Tipos de baterías de plomo-ácido - para comprender los diferentes aspectos de la batería
Existen varios tipos de baterías de plomo-ácido del mercado actual. ¿En qué se diferencian? ¿Cómo elegir? ¿Serán sustituidas por las pilas de litio?
Este artículo le ofrecerá una introducción detallada a los tipos de baterías de plomo-ácido y predecirá las posibilidades futuras de estas baterías.
Introducción a las baterías de plomo-ácido
La batería ordinaria de plomo-ácido es una batería de almacenamiento cuyos electrodos están hechos principalmente de plomo y sus óxidos, y el electrolito es una solución de ácido sulfúrico.
Las baterías de plomo-ácido son un tipo común de batería con las siguientes características:
● Peso pesado: Dado que las baterías de plomo-ácido utilizan plomo y sus óxidos como electrodos, son más pesadas que otras baterías.
● Bajo coste: En comparación con otras baterías, las de plomo-ácido son relativamente baratas de fabricar.
● Ciclo de vida: En comparación con las baterías de litio, el ciclo de vida de las baterías de plomo-ácido es muy corto, sólo unas 300 veces.
● Baja densidad energética: En batería ternaria de litio Por ejemplo, la densidad energética de las baterías de plomo-ácido es sólo un tercio de la de las baterías de plomo-ácido.
Los tipos de baterías de plomo-ácido tienen sus propios escenarios de aplicación en distintos campos.
Las baterías de plomo-ácido se utilizan como baterías de a bordo en automóviles para suministrar corriente de arranque y energía de apoyo; también se utilizan como fuentes de energía de reserva en suministros de energía de emergencia para proporcionar apoyo cuando falla la fuente de energía primaria, como en el caso de las luces de emergencia.
En general, aunque las baterías de plomo-ácido tienen algunas desventajas, su coste es bajo, por lo que también son un tipo de batería relativamente común.
Batería de plomo-ácido inundada
Las baterías de plomo-ácido inundadas, también conocidas como baterías húmedas, son uno de los tipos típicos de baterías de plomo-ácido.
Una batería de plomo-ácido inundada es aquella en la que el espacio dentro del compartimento de la batería se llena completamente con un electrolito de ácido sulfúrico después de retirar las placas, los separadores y otros componentes sólidos.
Las placas de la batería están completamente sumergidas en el electrolito de ácido sulfúrico. El electrolito se encuentra en estado de exceso y participa directamente en las reacciones de carga y descarga de la batería.
Las baterías de plomo-ácido inundadas son conocidas por su bajo coste y larga vida útil, pero requieren un mantenimiento frecuente.
Batería AGM
El nombre completo de la batería AGM es batería separadora de fibra de vidrio por adsorción. El interior de la batería utiliza algodón de fibra de vidrio absorbente como separador, que puede absorber completamente suficiente electrolito.
A través del ajuste hermético del líquido magro, el material activo se fija en la estera de fibra de vidrio para evitar que el material activo se caiga y, al mismo tiempo, no se mantiene el flujo de electrolito en el interior.
Esto evita en gran medida el fenómeno de "estratificación del electrolito" en la batería y permite que ésta tenga una mayor estabilidad de capacidad durante el ciclo de reacción electroquímica. De este modo, independientemente de si la batería AGM se coloca en posición vertical u horizontal, puede funcionar con normalidad.
Batería de gel
Las baterías de gel son una clasificación evolutiva de las baterías de plomo-ácido. El método consiste en añadir un agente gelificante al ácido sulfúrico para que el electrolito de ácido sulfúrico pase a un estado coloidal. Una batería en la que el electrohidráulico se encuentra en estado coloidal suele denominarse batería coloidal.
La diferencia entre las baterías de gel y las baterías convencionales de plomo-ácido va desde la comprensión inicial de la gelificación del electrolito hasta el estudio de las características electroquímicas de la infraestructura del electrolito, pasando por la aplicación y promoción de rejillas y materiales activos.
Su característica más importante es fabricar mejores baterías con menor coste industrial. Su curva de descarga es recta y el punto de inflexión es alto.
Tiene más de 20% más de energía y potencia que las baterías de plomo-ácido convencionales. La vida útil de las baterías de gel suele ser aproximadamente el doble que la de las baterías de plomo-ácido convencionales. Las características a alta y baja temperatura son mejores.
Comparación de los distintos tipos de baterías de plomo-ácido
Las baterías de plomo-ácido de gel tienen el mismo rendimiento que las baterías de plomo-ácido normales. Lo que ocurre es que uno de los electrolitos de la batería está en un estado semisolidificado similar al látex y el otro está en estado líquido.
Las baterías ordinarias de plomo-ácido en estado líquido necesitan ser mantenidas añadiendo agua destilada de vez en cuando durante su uso, y las baterías de gel y AGM no necesitan ser mantenidas añadiendo agua destilada.
La desventaja de las baterías coloidales de plomo-ácido es que no se pueden extraer y descargar con una gran corriente, por lo que no se pueden utilizar para el arranque y el encendido de automóviles.
Sin embargo, las baterías de plomo-ácido ordinarias son demasiado engorrosas de utilizar, y es necesario añadir agua al cargarlas. Las baterías AGM pueden aplicarse a la descarga de tracción de alta corriente, pero no son capaces de producir un alto rendimiento a largo plazo.
¿Sustituirán las baterías de litio a las de plomo en el futuro?
La tecnología de baterías de litio es una de las que más rápido ha crecido en los últimos años. Con la popularidad de las motos eléctricas y el rápido desarrollo de la industria, aumenta la demanda de la gente de baterías de larga duración y métodos de conducción más cómodos.
Sin embargo, los distintos tipos de baterías de plomo-ácido no pueden cumplir estos requisitos porque su densidad energética y su vida útil son inferiores a las de las baterías de litio.
Al mismo tiempo, la madurez de la modelo de negocio de la estación de intercambio de baterías ha ampliado aún más el mercado de aplicaciones de las baterías de litio.
En comparación con las baterías de plomo-ácido, la ventaja de las baterías de litio es que la velocidad de carga es mayor. Además, el uso de un armario de intercambio de energía puede ahorrar el coste de adquisición de baterías.
Aunque el precio de las baterías de litio es superior al de las de plomo-ácido, no es necesario comprar baterías cuando se utiliza un armario de intercambio de energía. La promoción de este modelo de negocio también ha hecho que las baterías de plomo-ácido sigan perdiendo competitividad en el mercado.
Por lo tanto, se espera que las baterías de litio sustituyan gradualmente a las de plomo-ácido como principal fuente de energía para las motocicletas eléctricas en el futuro.
Resumen
Este artículo describe los tipos de baterías de plomo-ácido, incluidas las baterías de plomo-ácido inundadas, las baterías con separador de fibra de vidrio adsorbida y las baterías de gel.
Los usuarios de motocicletas eléctricas, a la hora de comprar baterías, deben tener en cuenta factores como la potencia de la motocicleta eléctrica, los escenarios de uso y el presupuesto, y elegir una batería de plomo-ácido o una batería de litio adecuadas.
