El problema de la sulfatación
Con el paso del tiempo las baterías se van degradando y van pérdiendo capacidad de almacenar energía. Adicionalmente las baterías de plomo-ácido sufren sulfatación. Si a la batería sulfatada no se la aplica ningún tratamiento regenerativo, la batería pierde capacidad y se reduce su vida, siendo necesaria su sustitución. Desechar una batería industrial conlleva implicaciones medio ambientales negativas, sin embargo regenerandola, se ahorra dinero de adquisición de una batería nueva y se colabora activamente y de forma consciente con el medio ambiente.
El problema de la sulfatación aparece en las baterías de plomo-ácido, ya que contienen como electrolito una disolución de ácido sulfúrico y agua destilada (desmineralizada). Los cristales de sulfato de plomo (PbSO4) se crean sobre las placas del electrodo, formando una capa y perjudicando la reacción electroquímica, provocando el fallo prematuro de la mayoría de las baterías. A esto se le conoce como SULFATACIÓN.
La cristalización de los electrodos implican su degradación, y es debido a:
- Cargas incompletas (cuando no se recarga totalmente de forma periódica)
- Periodos largos de inactividad con un estado bajo de carga
- Auto descargas
- Niveles bajo de agua
- Cuando una batería se calienta en exceso durante el funcionamiento.
- Cuando se realizan descargas profundas
En la imagen superior se aprecia la sulfatación (imagen de la izquierda) y desulfatación (imagen de la derecha) al microscopio.
El objetivo del sistema de desulfatación de baterías industriales de Amperis es la regeneración de la batería y su optimización, para prolongar su tiempo de vida y ahorrar costes.
Durante el normal funcionamiento de la batería, el plomo de las placas negativas y el dióxido de plomo de las placas positivas se combinan con el ácido sulfúrico del electrolito produciéndose sulfato de plomo (PbSO4). Este proceso se invierte cuando la batería se carga, pero los cristales endurecidos de sulfato de plomo no tienen un proceso reversible realizando una carga normal.
Las baterías de arranque están formadas por placas finas y las baterías de tracción por placas tubulares, y lo que hacen es transformar la energía química que se almacena en sus reactivos químicos en energía eléctrica a través de un proceso redox (oxidación-reducción) por intercambio de electrones para producir un voltaje. Cuando la batería está descargada, sus placas están sulfatadas y el electrolito contiene más agua. El proceso de carga es inverso y la batería se desulfata, pero como el proceso no es 100% eficiente las placas se sulfatan en el proceso, se pierde electrolito y la batería opera a temperaturas más elevadas.
Este proceso produce la degradación de la batería, lo que acorta su vida útil en función de la eficiencia del proceso, por lo que más de un 70% de las baterías desechadas es por efecto de la sulfatación.
Los efectos de la sulfatación son la acumulación de cristales de sulfato de plomo PbSO4 lo que implica:
- Se reduce el tiempo de uso de la batería
- El proceso de carga es más lento
- Mayor emisión de gases peligrosos durante el ciclo carga/descarga
- Acelera el desgaste de la placa que provoca un fallo prematuro
SOLUCIÓN:
Aplicando el tratamiento de regeneración de Amperis a una batería nueva o con poco uso se mantendrá siempre en condiciones óptima y se alargará su vida útil.
En el caso que la batería esté ya sulfatada y con varios años de uso es conveniente usar un descargador industrial que permite determinar la capacidad total de la batería a tratar y permite analizar el comportamiento individual de los elementos durante la descarga (el descargador también está incluído en el sistema de regeneración de baterías de Amperis)
Más info: Regenerador baterias Amperis