Inventado por el médico francés. Gastón PlantéEn 1859, el plomo ácido fue la primera batería recargable para uso comercial. A pesar de su avanzada edad, la química del plomo sigue utilizándose ampliamente en la actualidad. Hay buenas razones para su popularidad; El ácido de plomo es confiable y económico en términos de costo por vatio. Hay pocas otras baterías que proporcionen energía a granel a un precio tan bajo como el plomo ácido, y esto hace que la batería sea rentable para automóviles, carros de golf, montacargas, sistemas marinos y sistemas de energía ininterrumpida (UPS).
La estructura de rejilla de la batería de plomo-ácido está hecha de una aleación de plomo. El plomo puro es demasiado blando y no se sostiene por sí solo, por lo que se añaden pequeñas cantidades de otros metales para conseguir resistencia mecánica y mejorar las propiedades eléctricas. Los aditivos más habituales son el antimonio, el calcio, el estaño y el selenio. Estas baterías a menudo se conocen como “plomo-antimonio” y “plomo-calcio”.
La adición de antimonio y estaño mejora el ciclo profundo, pero esto aumenta el consumo de agua y aumenta la necesidad deigualar. El calcio reduce la autodescarga, pero la placa positiva de plomo-calcio tiene el efecto secundario de crecer debido a la oxidación de la rejilla cuando se sobrecarga. Las baterías modernas de plomo-ácido también utilizan agentes dopantes como selenio, cadmio, estaño y arsénico para reducir el contenido de antimonio y calcio.
El plomo ácido es pesado y menos duradero que los sistemas a base de níquel y litio cuando se somete a ciclos profundos. Una descarga completa causa tensión y cada ciclo de descarga/carga priva permanentemente a la batería de una pequeña cantidad de capacidad. Esta pérdida es pequeña mientras la batería está en buenas condiciones de funcionamiento, pero la pérdida aumenta una vez que el rendimiento cae a la mitad de la capacidad nominal. Esta característica de desgaste se aplica a todas las baterías en diversos grados.
Dependiendo de la profundidad de la descarga, el plomo ácido para aplicaciones de ciclo profundo proporciona de 200 a 300 ciclos de descarga/carga. Las razones principales de su ciclo de vida relativamente corto son la corrosión de la rejilla en el electrodo positivo, el agotamiento del material activo y la expansión de las placas positivas. Este fenómeno de envejecimiento se acelera a temperaturas de funcionamiento elevadas y cuando se generan altas corrientes de descarga.
Cargar una batería de plomo-ácido es sencillo, pero se deben respetar los límites de voltaje correctos. Elegir un límite de bajo voltaje protege la batería, pero esto produce un rendimiento deficiente y provoca una acumulación de sulfatación en la placa negativa. Un límite de alto voltaje mejora el rendimiento pero genera corrosión en la rejilla de la placa positiva. Si bien la sulfatación se puede revertir si se le da servicio a tiempo, la corrosión es permanente.
El plomo ácido no se presta a una carga rápida y, en la mayoría de los tipos, una carga completa tarda entre 14 y 16 horas. La batería siempre debe almacenarse en estado de carga completa. La carga baja provoca sulfatación, una condición que priva el rendimiento de la batería. Agregar carbono al electrodo negativo reduce este problema pero reduce la energía específica.
El plomo ácido tiene una vida útil moderada, pero no está sujeto a memoria como lo están los sistemas a base de níquel, y la retención de carga es mejor entre las baterías recargables. Mientras que el NiCd pierde aproximadamente el 40 por ciento de su energía almacenada en tres meses, el plomo ácido autodescarga la misma cantidad en un año. La batería de plomo-ácido funciona bien a temperaturas frías y es superior a la de iones de litio cuando funciona en condiciones bajo cero. Según RWTH, Aquisgrán, Alemania (2018), el coste del plomo ácido inundado es de unos 150 dólares por kWh, uno de los más bajos en baterías.
Hora de publicación: 13-nov-2021