Batteries - Baterías
Celda primaria - Primary Cell
La celda seca es el tipo más común de celda primaria y sus características son similares a las de una celda electrolítica. Este tipo de celda está diseñada básicamente con un electrodo metálico o una varilla de grafito que actúa como terminal catódico (+), sumergido en una pasta electrolítica.
Este electrodo / electrolítico se encuentra a continuación en un recipiente metálico, generalmente de zinc, que actúa como terminal anódico (-). Cuando la celda se encuentra en estado de descarga, se produce una reacción electroquímica que provoca el consumo de uno de los metales. Debido a este consumo, el proceso de carga no es reversible. Intentar invertir la reacción química en una celda primaria mediante la recarga suele ser peligroso y puede provocar una explosión de la celda.
Estas celdas se utilizan habitualmente para alimentar elementos como las linternas. Las celdas primarias más comunes hoy en día se encuentran en las celdas alcalinas, de óxido de plata y de litio. Las primeras celdas de carbono-zinc, con un poste de carbono como cátodo y una carcasa de zinc como ánodo, fueron en su día frecuentes, pero ya no lo son tanto.
Celda secundaria - Secondary Cell
Una celda secundaria es cualquier tipo de celda electrolítica en la que la reacción electroquímica que libera energía es reversible. La batería de plomo-ácido para coches es una celda secundaria. El electrolito es ácido sulfúrico (ácido de batería), el electrodo positivo es peróxido de plomo y el negativo es plomo. Una batería de plomo-ácido típica consta de seis celdas de plomo-ácido en un estuche. Cada célula produce 2 voltios, por lo que toda la batería produce un total de 12 voltios.
Otros tipos de química de celdas secundarias comúnmente utilizados son el níquel-cadmio (NiCd), el níquel-hidruro metálico (NiMH), el ion-litio (Li-ion) y el polímero de ion-litio (Li-ion polymer).
Las baterías de plomo-ácido utilizadas en los aviones son similares a las baterías de los automóviles. La batería de plomo-ácido está formada por una serie de celdas idénticas que contienen conjuntos de placas positivas y negativas. Una célula práctica se construye con muchas más placas que sólo dos para obtener la salida de corriente necesaria.
Todas las placas positivas están conectadas entre sí, así como todas las negativas. Como cada placa positiva está siempre colocada entre dos placas negativas, siempre hay una o más placas negativas que positivas.
Entre las placas hay separadores porosos que evitan que las placas positivas y negativas se toquen entre sí y provoquen un cortocircuito en la célula. Los separadores tienen nervaduras verticales en el lado que da a la placa positiva. Esta construcción permite que el electrolito circule libremente alrededor de las placas. Además, proporciona una vía para que los sedimentos se depositen en el fondo de la célula.
Cada célula está asentada en una carcasa de goma dura a través de la cual se encuentran los bornes y un orificio en el que se enrosca un tapón de ventilación antiderrame. El orificio proporciona acceso para comprobar la resistencia del electrolito y añadir agua.
El tapón de ventilación permite que los gases salgan de la célula con una fuga mínima de electrolito, independientemente de la posición que pueda adoptar el avión. En vuelo nivelado, el peso de plomo permite la ventilación de los gases a través de un pequeño agujero. En vuelo invertido, este orificio está cubierto por el peso de plomo.
Las celdas individuales de la batería están conectadas en serie por medio de correas de celdas. Todo el conjunto está encerrado en un contenedor metálico resistente al ácido (caja de la batería), que sirve de blindaje eléctrico y protección mecánica. La caja de la batería tiene una tapa extraíble. También tiene una boquilla de ventilación en cada extremo.
Cuando se instala la batería en un avión, se coloca un tubo de ventilación en cada boquilla. Un tubo es el de admisión y está expuesto al torbellino. El otro es el tubo de ventilación de escape y está conectado al sumidero de drenaje de la batería, que es un frasco de vidrio que contiene una almohadilla de fieltro humedecida con una solución concentrada de bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio).
Con esta disposición, la corriente de aire se dirige a través de la caja de la batería, donde los gases de la batería se recogen, se neutralizan en el sumidero y luego se expulsan por la borda sin dañar el avión.
Para facilitar la instalación y retirada de la batería en algunos aviones, se utiliza un conjunto de desconexión rápida para conectar los cables de alimentación a la batería. Este conjunto conecta los cables de la batería en el avión a un receptáculo montado en el lateral de la batería.
El receptáculo cubre los postes de los terminales de la batería y evita que se produzca un cortocircuito accidental durante la instalación y retirada de la batería. La clavija está formada por un enchufe y un volante con una rosca de paso. Se puede conectar fácilmente al receptáculo mediante el volante. Otra ventaja de este conjunto es que la clavija puede instalarse en una sola posición, eliminando la posibilidad de invertir los cables de la batería.
La tensión de la célula de plomo-ácido es de aproximadamente dos voltios para alcanzar la tensión requerida para la aplicación. A continuación, cada célula se conecta en serie con correas metálicas de gran calibre para formar una batería. En una batería típica, como la que se utiliza en un avión para el arranque, la tensión necesaria es de 12 o 24 voltios. Esta tensión se consigue conectando en serie seis celdas o doce celdas, respectivamente, y encerrándolas en una caja de plástico.
Cada célula que contiene las placas se llena con un electrolito compuesto de ácido sulfúrico y agua destilada con una gravedad específica de 1,270 a 60 °F. Esta solución contiene iones positivos de hidrógeno e iones negativos de sulfato (SO4) que son libres de combinarse con otros iones y formar un nuevo compuesto químico.
Cuando la célula se descarga, los electrones abandonan la placa negativa y fluyen hacia las placas positivas, donde hacen que el dióxido de plomo (PbO2) se descomponga en iones negativos de oxígeno e iones positivos de plomo. Los iones de oxígeno negativos se unen a los iones de hidrógeno positivos del ácido sulfúrico y forman agua (H2O). Los iones negativos de sulfato se unen a los iones de plomo en ambas placas y forman sulfato de plomo (PbSO4). Después de la descarga, la gravedad específica cambia a aproximadamente 1,150.
Valores de la batería - Battery Ratings
El voltaje de una batería está determinado por el número de celdas conectadas en serie para formar la batería. Aunque el voltaje de una célula de plomo-ácido recién sacada de un cargador es de aproximadamente 2,2 voltios, una célula de plomo-ácido suele tener un valor nominal de aproximadamente 2 voltios. Una batería de 12 voltios está formada por 6 celdas de plomo-ácido conectadas en serie, y una batería de 24 voltios está compuesta por 12 celdas.
El valor nominal más común de las baterías es el de los amperios-hora. Es una unidad de medida de la capacidad de la batería. Se determina multiplicando un flujo de corriente en amperios por el tiempo en horas que se está descargando la batería.
Una batería con una capacidad de 1 amperio-hora debería poder suministrar continuamente una corriente de 1 amperio a una carga durante exactamente 1 hora, o 2 amperios durante 1 /2 horas, o 1 /3 amperios durante 3 horas, etc., antes de descargarse completamente. En realidad, el rendimiento en amperios-hora de una batería concreta depende del ritmo de descarga. Una fuerte corriente de descarga calienta la batería y disminuye su eficiencia y la producción total de amperios-hora.
Para las baterías de los aviones, se ha establecido un periodo de 5 horas como tiempo de descarga en la capacidad nominal de la batería. Sin embargo, este tiempo de 5 horas es sólo una base para la clasificación y no significa necesariamente el tiempo durante el cual se espera que la batería suministre corriente. En condiciones reales de servicio, la batería puede descargarse completamente en unos pocos minutos, o puede no descargarse nunca si el generador proporciona suficiente carga.
La capacidad de amperios-hora de una batería depende de la superficie total efectiva de sus placas. La conexión de las baterías en paralelo aumenta la capacidad de amperios-hora. La conexión de baterías en serie aumenta la tensión total, pero no la capacidad de amperios-hora.
Ciclo de vida de una batería - Life Cycle of a Battery
El ciclo de vida de una batería se define como el número de ciclos completos de carga y descarga que puede realizar una batería antes de que su capacidad de carga normal caiga por debajo del 80 por ciento de su capacidad nominal inicial. La vida útil de la batería puede variar entre 500 y 1.300 ciclos. Hay varios factores que pueden causar el deterioro de una batería y acortar su vida útil. El primero es la sobredescarga, que provoca un exceso de sulfatación; el segundo, una carga o descarga demasiado rápida que provoca el sobrecalentamiento de las placas y el desprendimiento de material activo.
La acumulación de material desprendido, a su vez, provoca un cortocircuito en las placas y da lugar a una descarga interna. Una batería que permanece en estado de baja o descarga durante un largo periodo de tiempo puede sufrir daños permanentes. El deterioro puede continuar hasta un punto en el que la capacidad de la célula puede caer hasta el 80% después de 1.000 ciclos. En muchos casos, la célula puede seguir funcionando hasta casi 2.000 ciclos pero con una capacidad disminuida del 60 por ciento de su estado original.
Métodos de prueba de las baterías de plomo-ácido - Lead-Acid Battery Testing Methods
El estado de carga de un acumulador depende del estado de sus materiales activos, principalmente las placas. Sin embargo, el estado de carga de una batería está indicado por la densidad del electrolito y se comprueba con un hidrómetro, un instrumento que mide la gravedad específica (peso en comparación con el agua) de los líquidos.
El hidrómetro más utilizado consiste en un pequeño tubo de vidrio sellado, lastrado en su extremo inferior para que flote en posición vertical. Dentro del estrecho vástago del tubo hay una escala de papel con un rango de 1,100 a 1,300. Cuando se utiliza un hidrómetro, se introduce en la jeringa una cantidad de electrolito suficiente para hacer flotar el hidrómetro.
La profundidad a la que se hunde el hidrómetro en el electrolito viene determinada por la densidad del mismo, y el valor de la escala indicado en el nivel del electrolito es su gravedad específica. Cuanto más denso es el electrolito, más alto flota el hidrómetro; por lo tanto, el número más alto de la escala (1,300) se encuentra en el extremo inferior de la escala del hidrómetro.
En un acumulador de avión nuevo y completamente cargado, el electrolito es aproximadamente un 30% de ácido y un 70% de agua (en volumen) y es 1.300 veces más pesado que el agua pura. Durante la descarga, la solución (electrolito) se vuelve menos densa y su gravedad específica cae por debajo de 1,300.
Una lectura de la gravedad específica entre 1,300 y 1,275 indica un estado de carga alto; entre 1,275 y 1,240, un estado de carga medio; y entre 1,240 y 1,200, un estado de carga bajo. Las baterías de los aviones suelen tener poca capacidad pero están sometidas a grandes cargas. Por ello, los valores especificados para el estado de carga son bastante elevados.
Las pruebas hidrométricas se realizan periódicamente en todas las baterías instaladas en los aviones. Una batería de avión en un estado de carga bajo puede tener tal vez un 50% de carga restante, pero se considera, sin embargo, baja ante las fuertes demandas que pronto la agotarían. Se considera que una batería en tal estado de carga necesita una recarga inmediata.
Cuando se comprueba una batería con un hidrómetro, hay que tener en cuenta la temperatura del electrolito. Las lecturas de la gravedad específica en el hidrómetro varían de la gravedad específica real a medida que cambia la temperatura. No es necesaria ninguna corrección cuando la temperatura está entre 70 °F y 90 °F, ya que la variación no es lo suficientemente grande como para tenerla en cuenta.
Cuando las temperaturas son superiores a 90 °F o inferiores a 70 °F, es necesario aplicar un factor de corrección. Algunos hidrómetros están equipados con una escala de corrección dentro del tubo. Con otros hidrómetros, es necesario consultar una tabla proporcionada por el fabricante. En ambos casos, las correcciones deben sumarse o restarse a la lectura que muestra el hidrómetro.
La gravedad específica de una célula sólo es fiable si no se ha añadido nada al electrolito, excepto pequeñas cantidades ocasionales de agua destilada para sustituir la que se pierde como resultado de la evaporación normal. Tome siempre las lecturas del hidrómetro antes de añadir agua destilada, nunca después.
Esto es necesario para dar tiempo a que el agua se mezcle completamente con el electrolito y para evitar que se introduzca en la jeringa del hidrómetro una muestra que no represente la verdadera fuerza de la solución.
Tenga mucho cuidado al realizar la prueba del hidrómetro de una célula de plomo-ácido. Manipule el electrolito con cuidado porque el ácido sulfúrico quema la ropa y la piel. Si el ácido entra en contacto con la piel, lave bien la zona con agua y aplique bicarbonato de sodio.
Métodos de carga de baterías de plomo-ácido - Lead-Acid Battery Charging Methods
El paso de corriente continua a través de la batería en dirección opuesta a la de la corriente de descarga puede cargar una batería de almacenamiento. Debido a la resistencia interna (IR) de la batería, la tensión de la fuente de carga externa debe ser mayor que la tensión de circuito abierto.
Por ejemplo, la tensión de circuito abierto de una batería de plomo-ácido de 12 celdas completamente cargada es de aproximadamente 26,4 voltios (12 × 2,2 voltios), pero se necesitan aproximadamente 28 voltios para cargarla. Este mayor voltaje es necesario para la carga debido a la caída de tensión en la batería causada por la resistencia interna. Por lo tanto, la tensión de carga de una batería de plomo-ácido debe ser igual a la tensión en circuito abierto más la caída de IR dentro de la batería (producto de la corriente de carga y la resistencia interna).
Las baterías se cargan mediante el método de tensión constante o de corriente constante. En el método de tensión constante, un grupo motogenerador con una tensión constante y regulada fuerza la corriente a través de la batería. En este método, la corriente al inicio del proceso es alta pero disminuye automáticamente, alcanzando un valor de aproximadamente 1 amperio cuando la batería está completamente cargada. El método de tensión constante requiere menos tiempo y supervisión que el método de corriente constante.
En el método de corriente constante, la corriente permanece casi constante durante todo el proceso de carga. Este método requiere más tiempo para cargar la batería completamente y, hacia el final del proceso, presenta el peligro de sobrecarga, si no se tiene cuidado.
En el avión, el acumulador se carga mediante la corriente continua del sistema generador del avión. Este método de carga es el método de tensión constante, ya que la tensión del generador se mantiene constante mediante el uso de un regulador de tensión.
Cuando se carga un acumulador, se genera una cierta cantidad de hidrógeno y oxígeno. Como se trata de una mezcla explosiva, es importante tomar medidas para evitar la ignición de la mezcla de gases. Afloje los tapones de ventilación y déjelos en su sitio. No permita que haya llamas abiertas, chispas u otras fuentes de ignición en las proximidades. Antes de desconectar o conectar una batería a la carga, desconecte siempre la alimentación mediante un interruptor remoto.
Baterías de níquel-cadmio - Nickel-Cadmium Batteries
Los materiales activos de las pilas de níquel-cadmio (Ni-Cad) son el hidrato de níquel (NiOOH) en la placa positiva cargada (ánodo) y el cadmio esponjoso (Cd) en la placa negativa cargada (cátodo). El electrolito es una solución de hidróxido de potasio (KOH) en una concentración del 20-34 por ciento en peso de KOH puro en agua destilada.
Las pilas de níquel-cadmio sinterizado tienen matrices de níquel sinterizado relativamente finas que forman una estructura de rejilla de placas. La estructura de rejilla es muy porosa y está impregnada del material positivo activo (hidróxido de níquel) y del material negativo (hidróxido de cadmio). A continuación, las placas se forman mediante la sinterización del polvo de níquel en una malla metálica fina.
En otras variaciones del proceso, el material activo de la matriz sinterizada se convierte químicamente, o térmicamente, en un estado activo y luego se forma. En general, estos ciclos de impregnación y formación tienen muchos pasos. Las células de placa fina sinterizada son ideales para un servicio de carga y descarga de muy alta velocidad. Las células de níquel-cadmio de placa de bolsillo tienen el material activo positivo o negativo, presionado en bolsillos de placas de acero niquelado perforadas o en tubos.
El material activo está atrapado de forma segura en contacto con un colector de corriente metálico, por lo que se elimina en gran medida el desprendimiento de material activo. Los diseños de las placas varían en grosor dependiendo de los requisitos de servicio de los ciclos. La tensión típica de circuito abierto de una batería de níquel-cadmio es de aproximadamente 1,25 voltios.
Funcionamiento de las celdas de níquel-cadmio
Cuando se aplica una corriente de carga a una batería de níquel-cadmio, las placas negativas pierden oxígeno y comienzan a formar cadmio metálico. El material activo de las placas positivas, el níquel-hidróxido, se oxida más. Este proceso continúa mientras se aplica la corriente de carga o hasta que se elimina todo el oxígeno de las placas negativas y sólo queda cadmio.
Hacia el final del ciclo de carga, las celdas emiten gas. Esto también ocurre si las celdas se sobrecargan. Este gas se produce por la descomposición del agua del electrolito en hidrógeno en las placas negativas y en oxígeno en las positivas. La tensión utilizada durante la carga, así como la temperatura, determinan el momento en que se produce la gasificación. Para cargar completamente una batería de níquel-cadmio, debe producirse un poco de gaseo, aunque sea leve, por lo que se utiliza algo de agua.
La acción química se invierte durante la descarga. Las placas positivas ceden lentamente el oxígeno, que es recuperado por las placas negativas. Este proceso da lugar a la conversión de la energía química en energía eléctrica. Durante la descarga, las placas absorben una cantidad de electrolito. En la recarga, el nivel del electrolito aumenta y, en la carga completa, el electrolito está en su nivel más alto. Por lo tanto, sólo debe añadirse agua cuando la batería esté totalmente cargada.
La batería de níquel-cadmio suele ser intercambiable con la de plomo-ácido. Cuando se sustituye una batería de plomo-ácido por una de níquel-cadmio, el compartimento de la batería debe estar limpio, seco y libre de todo rastro de ácido de la antigua batería. El compartimento debe lavarse y neutralizarse con una solución de amoníaco o ácido bórico, dejarse secar completamente y pintarse con un barniz resistente a los álcalis.
La almohadilla del tarro del sumidero de la batería debe saturarse con una solución de ácido bórico y agua al tres por ciento (en peso) antes de conectar el sistema de ventilación de la batería.
Mantenimiento general y precauciones de seguridad
Consulte al fabricante de la batería para obtener instrucciones de servicio detalladas. A continuación se ofrecen recomendaciones generales de mantenimiento y precauciones de seguridad. Para las celdas de níquel-cadmio ventiladas, los requisitos generales de mantenimiento son:
- Hidratar las celdas para suplir el agua perdida durante la sobrecarga.
- Mantener los conectores entre celdas con los valores de par adecuados.
- Mantener la parte superior de las celdas y los lados expuestos limpios y secos.
Capacidad - Capacity
La capacidad se mide cuantitativamente en amperios-hora suministrados a una velocidad de descarga especificada hasta una tensión de corte especificada a temperatura ambiente. La tensión de corte es de 1,0 voltios por celda. La capacidad disponible de la batería depende de varios factores, entre ellos
1. El diseño de la celda (la geometría de la celda, el grosor de la placa, el hardware y el diseño de los terminales rigen el rendimiento en condiciones específicas de uso de la temperatura, la tasa de descarga, etc.).
2. La tasa de descarga (las tasas de corriente altas producen menos capacidad que las tasas bajas).
3. Temperatura (los niveles de capacidad y tensión disminuyen a medida que la temperatura de la batería se aleja del rango de 60 °F (16 °C) a 90 °F (32 °C) hacia los extremos altos y bajos).
4. Tasa de carga (las tasas de carga más altas generalmente producen una mayor capacidad).
Capacidades de las baterías de avión por especificación
El índice de una hora es el índice de descarga que una batería puede soportar durante 1 hora con el voltaje de la batería igual o superior a 1,67 voltios por celda, o 20 voltios para una batería de plomo-ácido de 24 voltios, o 10 voltios para una batería de plomo-ácido de 12 voltios. La capacidad de una hora, medida en amperios hora (Ah), es el producto de la tasa de descarga y el tiempo (en horas) hasta la tensión final especificada.
La tasa de emergencia es la carga esencial total, medida en amperios, necesaria para soportar el bus esencial durante 30 minutos. Es la tasa de descarga que una batería puede soportar durante 30 minutos con la tensión de la batería igual o superior a 1,67 voltios por celda, o 20 voltios para una batería de plomo-ácido de 24 voltios, o 10 voltios para una batería de plomo-ácido de 12 voltios.
Instalaciones de almacenamiento y mantenimiento
Deben mantenerse instalaciones separadas para el almacenamiento y/o el mantenimiento de las baterías de plomo-ácido de electrolito inundado y de NiCd. La introducción de electrolito ácido en el electrolito alcalino provoca daños permanentes en las baterías de NiCd con ventilación (electrolito inundado) y viceversa. Sin embargo, las baterías que están selladas pueden cargarse y comprobar su capacidad en la misma zona. Dado que el electrolito de una batería de plomo-ácido regulada por válvula se absorbe en los separadores y las placas porosas, no puede contaminar una batería de NiCd aunque se revisen en la misma zona.
ADVERTENCIA: Es extremadamente peligroso almacenar o reparar baterías de plomo-ácido y NiCd en la misma zona. La introducción de electrolitos ácidos en el electrolito alcalino destruye el NiCd, y viceversa.
Congelación de la batería
Las baterías de plomo-ácido descargadas y expuestas a temperaturas bajas están sujetas a daños en las placas debido a la congelación del electrolito. Para evitar los daños por congelación, mantenga la gravedad específica de cada celda a 1,275 o, en el caso de las baterías de plomo-ácido selladas, compruebe la tensión del circuito abierto. El electrolito de las baterías de NiCd no es tan susceptible a la congelación porque no se produce ningún cambio químico apreciable entre los estados de carga y descarga. Sin embargo, el electrolito se congela a aproximadamente -75 °F.
Corrección de la temperatura
Las baterías de plomo-ácido fabricadas en Estados Unidos se consideran completamente cargadas cuando la lectura de la gravedad específica está entre 1,275 y 1,300. Una batería de 1/3 descargada da una lectura de aproximadamente 1,240 y una batería de 2/3 descargada muestra una lectura de gravedad específica de aproximadamente 1,200 cuando se prueba con un hidrómetro a una temperatura del electrolito de 80 °F. Sin embargo, para determinar lecturas precisas de la gravedad específica, debe aplicarse una corrección de temperatura a la indicación del hidrómetro.
Carga de la batería
El funcionamiento de las baterías de aeronaves más allá de sus límites de temperatura ambiente o de tensión de carga puede dar lugar a temperaturas excesivas de las celdas, lo que provoca la ebullición del electrolito, el rápido deterioro de las celdas y el fallo de la batería. La relación entre la tensión de carga máxima y el número de celdas de la batería también es importante.
Esto determina (para una temperatura ambiente y un estado de carga determinados) la velocidad a la que se absorbe la energía en forma de calor dentro de la batería. En el caso de las baterías de plomo-ácido, la tensión por celda no debe superar los 2,35 voltios. En el caso de las baterías de NiCd, el límite de tensión de carga varía según el diseño y la construcción. Generalmente se utilizan valores de 1,4 y 1,5 voltios por celda. En todos los casos, siga las recomendaciones del fabricante de la batería.
Inspección de la batería de la aeronave
La inspección de la batería de la aeronave consiste en los siguientes puntos:
- Inspeccionar el tarro del sumidero de la batería y los conductos para comprobar su estado y seguridad.
- Inspeccione los terminales de la batería y desconecte rápidamente los enchufes y las clavijas para ver si hay evidencia de corrosión, picaduras, arcos eléctricos y quemaduras. Limpie según sea necesario.
- Inspeccione los conductos de drenaje y ventilación de la batería en busca de restricciones, deterioro y seguridad.
- Los procedimientos rutinarios de inspección antes y después del vuelo deben incluir la observación de evidencias de daños físicos, conexiones sueltas y pérdida de electrolito.
Sistemas de ventilación
Los aviones modernos están equipados con sistemas de ventilación de baterías. El sistema de ventilación elimina los gases y vapores ácidos de la batería para reducir el riesgo de incendio y eliminar los daños a las piezas del fuselaje. El aire se transporta desde una toma exterior del avión a través de un tubo de ventilación hasta el interior de la caja de la batería.
Después de pasar por la parte superior de la batería, el aire, los gases de la batería y los vapores de ácido se transportan a través de otro tubo hasta el sumidero de la batería. Este sumidero es un tarro de cristal o plástico con una capacidad mínima de medio litro. En el frasco hay una almohadilla de fieltro de aproximadamente 1 pulgada de espesor saturada con una solución de bicarbonato de sodio y agua al 5 por ciento.
El tubo que lleva los humos al sumidero se extiende dentro de la jarra hasta aproximadamente 1/4 pulgadas de la almohadilla de fieltro. Un tubo de descarga por la borda va desde la parte superior de la jarra del sumidero hasta un punto fuera del avión. La salida de este tubo está diseñada para que haya presión negativa en el tubo siempre que el avión esté en vuelo.
Esto ayuda a asegurar un flujo continuo de aire a través de la parte superior de la batería a través del sumidero y fuera del avión. Los vapores ácidos que entran en el sumidero son neutralizados por la acción de la solución de sosa, evitando así la corrosión de la piel metálica del avión o el daño de la superficie de la tela.
Baterías de plomo-ácido selladas (SLA) - Sealed Lead Acid (SLA) Batteries
En muchas aplicaciones, las baterías de plomo-ácido selladas (SLA) están ganando en uso sobre las baterías de plomo-ácido inundadas y de Ni-Cad. Una de las principales características de las baterías de Ni-Cad es que funcionan bien en aplicaciones de bajo voltaje, descarga completa y alto ciclo. Sin embargo, no rinden tan bien en aplicaciones de espera prolongada, como las baterías auxiliares o de emergencia utilizadas para alimentar unidades de referencia inercial o equipos de espera (giroscopio de actitud).
Durante el mantenimiento de una batería de Ni-Cad, es habitual igualar hasta veinte celdas individuales para evitar el desequilibrio y, por tanto, la inversión de las celdas durante el final de la descarga. Cuando una batería de Ni-Cad se invierte, puede producirse una presión y un calor muy elevados. El resultado suele ser la ruptura del sello de presión y, en el peor de los casos, la explosión de la celda.
En el caso de las baterías SLA, la adaptación de las celdas es inherente a cada batería. Las baterías de Ni-Cad también tienen una característica indeseable causada por la sobrecarga constante y las descargas poco frecuentes, como en las aplicaciones de reserva. Se conoce técnicamente como "depresión del voltaje" y comúnmente, pero erróneamente, se llama "efecto memoria". Esta característica sólo es detectable cuando se intenta una descarga completa.
Así, es posible creer que existe una carga completa, cuando en realidad no es así. Las baterías de SLA no tienen este fenómeno característico de depresión de la tensión (memoria) y, por tanto, no requieren un mantenimiento programado de ciclo profundo como las de Ni-Cad.
El paquete de baterías de emergencia de Ni-Cad requiere un equipo de pruebas relativamente complicado debido a las complejas características del Ni-Cad. Las baterías de plomo-ácido selladas no tienen estas características temperamentales y, por tanto, no es necesario adquirir un equipo especial de mantenimiento de baterías.
Algunos fabricantes de baterías SLA han incluido en los paquetes de baterías un medio por el cual la batería puede ser probada mientras aún está instalada en la aeronave. Las baterías de Ni-Cad deben someterse a una prueba de energía programada en el banco debido a la imposibilidad de medir su nivel de energía en la aeronave y a su notable defecto de "memoria".
La batería SLA puede diseñarse para alertar al técnico si una batería está fallando. Además, puede ser posible probar los circuitos de detección de fallos activando un botón de prueba incorporado (BITE).
Baterías de iones de litio - Lithium Ion Batteries
Las baterías de iones de litio son el principal tipo de batería para muchos equipos de consumo, como los teléfonos móviles, las herramientas que funcionan con baterías y los ordenadores, pero ahora también se utilizan en aviones comerciales y militares. La FAA ha certificado las baterías de iones de litio para su uso en aviones y uno de los primeros aviones en utilizar la batería de iones de litio es el Boeing 787.
Los tres componentes funcionales principales de una batería de iones de litio son los electrodos positivo y negativo y el electrolito. Por lo general, el electrodo negativo de una pila de iones de litio convencional está hecho de carbono. El electrodo positivo es un óxido metálico y el electrolito es una sal de litio en un disolvente orgánico. Los papeles electroquímicos de los electrodos se invierten entre el ánodo y el cátodo, dependiendo de la dirección del flujo de corriente a través de la célula.
Las baterías de iones de litio pueden ser peligrosas en algunas condiciones y pueden suponer un riesgo para la seguridad, ya que contienen, a diferencia de otras baterías recargables, un electrolito inflamable y además se mantienen presurizadas.
En determinadas condiciones, pueden sobrecalentarse y producirse un incendio. El avión Boeing 787 utiliza dos grandes baterías de iones de litio de 32V y 8 celdas. Estas baterías son mucho más ligeras y potentes que las de Ni-Cad utilizadas en aviones de tamaño similar. Estas baterías pueden producir 150 A para el encendido del avión.
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