Sobre la batería que se utiliza en el automóvil se puede hablar largo y tendido. Son los acumuladores de corriente continua que permiten utilizar la corriente almacenada para alimentar diferentes circuitos eléctricos dentro del coche (arranque, iluminación, tracción…)
Partes de una batería de 12v de un automóvil
Partes externas
- Caja o carcasa (monobloque) – Es la estructura externa que protege los componentes internos de la batería. Está hecha de un plástico muy resistente al calor, los golpes y los químicos.
- Tapa – Es la cubierta superior de la batería. Sella los vasos y evita fugas del electrolito. En algunas baterías, tiene tapas individuales para revisar el nivel del líquido.
- Borne positivo (+) – Es el conector metálico de la batería donde se conecta el cable del coche que lleva la corriente eléctrica al sistema eléctrico del vehículo.
- Borne negativo (-) – Es el otro conector metálico, que completa el circuito eléctrico al conectarse a la carrocería del coche o directamente al motor.
- Conectores – Son las partes metálicas donde se fijan los cables del coche a la batería, asegurando una conexión firme.
- Piezas de unión – Son los elementos internos que conectan las diferentes celdas de la batería para obtener el voltaje total necesario (12V en la mayoría de los coches).
- Etiqueta de especificaciones – Muestra información importante como el voltaje, la capacidad (Ah), el tipo de batería y el fabricante.
Partes internas
- Celdas o vasos – Son los compartimentos dentro de la batería donde ocurren las reacciones químicas. Cada celda produce aproximadamente 2V, por lo que una batería de coche con 6 celdas genera 12V.
- Placas de plomo – Son las láminas metálicas que permiten la reacción química para generar electricidad. Se dividen en dos tipos:
- Placas positivas – Están recubiertas de dióxido de plomo (PbO₂) y participan en la reacción química con el electrolito.
- Placas negativas – Están hechas de plomo esponjoso (Pb) y complementan la reacción química.
- Rejilla radial – Es la estructura de plomo en forma de malla donde se deposita la pasta de material activo. Ayuda a distribuir mejor la corriente y prolongar la vida útil de la batería.
- Separadores – Son láminas de material aislante (generalmente de fibra de vidrio o plástico) que se colocan entre las placas positivas y negativas. Evitan que las placas se toquen y causen un cortocircuito, además de mejorar la circulación del electrolito.
- Electrolito – Es la solución líquida compuesta por agua destilada y ácido sulfúrico (H₂SO₄). Su función es permitir la reacción química que genera electricidad.
- Acumulador de residuos – Es un pequeño depósito en la parte inferior de la batería donde se almacenan los residuos que se desprenden de las placas con el uso. Ayuda a evitar cortocircuitos internos.
Cómo funciona una batería de ácido-plomo
Cuando la batería está cargada, el electrolito y las placas generan una diferencia de potencial que produce electricidad.
A medida que se descarga, los materiales de las placas cambian de composición química y se forma sulfato de plomo (PbSO₄). Cuando se recarga, este proceso se invierte, y la batería vuelve a estar lista para su uso.
¿Qué pasa si se descarga por completo?
Si una batería se descarga demasiado (por debajo de 10.5V en una de 12V), pueden ocurrir problemas:
- Sulfatación permanente: Cuando la batería permanece descargada por mucho tiempo, el sulfato de plomo (PbSO₄) se cristaliza y se vuelve difícil de convertir nuevamente en plomo y dióxido de plomo durante la carga. Esto reduce la capacidad de la batería y puede hacer que deje de funcionar.
- Pérdida de electrolito: Si la batería se descarga y recarga muchas veces sin mantenimiento, parte del agua del electrolito se puede evaporar. En baterías con mantenimiento, se puede rellenar con agua destilada. En baterías selladas, esto no es posible.
- No podrá arrancar el coche: Si la batería está demasiado descargada, no podrá suministrar la corriente necesaria para el motor de arranque, dejando el coche inoperativo.
¿Qué pasa si recibe una carga excesiva?
Si la batería recibe más voltaje del recomendado (por encima de 14.8V en carga normal), pueden ocurrir estos problemas:
- Sobrecalentamiento: La energía extra hace que el electrolito se caliente y pueda hervir.
- Pérdida de electrolito: Si se sobrecarga, el agua del electrolito se evapora más rápido, reduciendo su nivel y provocando un fallo prematuro.
- Desgasificación y riesgo de explosión: La sobrecarga produce gases como hidrógeno y oxígeno. Si hay una chispa cerca, puede producirse una explosión. Para evitar estos problemas, los coches modernos tienen reguladores de voltaje que ajustan la carga del alternador para evitar sobrecargas.
Tipos de baterías
A medida que los vehículos evolucionan es necesario aplicar nuevas medidas y métodos a las baterías para soportar la demanda que los nuevos modelos necesitan, cada vez con más electrónica y funciones con gran carga de energía.
Batería de ácido-plomo convencional
Es la más común y económica. Utiliza placas de plomo sumergidas en un electrolito de ácido sulfúrico y agua.
- Ventajas: Bajo costo y es la que está más disponible en la mayoría de los coches.
- Desventajas: Necesita mantenimiento en algunos modelos (añadir agua destilada). Es sensible a descargas profundas.
- Usos: Vehículos estándar sin sistemas eléctricos avanzados.
Batería VRLA
Similar a la de ácido-plomo, pero con aleaciones de calcio en lugar de antimonio, lo que reduce la evaporación del electrolito y la hace más resistente a la corrosión. Los gases vuelven a transformarse en agua dentro de las celdas
- Ventajas: Bajo mantenimiento o completamente sellada. Mayor durabilidad que una batería de plomo-ácido convencional.
- Desventajas: Más sensible a la sobrecarga y no soporta descargas profundas.
- Usos: Vehículos estándar con pequeñas mejoras en eficiencia.
Batería AGM (Absorbent Glass Mat)
Usa una tecnología en la que el electrolito está absorbido en una malla micrométrica de fibra de vidrio pegada al electrólito que permite una mejor absorción del ácido sulfúrico, evitando fugas y mejorando la resistencia a vibraciones y descargas profundas.
- Ventajas: Mayor resistencia a ciclos de carga/descarga. Soporta mejor el sistema Start-Stop de los coches modernos. Libre de mantenimiento y más segura (no hay derrames de ácido).
- Desventajas: Precio más elevado que las baterías convencionales. Necesita un sistema de carga específico (no se debe cargar con un cargador tradicional).
- Usos: Vehículos con Start-Stop, híbridos ligeros y coches con alto consumo eléctrico.
Batería EFB (Enhanced Flooded Battery)
Es una versión mejorada de la batería de plomo-ácido, con mejor capacidad de carga y resistencia a descargas profundas. La placa positiva está recubierta con scrim de poliéster aumentando su eficiencia frente a vibraciones
- Ventajas: Más resistente que las baterías convencionales. Mejor rendimiento para coches con Start-Stop básicos.
- Desventajas: No es tan eficiente ni duradera como una batería AGM.
- Usos: Coches con sistemas Start-Stop sencillos.
Batería de GEL
Contiene electrólito en forma de gel en lugar de líquido formado al añadir ácido silícico al ácido sulfúrico, lo que evita derrames y la hace más resistente a vibraciones y temperaturas extremas.
- Ventajas: Excelente para vehículos todoterreno o motos. Mayor resistencia a descargas profundas.
- Desventajas: No soporta cargas rápidas. Más cara que una batería convencional.
- Usos: Motos, caravanas, coches todoterreno y vehículos eléctricos ligeros.
Batería de ion-litio (Li-Ion)
Usa tecnología de litio en lugar de plomo, ofreciendo menor peso y mayor capacidad de carga con una vida útil más larga.
- Ventajas: Mucho más ligera que las baterías de plomo. Mayor eficiencia y vida útil. No sufre sulfatación.
- Desventajas: Precio muy elevado. Sensible a temperaturas extremas.
- Usos: Vehículos eléctricos, deportivos de alto rendimiento y coches híbridos avanzados.
Batería de níquel-metal hidruro (Ni-MH)
Se usa en algunos híbridos como alternativa al ion-litio. Ofrece buena duración, pero menor densidad energética que el litio.
- Ventajas: Más ecológica que las de plomo-ácido. Vida útil mayor que una batería convencional.
- Desventajas: Menos eficiente que las de ion-litio. Mayor tamaño y peso.
- Usos: Coches híbridos (Toyota Prius, Honda Insight, etc.).
