Los bancos de baterías suponen una inversión cuantiosa tanto en aplicaciones particulares como industriales, y su pérdida prematura puede generar importantes gastos pero también problemas de tipo operativo si unas baterías envejecidas antes de tiempo resultan incapaces de aportar la energía que se espera de ellas en una situación crítica.
En esta segunda entrada dedicada al mantenimiento de las baterías se analizan una serie de factores perjudiciales a la hora de recargar las baterías.
SOBRECARGA - TENSIÓN ELEVADA
Un voltaje elevado es necesario para poder recargar una batería, pero hay que tener la precaución de no exceder la tensión de gaseado. En estas circunstancias puede producirse gas, que proviene de la descomposición del agua en oxígeno e hidrógeno. En las baterías de electrolito líquido el agua que de esta manera se desprende de la batería se puede reponer (por eso de vez en cuando hay que añadir agua destilada). Las baterías selladas cuentan con válvulas de seguridad que permiten aliviar la presión de estos gases y evitar así que exploten (por eso estas baterías se denominan VRLA, valve regulated lead acid) pero es imposible recargarlas, por lo que el gaseado implica una pérdida de vida útil. Muy importante, el hidrógeno es un gas inflamable, por eso los compartimentos de baterías han de estar bien ventilados y libres de chispas, ya que la acumulación de hidrógeno podría dar lugar a una explosión.
Por otro lado, el voltaje elevado provoca la corrosión de la placa positiva de la batería, que da lugar al incremento de la resistencia interna de la misma, lo que conlleva la desintegración de la placa. Por eso cada ciclo de carga va restando vida útil a la batería.
SOBRECARGA - CORRIENTE ELEVADA
Las baterías de plomo tienen una capacidad limitada de absorber corrientes altas, sin duda más limitada que las baterías de litio. Prácticamente todos los fabricantes de baterías recomiendan que la corriente de carga no sobrepase el 20% de la capacidad nominal de la batería (expresada en Amperios·hora, Ah). Es decir, que si queremos cargar una batería con una capacidad nominal de 230Ah –como las que se utilizan en para la propulsión de las embarcaciones Xouva- la corriente de carga no debería sobrepasar los 46 Amperios.
Si se emplean corrientes mayores, se produce un incremento demasiado rápido en la temperatura interna de la batería, que aumenta el gaseado (perjudicial en las baterías selladas) y que conlleva la degradación del material activo de las placas, que se desprende y se deposita en el fondo de la batería, perdiendo así capacidad.
CARGA INSUFICIENTE
Tan malo es para la batería cargarla de más como de menos. Visto lo anterior, lo lógico sería intentar cargar las baterías con tensiones bajas, pero esto no es posible debido a la sulfatación. Cuando una batería se descarga, la masa activa en las placas positiva y negativa se transforma en pequeños cristales de sulfato de plomo (PbSO4). Estos cristales tienden a crecer y endurecerse, formando una capa impenetrable que evita que se puedan reconvertir nuevamente en material activo durante el proceso de carga, por lo que se va perdiendo capacidad.
Para evitarlo, es necesario asegurar la carga completa de la batería, que se consigue con una tensión adecuada (no puede ser demasiado baja) y con un tiempo de carga mínimo. Por tanto, otro factor de riesgo que incrementa la sulfatación es trabajar con las baterías parcialmente cargadas, y dejarlas descargadas durante mucho tiempo.
EXCESO DE TEMPERATURA
Si bien la capacidad de una batería aumenta con la temperatura, también se incrementa el proceso de descomposición química irreversible de la misma. De hecho, la vida útil de una batería puede ser la mitad si está sometida de manera continuada a 30º en vez de a 20º (los fabricantes suelen considerar 20º como condiciones normales de trabajo).
La temperatura de trabajo depende en gran medida del local donde esté instalada y de los medios de ventilación, natural o forzada. A nivel interno, las baterías pueden generar mucho calor cuando están sometidas a corrientes elevadas de descarga y, en mayor medida, en el proceso de carga.
La tensión de gaseado, que como vimos juega un papel importante en el mantenimiento de las baterías, es inversamente proporcional a la temperatura interna. Es decir, cuanto mayor sea la temperatura, menor es la tensión de gaseado de la batería. Por tanto, la tensión a la que se debe cargar una batería depende directamente de la temperatura de la misma. Esto es muy importante en climas cálidos y, como se explica en otra entrada de este blog, explica por qué los cargadores más modernos cuentan con un sensor de temperatura de las baterías.