mantenimiento elevado

    Celdas de voltaje elevado ( en comparacin con otro tipo de celdas )

    Amenaza medioambiental (plomo y acido sulfrico)

    Componentes fcilmente reciclables

    CARACTERISTICAS TECNICAS

    Seguridad y amenazas medioambientales

    Este tipo de bateras deben ser depositadas en contenedores

    especiales para ser recicladas adecuadamente debido a la toxicidad

    que presentan al contener plomo.

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 15

    o Bateras de Nquel-Cadmio y

    otras bateras de electrodo

    de Nquel:

    La tecnologa basada en electrodos de

    nquel proporciona almacenamiento de

    energa en diversos campos de aplicacin.

    Una de sus mayores virtudes es su

    durabilidad, ofreciendo as un buen ciclo

    de vida til en comparacin con otras

    tecnologas conocidas.

    En la actualidad, los tipos de bateras basadas en electrodo de nquel

    ms comunes y con potencial para aplicaciones de almacenamiento a

    gran escala son los siguientes:

    Nquel-Cadmio (Ni-Cd):

    Se usaron en los vehculos de Peugeot (106 - Partner), Renault

    (Kangoo) y Citron (Saxo, Berlingo).

    Sin embargo la comercializacin de estas bateras se prohibi a partir

    de febrero de 2008 (Real Decreto 106/2008 sobre pilas y acumuladores

    y la gestin ambiental de sus residuos) a causa de la nocividad del

    cadmio para el medio ambiente.

    Sus clulas liberan 1.2 V en la descarga y tienen una buena reputacin

    con respecto a su robustez, rendimiento y vida til.

    Actualmente son las bateras de electrodo de nquel ms utilizadas en

    el sector industrial.

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 16

    Ventajas y Desventajas:

    VENTAJAS DESVENTAJAS Relativa tolerancia al abuso fsico y

    operacional (en menor medida que NiFe): - Sobrecarga

    - Exceso de descarga - Cortocircuitos

    - Circuito abierto durante largos periodos

    Amenaza medioambiental (Cadmio, altamente txico)

    Relativamente econmicas Efecto memoria

    Buena densidad de energa - - - - - - - - - - - - - - -

    Excelentes capacidades de suministro de potencia

    - - - - - - - - - - - - - - -

    Duracin de vida importante (1000 ciclos) - - - - - - - - - - - - - - -

    Nquel-Hidruro metlico (NiMH):

    Se comercializaron a partir de

    1990. Con una duracin de

    aproximadamente 500 ciclos,

    estas bateras se usan mucho en

    las bicicletas elctricas de alta

    gama. Tambin se usan en

    distintos vehculos hbridos.

    Es un tipo de batera recargable

    que utiliza un nodo de oxidrxido de nquel (NiOOH), como la batera

    de nquel cadmio, pero su ctodo es de una aleacin de hidruro

    metlico. Esto permite eliminar el cadmio, que es muy caro y, adems,

    representa un peligro para el medio ambiente. Asimismo, posee una

    mayor capacidad de carga (entre dos y tres veces ms que la de una

    pila de NiCd del mismo tamao y peso) y un menor efecto memoria.

    Por el contrario, presentan una mayor tasa de auto descarga que las de

    NiCd (un 30% mensual frente a un 20%), lo cual relega a estas ltimas a

    usos caracterizados por largos periodos entre consumos (como los

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 17

    mandos a distancia, las luces de emergencia, etc), mientras que son

    desplazadas por las de NiMH en el de consumo continuo.

    Ventajas y Desventajas:

    VENTAJAS DESVENTAJAS Buena densidad de energa (mayor que equivalente en NiCd)

    Coste elevado

    Ciclo de vida mejorado

    Menor tolerancia al abuso (que equivalente en NiCd): - Sensibles a sobrecargas - Sensibles a descargas completas

    - - - - - - - - - - - - - - - Dificultad de fabricacin

    Nquel-Zinc (NiZn):

    Sus caractersticas no

    contaminantes hacen de la

    batera Nickel-Zinc un potencial

    competidor de las clsicas

    bateras de plomo e incluso las

    de Nickel Cadmio.

    Son dos veces ms caras que las

    bateras de plomo pero tambin

    ofrece una densidad energtica doble comparada a la batera de

    plomo (80 Wh/kg para Ni-ZN, 30 Wh/kg para el plomo).

    Actualmente algunas motos estn probando stas bateras.

    Se considera la tecnologa menos madura de las bateras de electrodo

    de nquel.

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 18

    Ventajas y Desventajas

    VENTAJAS DESVENTAJAS Densidad de energa ligeramente mayor (que equivalente en NiCd)

    Ciclo de vida pobre (en comparacin con equivalente en NiCd)

    Coste (menor que equivalente en NiCd, mayor que equivalente en

    Plomo-cido)

    Idiosincrasias de los electrodos de nquel y zinc

    Nquel-Hierro (NiFe):

    Esta clase de bateras fue

    desarrollada por Edison a

    principios del siglo XX. Se

    conformaba por filas de tubos

    compuestos por acero niquelado,

    los cuales contenan hidrxido de

    nquel. El polo positivo contena

    acero niquelado con polvo de

    oxido ferroso. Las bateras de nquel son de fabricacin simple, bajo

    costo y pueden sobrecargarse o descargarse reiteradas veces sin por

    ello perder su capacidad. Diseadas para sustituir a las bateras de

    Plomo-cido.

    Ventajas y Desventajas:

    VENTAJAS DESVENTAJAS Extrema durabilidad Alta variabilidad con la temperatura

    Relativa tolerancia al abuso fsico y operacional: - Sobrecarga - Exceso de descarga - Cortocircuitos - Circuito abierto durante largos periodos

    Retencin de carga pobre

    - - - - - - - - - - - - - - - Baja densidad de potencia

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 19

    Nquel-Hidrgeno (NiH2):

    Estas bateras son el remplazo de las de

    Nquel-Cadmio, sus ventajas son una

    mayor energa especfica y mayor vida

    til. Utilizan gas de hidrgeno en un

    electrodo de carbn ms un ctodo de

    hidrxido de Nquel. El electrolito utiliza

    hidrxido de potasio y tienen un

    separador de cermica de zirconio. Sus

    clulas liberan 1.2 V, adems tienen la

    ventaja de ms ligeras y entregan 50% ms energa por unidad de

    masa que las bateras de Nquel-Cadmio.

    Ventajas y Desventajas:

    VENTAJAS DESVENTAJAS Ciclo de vida extremamente largo Elevado coste

    Bajo mantenimiento - - - - - - - - - - - - - - -

    Alta fiabilidad - - - - - - - - - - - - - - -

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 20

    CARACTERISTICAS TECNICAS:

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 21

    o Bateras de SULFURO DE SODIO

    (NaS) Fue durante los aos 60 cuando se descubri el

    potencial de este tipo de bateras debido a sus

    buenas

    caractersticas en trminos de densidad de energa /

    potencia, eficiencia, coste de los materiales y

    expectativa de vida.

    Actualmente, la compaa japonesa NGK es la nica que comercializa

    con este tipo de bateras

    Caractersticas Tcnicas:

    Tensin nominal (VDC): 2

    Tensin en circuito abierto (VDC): 2.08

    Eficiencia: ~ 89%

    Energa especfica (Wh/kg): 170

    Densidad de energa (Wh/L): 345

    Temperatura de trabajo (C): 300 ~ 350

    Altura: 515 mm

    Dimetro: 91 mm

    Peso: 5.5 kg

    Cabe destacar que la vida til de este tipo de celdas viene ligada a la

    profundidad de descarga a la que es sometida la batera.

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 22

    Ventajas y Desventajas

    VENTAJAS DESVENTAJAS Larga vida til Alta eficiencia

    Baja tasa de auto descarga Muy elevada temperatura de trabajo

    Alta energa especifica y densidad de energa

    Elevado coste

    - - - - - - - - - - - - - - -

    o Bateras de In de Litio

    Este tipo de bateras estn formadas por celdas que utilizan

    compuestos con inserciones de litio como electrodos positivo y

    negativo. Durante las cargas y recargas de la batera, los iones de litio

    Li+ circulan entre los electrodos.

    Dispone de un nodo de grafito, mientras que el ctodo funciona a

    partir de oxido de cobalto, oxido de manganeso o trifilina. No permiten

    la descarga y son capaces de alcanzar potencias elevadas. Sin embargo

    se ven afectadas por los cambios de temperatura.

    A da de hoy, representan uno de los tipos ms comunes en el mundo

    de la electrnica porttil debido a sus caractersticas.

    Tipos de Bateras de Ion-Litio:

    Comercialmente, el material ms utilizado para el ctodo es el grafito.

    Para el nodo se suele utilizar uno de estos 3 materiales: xido de litio

    cobalto, fosfato de litio cobalto u xido de litio manganeso.

    Dependiendo del material compuesto utilizado para los electrodos, los

    parmetros de la celda pueden variar notablemente. A continuacin se

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 23

    presenta una tabla con los valores tpicos en conceptos de tensin y

    capacidad especfica segn el material utilizado en el nodo:

    Caractersticas Tcnicas:

    Debido a su uso ms extendido, los valores siguientes corresponden a

    las bateras de In de Litio con nodo de LiCoO2 y ctodo de grafito.

    Tensin nominal (VDC): 3.7

    Tensin en circuito abierto (VDC): 4.1

    Eficiencia: ~ 89%

    Energa especfica (Wh/kg): 150

    Densidad de energa (Wh/L): 400

    Densidad de potencia: Moderada; alta en diseos prismticos

    Tasa de auto descarga (% por mes): 2

    Temperatura de trabajo (C): -20 ~ 50

    Caractersticas de Carga:

    Debido a los posibles riesgos de explosin, la degradacin que se

    produce al sobrecargar las celdas y los daos irreversibles al descargar

    la celda por debajo de un cierto lmite, es necesario el uso de un

    circuito de proteccin y gestin de la carga.

    Generalmente, este circuito establece unos lmites superior e inferior

    entre los cuales la batera puede ser cargada y descargada sin

    problemas. En caso contrario, el circuito de proteccin se encarga de la

  • UNIVERSIDAD "NACIONA FACULTAD ING. MEC. Y ELECTRICA BATERIAS

    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 24

    desconexin de la batera. La carga de las bateras de in de litio se

    distribuye en 3 fases:

    Fase 1: se aplica una corriente constante lmite hasta alcanzar la

    voltaje lmite de la celda.

    Fase 2: se aplica el voltaje lmite de la celda hasta que la corriente

    desciende por debajo del 3% de la corriente nominal de la fase 1.

    Fase 3: peridicamente, se recomiendo realizar una carga completa

    cada 500 horas.

    Ventajas y Desventajas:

    VENTAJAS DESVENTAJAS Selladas, no requieren mantenimiento Coste inicial moderado

    Larga vida til Necesidad de un circuito de

    proteccin

    Amplio rango de temperatura de trabajo

    Degradacin a altas temperaturas

    Baja tasa de auto descarga Prdida de capacidad cuando

    sobrecarga

    Capacidad de carga rpida Daos irreversibles en descargas bajo

    un limite

    Alta energa especifica y densidad de energa

    - - - - - - - - - - - - - - -

    - - - - - - - - - - - - - - -

    o Bateras de flujo Zinc-Bromo Las bateras de Zinc-Bromo basan su atractivo tecnolgico en su

    versatilidad a la hora de ser utilizadas tanto en sistemas de

    almacenamiento en redes como en vehculos gracias a la alta densidad

    de energa que proporcionan.

    Forman parte del grupo de bateras de flujo, en las cuales existen dos

    electrolitos que se almacenan en tanques y son bombeados hacia la

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 25

    celda donde tiene lugar la reaccin. A pesar de ser un tipo de batera

    desarrollado, se encuentra en un estado poco maduro en comparacin

    con otros tipos.

    Caractersticas Tcnicas:

    Tensin nominal (VDC): 1.8

    Tensin en circuito abierto (VDC): 2

    Tensin final de la carga (VDC): 2

    Tensin final de la descarga (VDC): 0.5 ~ 1

    Eficiencia (DC-a-DC): 70 ~ 80

    Temperatura de trabajo (C): 10 ~ 50

    Energa especfica (Wh/kg): 65 ~ 75

    Densidad de energa (Wh/L): 60 ~ 70

    Densidad de potencia: Moderada

    Tasa de auto descarga (% por mes): 12 ~ 15

    Actualmente, debido al desarrollo de electrodos de carbn y otros

    componentes, la vida til de este tipo de bateras se ha visto

    incrementada notablemente.

    DOD del 100% _ >2000 ciclos de carga-descarga

    Construccin de la Batera:

    Este tipo de bateras est compuesto por los siguientes subsistemas:

    Clulas apiladas

    Contenedores de electrolitos

    Sistemas de circulacin y bombeo de electrolitos

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    Cada celda est compuesta por 2 superficies de electrodo y es

    atravesada por 2 flujos de electrolito (catolito y anolito) separados por

    una membrana con microporos. Los dos electrolitos son soluciones

    acuosas de bromuro de zinc (ZnBr2).

    Ventajas y Desventajas:

    VENTAJAS DESVENTAJAS Buen nivel de energa especifica

    Necesidad de sistema auxiliar para circulacin de control de

    temperatura

    Buena eficiencia energtica

    Materiales fcilmente disponibles y de bajo coste

    Bajo impacto medioambiental

    Trabaja a temperatura ambiente

    Densidad de potencia adecuada para la mayora de aplicaciones

    Capacidad de carga rpida

    No se daa al realizar descargas 100% DOD

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    o Bateras redox de Vanadio: Las bateras redox de vanadio, conocidas por sus siglas VRB (Vanadium

    Redox Battery), forman parte de las bateras de flujo redox, donde los

    lectrolitos almacenados en tanques circulan a travs de las celdas

    gracias a un sistema de bombeo. Como caracterstica destaca el hecho

    que los dos electrodos son de vanadio, evitando as la formacin de

    dendritas o la contaminacin por difusin a travs de la membrana.

    Caractersticas tcnicas:

    Tensin nominal (VDC): 1.25

    Tensin en circuito abierto (VDC): 1.4

    Eficiencia (DC-a-DC): ~75

    Temperatura de trabajo (C): 10 ~ 50

    Energa especfica (Wh/kg): ~10

    Densidad de energa (Wh/L): ~10

    Densidad de potencia: Moderada

    Tasa de auto descarga (% por mes): 5 ~ 10

    Construccin de la batera

    Como en las bateras de Zinc-Bromo, este tipo de bateras tambin est

    compuesto por los siguientes subsistemas:

    Clulas apiladas

    Contenedores de electrolitos

    Sistemas de circulacin y bombeo de electrolitos

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    Ventajas y Desventajas:

    VENTAJAS DESVENTAJAS Capacidad sin lmites al aumentar el tamao de los tanques de electrolito

    Densidad de energa pobre

    No se daa al realizar descargas de 100% DOD

    Energa especifica pobre

    No se daa al permanecer descargada por largos periodos de

    tiempo

    Necesidad de sistema auxiliar para circulacin y control de temperatura

    Puede ser cargada por simple sustitucin del electrolito

    El diseo de sistema debe asegurar la seguridad de todas las baterias

    No se daa si accidentalmente se mezclan los electrolitos

    Trabaja a temperatura ambiente

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    TABLA COMPARATIVA DE BATERIAS

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    MANTENIMIENTO DE BATERIAS

    Es importante comprobar el nivel del electrolito en cada uno de los seis

    vasos, debe estar un centmetro por encima de la parte ms alta de las

    placas. En caso contrario ser necesario aadir agua destilada hasta alcanzar

    el nivel correcto. Es muy importante no utilizar agua del grifo porque

    contiene minerales que interfieren en las reacciones qumicas y daan a las

    placas.

    No es necesario aadir cido porque no se evapora como el agua, sino

    que permanece en el interior del vaso. Solamente ser necesario aadir cido

    si se ha producido un derrame del electrolito de la batera, siempre

    controlando el proceso con el densmetro para que no se altere su capacidad.

    La reaccin qumica que se produce en la batera genera energa

    elctrica y adems es reversible. Alimentando a la batera con una

    determinada tensin se consigue recombinar los elementos qumicos para

    regenerar la carga de la batera. Todo este proceso de carga y descarga

    origina un desgaste de las placas internas. Desgaste que se acelera si el nivel

    del electrolito desciende por debajo del mnimo, se utiliza la batera con poca

    carga o se realizan procesos de carga muy rpidos.

    El desgaste de las placas crea desprendimiento de material que se

    deposita en la parte inferior del vaso originando un cortocircuito entre las

    placas. Esta avera se conoce como vaso comunicado y se detecta al aparecer

    burbujas en el vaso cuando se somete la batera a un esfuerzo prolongado

    (arranque del vehculo). El cortocircuito entre las placas origina la rpida

    descarga de la batera que puede suceder en muy pocos minutos.

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    COMO ELEGIR UNA BATERIA PARA UN AUTO

    La batera se encarga de almacenar la energa que necesita el motor

    para arrancar y hacer funcionar los diferentes dispositivos elctricos del

    vehculo - - cuando el motor est apagado.

    Curiosamente, el 35% de las averas que cada ao se producen en carretera

    se deben a un fallo en el sistema elctrico, por lo general de la batera. La

    vida media de tu batera se puede reducir hasta un 20% -un ao menos- por

    el uso creciente de dispositivos electrnicos en el automvil como los GPS,

    DVD o como en nuestro pas sistemas de sonido con mucha potencia. Por

    Qu saber antes de comprarla?

    De qu tipo existen?

    De dos tipos: con mantenimiento, llevan unos tapones en la parte

    superior que permiten hacerles revisiones peridicas, esto es

    recomendable debido a nuestro clima, y sin mantenimiento, que son

    completamente selladas. El tiempo de vida de tu bateras ser ms largo o

    corto dependiendo de la calidad de la batera, el vehculo, y el

    mantenimiento que se le haga.

    En qu me fijo.

    Consulta el manual del vehculo y elige las que tienen mayor capacidad de

    arranque y que tengan el tamao adecuado para tu vehculo, nunca

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    coloques una ms pequea, aunque si podras colocar una ms grande

    siempre y cuando quede bien sujeta y no pegue con el capo o con alguna

    parte del motor, si usas accesorios extras en tu vehculo como faros,

    sistema de sonido, GPS, Winche, etc... lo ideal es que coloques una de

    mayor capacidad que la original de tu vehculo

    Garanta:

    La garanta es una parte importante de tu compra. En bateras, la garanta

    se divide en dos partes: reemplazo sin costo y reemplazo prorrateado.

    Reemplazo sin costo. En la pliza de garanta se estipula cuanto tiempo

    cubre el reemplazo sin costo. La norma es de seis a doce meses. En

    algunos casos excepcionales, llega a los dieciocho meses. Esto es, si la

    batera falla en la cobertura, se te hace el cambio sin que tengas que

    desembolsar un quinto. Eso si, asegrate de seguir las recomendaciones

    de la pliza, muchas requieren que asistas a un centro de servicio

    autorizado para que te revise el sistema de carga del automvil. El no

    hacerlo, invalida tu garanta. Tambin, asegrate de que la batera sea

    cuando menos del grupo recomendado por el fabricante. Si llegas a

    comprar una ms chica, no te va a durar y al querer hacer vlida la

    garanta, te van a dar para atrs. Y esto es aunque ellos mismos te la

    hayan recomendado. Reemplazo prorrateado. Cuando un fabricante de

    bateras da una garanta de 48 meses, no se refiere a que el acumulador

    va a durar todo ese tiempo, sino a que en ese lapso de tiempo, si llega a

    fallar, te la va a reemplazar sin costo o te va a dar un descuento en la

    compra de otra. Como vimos en el punto anterior, la norma son doce

    meses de reemplazo gratuito, despus de eso, los siguientes meses de

    garanta, van cubriendo un costo cada vez menor de la batera. Un

    ejemplo de esto: a los 13 meses, te dan un descuento del 97%, a los 14

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 33

    meses, 94%, 15 meses 91% y as sucesivamente hasta cumplir el final de la

    garanta con un descuento del 3%.

    Fecha de fabricacin

    Una batera para que este en optimas condiciones cuando la compremos,

    debe de tener menos de seis meses de fabricada. Esto es debido a la

    sulfatacin que se presenta en las celdas debido a su falta de uso. Esta

    sulfatacin es material muerto que no puede guardar carga, as que la

    vida til de la batera se ve disminuida. Para saber su fecha de fabricacin

    debemos de buscar un cdigo que se compone de una letra y un nmero.

    Febrero y as consecutivamente. El nmero seala el ao de fabricacin.

    fabricacin de Febrero del 2010.

    Si no encuentras la fecha de fabricacin o no pueden drtela de manera

    confiable, es preferible que evites comprar el acumulador. Las

    refaccionaras y talleres auto elctricos grandes, por el volumen que

    manejan, tienen bateras de fabricacin reciente. Esto no quiere decir que

    no puedas encontrar bateras de buena calidad en otros lugares, tales

    como supermercados o tiendas departamentales, sino que los lugares

    especializados representan una mejor opcin.

    Tambin, al comprar tu acumulador en un centro especializado, consigues

    que ah mismo te revisen el sistema de carga y que te pongan la batera

    nueva y recojan para su reciclado la usada. Si tu la vas a instalar, consigue

    una con asa para facilitar su manejo.

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 34

    Cmo instalar las bateras en un auto?

    Se toman solo unos simples pasos:

    Sujtala por debajo con firmeza. Si la batera cuenta con asa, tmala de

    la misma. Evita golpearla y sujetarla de los postes.

    Colcala en tu auto y cercirate que quede bien asentada sobre una

    superficie plana. En caso de contar con un sujetador, instlalo para

    brindar mayor firmeza a la batera.

    Limpia las terminales de tu motor antes de sujetarlas a los postes de la

    batera. Se limpian con bicarbonato de sodio, agua y un cepillo especial

    para limpieza de postes y terminales y/o en su defecto con una

    pequea lija.

    Conecta primero la terminal positiva (roja) y despus la negativa

    (negra). En caso de que no ajusten, no las golpees, utiliza una llave

    espaola y pinzas. Enciende tu automvil, tu batera est

    perfectamente instalada.

    Cules son los problemas ms frecuentes?

    Tiene los bornes blanquecinos. Eso es que estn sulfatados y por ello la

    batera no funciona bien: lmpialos con agua muy caliente, una

    cucharada de bicarbonato sdico y un cepillo dental viejo; vers los

    resultados.

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 35

    Se rompe en unos meses. Puede ocurrir aunque no es habitual que

    cuando no est bien sujeta y se mueve: con los baches se puede

    golpear y romperse -

    Se descarg. Si, por ejemplo, te dejas las luces del coche encendidas

    toda la noche, lo ms probable es que te quedes sin batera. Puedes

    recuperar la carga si consigues arrancar tu vehculo ayudndote de la

    batera de otro coche y unas pinzas pero necesitars circular unos 45

    minutos, sin parar el coche, para que se recargue lo suficiente.

    Cmo arrancar con las pinzas?

    Conectar una pinza del cable rojo al borne positivo (+) de la batera

    cargada.

    Conectar la otra pinza del cable rojo al borne positivo (+) de la batera

    descargada.

    Conectar una pinza del cable negro al borne negativo de la batera

    cargada (y poner el coche en marcha para que aguante mejor el

    arranque del otro).

    Y finalmente aplicar el extremo libre del cable negro a la masa () del

    coche con la batera descargada (lo ideal es un tornillo del bloque del

    motor lo ms alejado posible de la batera). ATENCIN: mantener este

    contacto slo mientras se acciona el motor de arranque.

    Nada ms arrancar el coche apartar INMEDIATAMENTE el contacto del

    cable negro y proceder a desconectar los cables en orden inverso a

    como se conectaron.

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 36

    BATERIAS DE TODAS LAS MARCAS

    (SEGN PAGINA TODO PERU)

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 37

    o Bateras Mac

    Bateria Mac 36I 300 Numero Placas:

    5 Dimensiones (mm):

    Largo: 207.00 - Ancho 175.00 - Alto 175.00

    Bateria Mac 36I 450 Numero Placas:

    7 Dimensiones (mm):

    Largo: 207.00 - Ancho 175.00 - Alto 175.00

    Bateria Mac 24 550 Numero Placas:

    8 Dimensiones (mm):

    Largo: 260.00 - Ancho 173.00 - Alto 220.00

    Bateria Mac 24 650 Numero Placas:

    9 Dimensiones (mm):

    Largo: 260.00 - Ancho 173.00 - Alto 220.00

    Batera Mac NS40L600 Numero Placas:

    10 Dimensiones (mm):

    Largo: 187.00 - Ancho 127.00 - Alto 227.00

    http://www.todobaterias.pe/contactenos.phphttp://www.todobaterias.pe/contactenos.phphttp://www.todobaterias.pe/contactenos.phphttp://www.todobaterias.pe/contactenos.phphttp://www.todobaterias.pe/contactenos.php
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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 38

    Batera Mac NS60L600 Numero Placas:

    11 Dimensiones (mm):

    Largo: 236.00 - Ancho 127.00 - Alto 223.00

    Batera Mac NS60LS600 Numero Placas:

    11 Dimensiones (mm):

    Largo: 236.00 - Ancho 127.00 - Alto 223.00

    Batera Mac 42I700 Numero Placas:

    11 Dimensiones (mm):

    Largo: 242.00 - Ancho 175.00 - Alto 175.00

    Bateria Mac 34R 700 Numero Placas:

    11 Dimensiones (mm):

    Largo: 260.00 - Ancho 173.00 - Alto 200.00

    Batera Mac 24750 Numero Placas:

    11 Dimensiones (mm):

    Largo: 230.00 - Ancho 173.00 - Alto 225.00

    http://www.todobaterias.pe/contactenos.phphttp://www.todobaterias.pe/contactenos.phphttp://www.todobaterias.pe/contactenos.phphttp://www.todobaterias.pe/contactenos.phphttp://www.todobaterias.pe/contactenos.php
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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 39

    Bateria Mac 24R750

    Numero Placas: 11

    Dimensiones (mm): Largo: 260.00 - Ancho 173.00 - Alto 220.00

    Batera Mac 27750 Numero Placas:

    11 Dimensiones (mm):

    Largo: 305.00 - Ancho 173.00 - Alto 225.00

    o BATERIAS KOYO:

    http://www.todobaterias.pe/contactenos.phphttp://www.todobaterias.pe/contactenos.php
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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 41

    o BATERIA ALFA:

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 43

    o BATERIAS TURBO:

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    o BATERIAS ENERJET

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 47

    o BATERIAS CAPSA:

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    o BATERIAS ETNA

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 50

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    o BATERIAS RECORD:

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    o BATERIAS ECOBAT:

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 54

    o BATERIAS SOLITE:

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 55

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 56

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 57

    o BATERIAS BOSCH:

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 58

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    MAQUINAS TERMICAS I Pgina 59

    BOSCH DE USO NAUTICO:

    BATERAS BOSCH DE TRANSPORTE PESADO: