Batería de plomo y ácido para niños
Datos para niños Batería de plomo y ácido |
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 Batería de plomo ácido
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| Ánodo | Plomo esponjoso | |
| Cátodo | Dióxido de plomo (PbO2) | |
| Electrolito | Ácido sulfúrico disuelto en agua. | |
| Energía específica | 33–42 Wh/kg | |
| Densidad energética | 60–110 Wh/l | |
| Potencia específica | 180 W/kg | |
| Eficiencia carga/descarga | 50–95% | |
| Energía / precio consumidor | 7-18 Wh/US$ | |
| Velocidad de autodescarga (%/mes) | 3–20% / mes | |
| Durabilidad (ciclos) | 500–800 ciclos | |
| Voltaje de célula nominal | 2.0 V | |
| Temperatura de carga | mín. −40 °C, máx. 50 °C | |
La batería de plomo y ácido es un tipo de batería eléctrica recargable muy usada. Es común encontrarla en vehículos como los coches, donde sirve para encender el motor. También se utiliza en algunos vehículos eléctricos para darles energía.
Estas baterías suelen dar voltajes de 6 V, 12 V o múltiplos de 2 V. Esto se debe a que cada parte interna de la batería, llamada celda, produce 2 V. Son capaces de entregar mucha corriente, lo que las hace perfectas para los motores de arranque de los coches.
Contenido
Historia de la Batería de Plomo y Ácido
¿Quién inventó la batería de plomo y ácido?
En 1859, un científico e inventor francés llamado Gaston Planté creó la primera batería de plomo y ácido. Esta fue la primera batería eléctrica que se podía recargar. Su primer diseño era un rollo de dos láminas de plomo separadas por tela, sumergidas en un recipiente con ácido sulfúrico.
Un año después, Planté mostró una batería con nueve celdas a la Academia Francesa de Ciencias. La llamó "Nueva Pila Secundaria de una Gran Potencia".
Avances y usos importantes
En 1881, Camille Alphonse Faure mejoró el diseño de la batería, haciéndola más eficiente. Este tipo de batería fue muy importante para los primeros coches eléctricos. En 1899, una batería de plomo y ácido impulsó el coche eléctrico llamado La Jamais Contente, que fue el primero en superar los 100 km/h.
Esta batería fue la primera recargable que se vendió al público. Las baterías de los coches actuales todavía funcionan de manera similar.
El inventor español Isaac Peral también usó y mejoró estas baterías para su submarino. Hizo que fueran más fuertes y que el aislamiento eléctrico funcionara bien bajo el agua. Las baterías le daban al submarino suficiente energía, aunque necesitaba recargarlas en el puerto.
¿Cómo está hecha una Batería de Plomo y Ácido?
Una batería de plomo y ácido tiene un recipiente con ácido sulfúrico mezclado con agua. Dentro de este líquido, hay varias placas de plomo colocadas en paralelo. Algunas placas son positivas (+) y otras negativas (-). Para que las placas positivas no se doblen, se añade una placa negativa extra al final.
Las placas positivas suelen estar cubiertas de dióxido de plomo (PbO2), y las negativas son de plomo esponjoso. Cuando la batería está cargada, el líquido (llamado electrolito) tiene una densidad específica. Cuantas más placas tenga la batería, más corriente podrá dar.
Debajo de las placas, hay un espacio para que se acumulen pequeños trozos de material que se desprenden. Para evitar que las placas positivas y negativas se toquen y causen un cortocircuito, se usan separadores aislantes. Estos separadores deben ser resistentes al ácido y permitir que el líquido circule libremente.
Cuando la batería está descargada, los electrodos de plomo se convierten en sulfato de plomo (PbSO4). El ácido sulfúrico en el líquido cambia su densidad según el estado de carga de la batería.
¿Cómo funciona la Batería de Plomo y Ácido?
El proceso de descarga
Cuando usas la batería, la energía química que tiene se convierte en energía eléctrica. Esto hace que el voltaje de la batería baje.
- Inicio de la descarga: Al principio, el voltaje cae un poco rápido.
- Descarga constante: Luego, el voltaje baja de forma más lenta y constante mientras la batería sigue dando energía.
- Fin de la descarga: Al final, el voltaje cae rápidamente porque los materiales dentro de la batería se están agotando. Si la batería se descarga demasiado, puede dañarse y perder capacidad.
El proceso de carga
Cuando cargas la batería, los procesos químicos se invierten. El sulfato de plomo se transforma de nuevo en plomo y dióxido de plomo. Esto hace que la concentración de ácido sulfúrico aumente y la densidad del líquido suba, indicando que la batería se está cargando.
Es importante no cargar la batería con un voltaje demasiado alto, ya que esto podría liberar gases y acortar la vida útil de la batería.
¿Por qué las baterías se dañan?
Las baterías de plomo y ácido no se pueden cargar y descargar para siempre. Con el tiempo, el sulfato de plomo puede formar cristales grandes que ya no reaccionan bien. A esto se le llama sulfatación. Cuando esto ocurre, la batería pierde su capacidad de recargarse y necesita ser reemplazada. Esto también puede pasar si la batería se descarga demasiado.
Hoy en día, muchas baterías usan un líquido en forma de pasta que no se evapora, lo que las hace más seguras y fáciles de usar.
Problemas comunes en las Baterías de Plomo y Ácido
Las baterías de plomo y ácido pueden fallar por varias razones, algunas por el uso y otras por el paso del tiempo. El mantenimiento y el ambiente donde se usan pueden afectar su duración.
Corrosión de los electrodos
Un problema común es la corrosión de las placas positivas. Con el tiempo, el material de estas placas se oxida y se expande. Aunque esto se considera en el diseño, al final de la vida útil de la batería, las placas pueden crecer tanto que incluso abren la carcasa de la batería.
Acumulación de sedimento
Otro problema es la acumulación de sedimento en el fondo de la batería. Esto puede causar un cortocircuito o reducir el voltaje. Una pequeña cantidad de sedimento es normal, pero mucha puede ser un problema.
Corrosión de los conectores
Los cables que conectan las placas también pueden corroerse. Esto es difícil de ver porque está oculto por la tapa de la batería. Cuando esto ocurre, la batería no puede entregar suficiente corriente, especialmente cuando se necesita mucha energía.
Otros tipos de baterías
Galería de imágenes
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Batería de plomo ácido
Véase también
En inglés: Lead–acid battery Facts for Kids
