Batería de Gel: Una Innovación en la Tecnología de Baterías VRLA
La batería de gel representa una significativa evolución en el campo de las baterías con regulación de válvula (VRLA). Esta tecnología utiliza un electrolito gelificado, lo que le otorga ventajas sobre las baterías de células húmedas tradicionales, como una reducción en la evaporación del electrolito y problemas de derrames, así como una mayor resistencia a impactos y vibraciones.
Composición Química y Ventajas
Químicamente, las baterías de gel son muy similares a las baterías húmedas no selladas. Sin embargo, en las placas de plomo, el antimonio es reemplazado por calcio, lo que permite la recombinación de gases. El ácido sulfúrico se mezcla con sílice coloidal, resultando en una masa gelatinosa e inmóvil. A diferencia de las baterías húmedas inundadas de plomo-ácido, las baterías de gel no requieren una posición vertical específica.
Mantenimiento y Carga
Para maximizar la vida útil de una batería AGM, es crucial seguir las especificaciones de carga del fabricante. Se recomienda el uso de un cargador con regulación de voltaje.
Otros Tipos de Baterías de Plomo-Ácido
Existen dos grupos principales de baterías de plomo-ácido:
- Batería VLA (ventilada de plomo-ácido): Es una batería de electrolito líquido, donde los electrodos están sumergidos en exceso de electrolito líquido. Estas baterías se dividen en tres grupos:
- Traction o ciclo profundo: Diseñadas para descargas constantes y pequeñas durante largos períodos. Son menos susceptibles a la degradación por ciclado y se usan en sistemas fotovoltaicos y vehículos eléctricos.
- Batería SLI: Destinadas a arranque, iluminación e ignición, estas baterías están diseñadas para entregar corriente máxima en un corto tiempo, manteniendo el voltaje constante.
- Batería VRLA (regulada por válvula): Estas baterías tienen el electrolito inmovilizado, ya sea en un separador absorbente o en gel. Las dos principales son:
- Batería AGM: Utiliza pequeños canales de gas en el electrolito, ofreciendo mayor densidad de energía y ciclo de vida más largo.
- Batería de Gel: Uso de un electrolito gelificado para reducir la evaporación y derrames del electrolito.
Química de las Baterías de Plomo-Ácido – Funcionamiento
El principio de operación de la batería de plomo-ácido se puede ilustrar mediante los procesos químicos que ocurren durante la carga y descarga. Durante la descarga, en el ánodo ocurre la reacción Pb + SO42- → PbSO4 + 2e-, oxidando el plomo con el electrolito a sulfato de plomo y liberando dos electrones. En el cátodo, se forma sulfato de plomo mediante la reacción PbO2 + SO42- + 4H+ +2e- → PbSO4 + 2H2O. Durante la carga, estos procesos ocurren en sentido inverso, reconvirtiendo el sulfato de plomo en plomo y óxido de plomo respectivamente.
Si el sulfato de plomo se consume completamente y el proceso de carga no se detiene, comienza la electrólisis del electrolito. La sobrecarga con altos voltajes de carga genera gases de oxígeno e hidrógeno, que se pueden recombinar en agua en baterías selladas gracias a catalizadores como Pd o Pt. El voltaje total de la reacción redox es E0 = 1.68V - ( - 0.36V) = 2.04V.
En conclusión, las baterías de gel y otros tipos de baterías VRLA ofrecen ventajas significativas sobre las tradicionales baterías de plomo-ácido, especialmente en términos de mantenimiento, seguridad y longevidad.
