Separadores AGM para batería AGM

Batería AGM

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¿Para qué se utiliza una batería AGM?

Primero digamos qué significa el acrónimo, AGM. Es la abreviatura del término Matraza de vidrio absorbente, una lámina blanca frágil, altamente porosa y similar al papel cortada de rollos, hecha de fibras finas porosas de vidrio borosilicato y utilizada como separador de baterías es un tipo de batería de plomo-ácido llamada batería de plomo-ácido regulada por válvula de plomo (VRLAB). En pocas palabras, es un separador de batería poroso. Una batería montada con separador AGM se denomina batería AGM.

Rollo separador de batería AGM
Rollo separador de batería AGM

Aplicación de baterías AGM

La batería VRLA AGM se utiliza para todas las aplicaciones en las que se requieren operaciones sin derrames y sin humos. Esta batería está disponible en todos los tamaños de 0.8 Ah (12 V) a cientos de Ah, de configuraciones de 2 V a 12 V. Cualquier valor de voltaje se puede ofrecer mediante una combinación de células/baterías de 2 V o 4 V o 6 V o 12 V. Se utilizan en diversas aplicaciones tales como aplicaciones solares fotovoltaicas (SPV), suministro de energía ininterrumpida (UPS), dispositivos de comunicación, sistema de iluminación de emergencia, robots, dispositivos de control industrial, dispositivos de automatización industrial, equipos de extinción de incendios, televisión de acceso comunitario (CATV), dispositivos de comunicación óptica, estaciones base de sistemas de teléfono personal (PHS), estaciones base de microcélulas, sistemas de prevención de desastres y delitos, etc.

Las baterías inundadas mal mantenidas no pueden ofrecer la vida esperada.
La inundación convencional de la batería de plomo-ácido requiere algunos procedimientos de mantenimiento a seguir. Son:

  1. Mantener la parte superior de la batería limpia y seca libre de polvo y gotas de ácido.
  2. Mantener el nivel del electrolito (en el caso de una batería inundada) en el nivel adecuado al rematado con agua aprobada.
    Esta disminución en el nivel de electrolitos se debe a la electrólisis (descomposición mediante el uso de electricidad) de agua que se produce hacia el final de una recarga cuando una parte del agua en el ácido diluido se disocia como hidrógeno y oxígeno según la siguiente reacción y se ventila a la atmósfera estequiométricamente:
    2H2O a 2H2 + O2 á

La batería de plomo-ácido contiene ácido sulfúrico diluido como el electrolito y los terminales de una batería convencional y las partes externas tales como contenedor, conectores entre células, cubiertas, etc. obtener algún tipo de aerosol ácido y también se cubren con polvo. Los terminales deben mantenerse limpios limpiando con un paño húmedo y también aplicando vaselina blanca periódicamente para que no se produzca corrosión entre los terminales y el cable conectado a él.

El producto de corrosión es de color azulado debido a la formación de sulfato de cobre procedente de los terminales de latón. Si los conectores están hechos de acero, entonces el producto de corrosión tendrá un color de color azul verdoso, debido al sulfato ferroso. Si el producto es de color blanco, puede deberse al sulfato de plomo (debido a la sulfatación)o a que los conectores de aluminio están corroídos.

Además, los gases cargados de humo ácido emanan de la batería mientras se está cargando. Este humo afectará al equipo circundante, así como a la atmósfera.
El consumidor piensa que este es un procedimiento engorroso y quiere una batería, libre de este tipo de trabajo de mantenimiento. Científicos e ingenieros comenzaron a pensar en esta línea y a buscar métodos para evitar estos procedimientos fueron tomados a finales de la década de 1960. Sólo a finales de la década de 1960, las verdaderas baterías «sin mantenimiento» se realizaron comercialmente. Las células selladas de níquel-cadmio fueron el precursor del VRLAB.

El trabajo de I+D en pequeñas células cilíndricas de plomo-ácido que contienen electrodos de cuerda espiral se inició en 1967 en los laboratorios de Gates Corporation, EE.UU. por John Devitt. En 1968, Donald H. McClelland se unió a él. Cuatro años más tarde, en 1971, los productos resultantes fueron ofrecidos a la venta: una célula equivalente en tamaño a la D-cell de dióxido de manganeso convencional y otro que tenía el doble de capacidad fue ofrecido comercialmente por Gates Energy Products Denver, CO, EE.UU. [J. Devitt, J Fuentes de energía 64 (1997) 153-156]. Donald. H. McClelland y John L. Devitt de Gates Corporation, EE.UU. describieron por primera vez una batería comercial sellada de plomo-ácido basada en el principio del ciclo de oxígeno [D.H. McClelland y J. L. Devitt US Pat. 3862861 (1975).]

Simultáneamente se desarrollaron dos tecnologías, una basada en electrolito gelizado (GE) y la otra sobre AGM, la primera en Alemania y la segunda en Estados Unidos, Japón y Europa.
Para empezar, las baterías de plomo-ácido reguladas por válvulas se llamaban baterías «sin mantenimiento», baterías hambrientas de electrolitos, baterías selladas, etc. Debido a una gran cantidad de litigios entre los consumidores y los fabricantes sobre el uso del término «sin mantenimiento», el término actualmente utilizado «regulado por válvulas» se hizo ampliamente aceptado. Dado que la batería VR tiene válvulas de liberación de presión unidireccionales, también se desaconseja el uso del término «sellado».

¿Cuál es la diferencia entre una batería AGM y una batería estándar?

Una batería AGM y una batería normal o estándar utilizan un tipo similar de placas, en su mayoría, placas planas. Esta es la única similitud. Algunas baterías inundadas también utilizan placas tubulares.

Una batería estándar o convencional o inundada es totalmente diferente de la batería AGM en el sentido de que esta última no tiene electrolito líquido libre, donde el nivel de electrolito tiene que mantenerse mediante la adición periódica de agua aprobada para compensar la pérdida de agua debido a la electrólisis. Por otro lado, en la batería AGM, que es una batería de ácido plomo regulada por válvula (VRLA), no existe tal requisito, Las reacciones únicas que ocurren en las células DE realidad virtual se encargan de la pérdida siguiendo lo que se llama un «ciclo de oxígeno interno». Esta es la principal diferencia.

Para el funcionamiento del ciclo de oxígeno, la batería AGM tiene una válvula de liberación unidireccional. La tapa de goma especial cubre un tubo de escape cilíndrico. A medida que la presión interna en la batería alcanza el límite, la válvula se levanta (se abre) para liberar los gases acumulados y antes de que alcance la presión atmosférica, la válvula se cierra y permanece así hasta que la presión interna vuelve a superar la presión de ventilación. La función de esta válvula es múltiple. (i) Para evitar la entrada accidental de aire no deseado de la atmósfera; esto resulta en la descarga de NAM. (ii) Para el transporte efectivo asistido por presión del oxígeno del PAM al NAM, y (iii) para proteger la batería de una explosión inesperada; esto puede ser causado por un cargo abusivo.

En la batería AGM, todo el electrolito se mantiene sólo en las placas y el separador AGM. Por lo tanto, no hay posibilidad de derrame del electrolito corrosivo, ácido sulfúrico diluido. Por esta razón, la batería AGM se puede operar en cualquier lado, excepto, al revés. Pero la batería inundada sólo se puede utilizar en posición vertical. Mientras se trasieen las baterías VRLA, el funcionamiento de tomar las lecturas de voltaje se hace más fácil en el caso de las baterías de alta capacidad de alto voltaje.

Durante las operaciones normales de VRLAB, hay emisiones de gases insignificantes o nulas. Así que es «fácil de usar». Por lo tanto, la batería AGM se puede integrar en el equipo electrónico. Un buen ejemplo es el UPS de computadora personal, que normalmente utiliza una batería VRLA de 12V 7Ah. Debido a esta razón, los requisitos de ventilación para la batería VRLA AGM son sólo el 25 % de los necesarios para las baterías inundadas.

En comparación con las baterías de realidad virtual gelizada o AGM VR, la versión inundada sufre del fenómeno de la estratificación de electrolitos. Es insignificante en baterías gelificadas y en el caso de la batería AGM no es tan grave como en las baterías inundadas. Debido a esto, la utilización no uniforme de materiales activos se elimina o reduce, prolongando así la vida útil de las baterías.

El proceso de fabricación de la batería AGM implica una compresión eficaz de los elementos celulares para suprimir el aumento de la resistencia durante la vida útil de la batería. Un efecto concomitante es una disminución en la tasa de caída de la capacidad durante el ciclismo/vida. Esto se debe a la evitación del desprendimiento debido a los efectos de compresión.

Las baterías VRLA son baterías listas para usar. Es muy fácil de instalar evitando el engorroso y lento llenado inicial y la carga inicial, minimizando así el tiempo necesario para la instalación.

Materiales muy puros se emplean en la fabricación de baterías VRLA. Debido a este aspecto y el uso del separador AGM, la pérdida debida a la autodescarga es muy baja. Por ejemplo, la pérdida es inferior al 0,1% por día en el caso de la batería AGM, mientras que es de 0,7-1,0% por día para las células inundadas. Por lo tanto, la batería AGM se puede almacenar durante períodos más largos sin carga refrescante. Dependiendo de la temperatura ambiente, la batería AGM se puede almacenar sin carga hasta 6 meses (20oC a 40oC), 9 meses (20oC a 30oC) y 1 año si se sopla 20oC. [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive March 2017 p 18]

Características de retención de la capacidad de la batería AGM
Características de retención de la capacidad de la batería AGM
Temperature of Storage (ºC) Flooded Flooded Flooded VRLA VRLA VRLA
Period of storage (months) Capacity retention (per cent) Capacity Loss (per cent) Period of storage (months) Capacity retention (per cent) Capacity Loss (per cent)
40 - - - 6 40 60
40 3 35 65 3 70 30
40 2 50 50 2 80 20
40 1 75 25 1 90 10
25 - - - 13 60 40
25 6 55 45 6 82 18
25 5 60 40 5 85 15
25 4 70 30 4 88 12
25 3 75 25 3 90 10
25 1 90 10 1 97 3
10 - - - 12 85 15
10 - - - 9 90 10

La batería AGM se puede diseñar para sobrevivir a una prueba de cortocircuito de 30 días y, después de la recarga, tiene prácticamente la misma capacidad que antes de la prueba.

¿Una batería AGM es lo mismo que la batería de gel?

A pesar de que estos dos tipos pertenecen al tipo de baterías reguladas por válvulas (VR), la principal diferencia entre estos dos tipos es el electrolito. AGM se utiliza como separador en la batería AGM, en la que la totalidad del electrolito se encuentra dentro de los poros de las placas y los poros del separador AGM altamente poroso. El rango de porosidad típico para un separador AGM es 90-95%. No se utiliza ningún separador adicional. Durante el llenado de electrolitos y posterior procesamiento, se tiene cuidado de ver que la AGM no está saturada con el electrolito y al menos 5 % vacíos están allí sin ser llenado con el ácido. Esto es para facilitar el funcionamiento del ciclo de oxígeno.

El oxígeno se transporta desde la placa positiva a través del separador hasta la placa negativa durante la carga. Este transporte sólo puede producirse de forma eficaz si el separador no está completamente saturado. Se prefiere un nivel de saturación del 95% o menos. (POROSITY: Es la relación en el porcentaje del volumen de poros en AGM al volumen total de material, incluyendo los poros).

Pero en la batería de electrolito gelizado, el electrolito se mezcla con polvo de sílice fumado para inmovilizarlo, de modo que la batería de gel se vuelve no derramable. El separador es de cloruro de polivinilo (PVC) o de tipo celulósico. Aquí el gas de oxígeno se difunde a través de las fisuras y grietas en la matriz de gel. Una batería de gel puede ser construida con placas de tipo pasado o tubular. Ambos tipos de baterías de gel tienen válvula de liberación unidireccional y funcionan con el principio de «ciclo interno de oxígeno».

En ambos tipos de baterías VRLA, se deja suficiente espacio vacío que permite un transporte rápido de oxígeno a través de la fase gaseosa. Sólo una fina capa humectante en la superficie del electrodo negativo tiene que ser permeada por oxígeno disuelto, y la eficiencia del ciclo interno de oxígeno se acerca al 100%. Cuando una batería está saturada con el electrolito inicialmente, dificulta el transporte rápido de oxígeno, lo que resulta en una mayor pérdida de agua. En el ciclismo, una célula «húmeda» produce un ciclo interno eficiente de oxígeno.

Para la mayoría de las aplicaciones, las diferencias entre los dos tipos de baterías VRLA son marginales. Cuando se comparan baterías del mismo tamaño y diseño, la resistencia interna de la batería de gel es ligeramente mayor debido al separador convencional. La batería AGM tiene una menor resistencia interna, por lo que se prefiere la batería AGM para aplicaciones de alta carga. [D. Berndt, J Fuentes de alimentación 95 (2001) 2]

En una batería de gel, por otro lado, el ácido está más fuertemente unido y por lo tanto la influencia de la gravedad es casi insignificante. Por lo tanto, las baterías de gel no muestran estratificación ácida. En general, son superiores en aplicaciones cíclicas, y las células de gel altas se pueden operar también en posición vertical, mientras que con el funcionamiento de la batería AGM alta en una posición horizontal se recomienda generalmente para limitar la altura del separador a unos 30 cm.
En el electrolito gelizado, la mayor parte del oxígeno debe rodear el separador. El separador de polímeros actúa como una barrera para el transporte de oxígeno y reduce la velocidad de transporte. Esta es una de las razones por las que la velocidad máxima del ciclo interno de oxígeno es menor en la batería de gel.

Otra razón puede ser que una cierta porción de la superficie está enmascarada por el gel. Las cifras aproximadas para esta velocidad máxima son 10 A/100 Ah en la batería AGM y 1.5A/100Ah en la batería de gel. Una corriente de carga que supera este máximo hace que el gas escape como en una batería ventilada. Pero esta limitación normalmente no influye en el comportamiento de carga o flotador, ya que las baterías de plomo-ácido VR se cargan a un voltaje constante, y las tasas de sobrecarga están muy por debajo, 1A/100 Ah, incluso a 2.4V por célula. La tasa máxima más limitada del ciclo interno de oxígeno en las baterías de gel incluso ofrece la ventaja de que las baterías de gel son menos sensibles a la fuga térmica cuando se sobrecargan a un voltaje demasiado alto.

Las baterías de gel son más resistentes a la tendencia térmica de fuga que las células AGM. En un experimento con gel similar y batería AGM (6V/68Ah), los siguientes resultados son reportados por Rusch y sus compañeros de [https://www .baebatteriesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Understanding-The-Real-Differences-Between-Gel-AGM-Batteries-Rusch-2007.pdf] trabajo. Después de envejecer artificialmente las baterías por sobrecarga para que pierdan el 10 % de su contenido de agua, las células fueron sometidas a una mayor evolución del calor al cargar a 2,6 voltios por célula en un espacio restringido. La batería de gel tenía una corriente de 1.5-2.0 A equivalente, mientras que la batería AGM tenía 8-10 A equivalente de corriente (seis veces mayor evolución del calor).

La temperatura de la batería AGM era de 100oC, mientras que la de la versión de gel se mantuvo por debajo de 50oC. Por lo tanto, el voltaje de flotador de las baterías de gel se puede mantener en un nivel más alto hasta 50oC sin ningún peligro de fuga térmica. Esto también mantendrá la placa negativa en buena carga a temperaturas más altas.

Simulación térmica en batería agm
créditos: https://www.baebatteriesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Understanding-The-Real-Differences-Between-Gel-AGM-Batteries-Rusch-2007.pdf]

La batería AGM utiliza placas generalmente de una altura máxima de 30 a 40 cm de altura. Si se emplean placas más altas, la batería AGM se utilizará en sus laterales. Pero en una batería de gel, no hay tales restricciones de altura están allí. Las células de gel submarino con una altura de placa de 1000 mm (1 metro) ya están en uso.
La batería AGM es preferida para aplicaciones de alta corriente y corto período. El costo de fabricación de la batería AGM es más alto para una alta capacidad de velocidad que la batería de gel regulada por válvula. Sin embargo, las células de gel son eminentemente adecuadas para tiempos de descarga más largos y dan más potencia por unidad de moneda.

El diseño de placa plana VRLA (OGiV) tiene las mismas características que el diseño de placa plana inundada. Son preferibles para tiempos de puente cortos.

A la velocidad de 10 minutos, la potencia de salida por costo de fabricación es 30% mayor que el diseño tubular de gel VRLA (OPzV), mientras que en tiempos de descarga más largos (por encima de 30 minutos) el diseño tubular de gel VR OPzV da más potencia por $. A la tasa 3h, el OPzV da un 15% más de potencia por $. En la región de 3 h a 10 h, el OPzS tubular inundado da 10 a 20% más de potencia por $ que la batería OPzV, mientras que en la región importante entre 30 min y 100 min, tubular inundado (OPzS) da la misma potencia por $ que el tubular de gel VRLA (OPzV).

Potencia celular por $ OPzV establecido en 100%

¿Qué es el "ciclo interno de oxígeno" en la batería AGM?

En una célula inundada, los gases evolucionados durante una sobrecarga se ventilan a la atmósfera. Pero en una batería regulada por válvula, hay una evolución de gas insignificante debido a ciertas reacciones que ocurren en ambas placas. Durante la sobrecarga de una célula VR, el oxígeno evolucionado a partir de la placa positiva pasa a través de los poros insaturados de la AGM (o las grietas en el electrolito geleado) y alcanza las placas negativas y se combina con el plomo en la placa negativa para formar óxido de plomo. El óxido de plomo tiene una gran afinidad por el ácido sulfúrico y por lo que inmediatamente se convierte en plomo

Durante la fabricación de células VRLA, el ácido se llena por cantidad calculada.
Al finalizar el proceso de formación, el exceso de electrolito (si existe) se elimina de las células mediante un proceso de ciclismo. Al comienzo del ciclismo (cuando las células se llenan por más del 96% de los poros), el ciclo de oxígeno opera con baja eficiencia, lo que conduce a la pérdida de agua. Cuando el nivel de saturación de electrolitos cae por debajo del 96%, la eficiencia del ciclo de oxígeno aumenta, por lo tanto, la pérdida de agua se reduce.

El gas de oxígeno y los iones H+ producidos durante la carga de una batería de realidad virtual (Reacción A) se hace pasar a través de poros insaturados disponibles en el separador AGM o a través de grietas y fisuras en la estructura de electrolitos gelificadas y llegar a la placa negativa donde se combina con el plomo activo para formar PbO, que se convierte a PbSO4. El agua también se forma en este proceso (Reacción B) junto con alguna generación de calor.

(En una batería de plomo-ácido inundada, esta difusión de gases es un proceso lento, y todos los H2 y O2 se ventilan. Una parte de la corriente de carga va a la reacción de carga útil, mientras que una pequeña porción de la corriente se utiliza en las reacciones del ciclo de oxígeno. El resultado neto es que el agua, en lugar de ser liberado de la célula, es un ciclo electroquímico para tomar el exceso de corriente de sobrecarga más allá de la utilizada para las reacciones de carga.)

El PbSO4 se convierte en Pb y H2SO4 (Reacción C) por una vía electroquímica reaccionando con los iones de hidrógeno resultantes de la descomposición del agua en las placas positivas cuando se cargan.

Las reacciones son las siguientes:

En la placa positiva:

2H2O a 4H+ + O2o + 4e (A)

En la placa negativa:

2Pb + O2 + 2H2SO4 á 2PbSO4 + 2H2O +Calor (B)

2PBSO4 + 4H+ + 4e á 2Pb + 2 H2SO4 (C)

El agua producida se difunde a través del separador a las placas positivas, restaurando así el agua descompuesta por electrólisis.

Los procesos anteriores forman el ciclo de oxígeno. Este último reduce sustancialmente la pérdida de agua durante la carga y sobrecarga de la batería, por lo que es libre de mantenimiento.

En los primeros días de los desarrollos de la batería VRLA, se pensó esencial que la batería VRLA debería tener una eficiencia de recombinación de oxígeno 100% eficiente en el supuesto de que esto garantizaría que no se ventile ningún gas a la atmósfera exterior para que se minimice la pérdida de agua. En los últimos años, sin embargo, se ha hecho evidente que la recombinación de oxígeno al 100% puede no ser deseable, ya que esto puede conducir a la degradación de la placa negativa. Las reacciones secundarias de la evolución del hidrógeno y la corrosión de la red son muy importantes en la batería de plomo-ácido y pueden tener un impacto significativo en el comportamiento celular VRLA.

Las tasas de las dos reacciones deben ser equilibradas, de lo contrario, uno de los electrodos, generalmente el negativo, puede no estar completamente cargado. El electrodo negativo puede realmente autodescarga en el potencial reversible y por lo tanto su potencial tendrá que elevarse por encima de este valor (es decir, ser más negativo) para compensar la autodescarga y para evitar la disminución de la capacidad [M.J. Weighall in Rand, D.A.J; Moseley, P.T; Garche. J; Parker, C.D.(Eds.) Válvula-Regulada Plomo- Baterías de Plomo, Elsevier, Nueva York, 2004, Capítulo 6, página 177].

Carga de células de ácido de plomo reguladas por válvulas e inundadas
Créditos: Sketch de Dr. PG Balakrishnan

La estructura real del separador absorbente de alfombrillas de vidrio ejerce una influencia importante en la eficiencia de la recombinación de oxígeno. Un separador AGM con una superficie alta y un pequeño tamaño medio de poro puede mechar ácido a una mayor altura y proporcionar una mayor resistencia a la difusión de oxígeno. Esto puede implicar el uso de un separador AGM con un alto porcentaje de fibras finas, o un separador AGM híbrido que contenga, por ejemplo, fibras orgánicas.

¿Cuál es la diferencia entre una batería AGM y una batería tubular?

La batería AGM emplea invariablemente placas planas, con un espesor entre 1,2 mm y 3,0 mm dependiendo de las aplicaciones, ya sea para arranque, iluminación e ignición (SLI) propósito o propósito estacionario. Las placas más gruesas se utilizan para aplicaciones estacionarias. Pero una batería tubular utiliza placas tubulares, cuyo espesor puede variar de 4 mm a 8 mm. En su mayoría, las baterías de placas tubulares se utilizan en aplicaciones estacionarias.

En la batería AGM, todo el electrolito se mantiene dentro de las placas y el separador AGM. Por lo tanto, no hay posibilidad de derrame del electrolito corrosivo, ácido sulfúrico diluido. Por esta razón, la batería AGM se puede operar en cualquier lado, excepto, al revés. Pero las baterías tubulares tienen un exceso de electrolito líquido y se pueden utilizar sólo en posición vertical. Podemos medir la densidad del electrolito en las células tubulares, pero no en la batería AGM.

La batería AGM funciona en una atmósfera semisellada con una válvula de liberación unidireccional sobre el principio del ciclo de oxígeno y, por lo tanto, hay una pérdida de agua insignificante. Por lo tanto, no hay necesidad de agregar agua a esta batería. Pero la batería tubular es un tipo ventilado y todos los gases evolucionados durante la sobrecarga se ventilan a la atmósfera; esto resulta en la pérdida de agua y por lo tanto el nivel de electrolitos baja lo que requiere la adición periódica de agua para mantener el nivel del electrolito.

Debido a la naturaleza inundada, las células tubulares pueden tolerar la sobrecarga y una temperatura más alta. Este tipo tiene una mejor disipación de calor. Pero la batería AGM no es tolerante al funcionamiento a altas temperaturas, ya que estas baterías son intrínsecamente propensas a reacciones exotérmicas debido al ciclo interno de oxígeno. La batería AGM puede funcionar hasta 40oC, mientras que el otro tipo puede tolerar hasta 50oC.

La polarización de las placas positivas y negativas durante una carga de flotador a 2,30 V por celda (OCV a 2,15 V)

Flooded -New Flooded -End of life Gelled - New Gelled - End of life AGM - New AGM - End of life
Positive plate polarisation (mV) 80 80 90 120 125 (to 175) 210
Negative plate polarisation(mV) 70 70 60 30 25 0 (to -25) sulphated)
Polarización de tres tipos de baterías

Polarización de tres tipos de baterías
La IEC 60 896-22 tiene como requisito más alto 350 días a 60 oC o 290 días a 62,8 oC.
Prueba de vida a 62,8oC según IEEE 535 – 1986

Battery Type Days at 62.8ºC Equivalent years at 20ºC
OGi (Flooded flat plate) 425 33.0
OPzV (VR tubular) 450 34.8
OPzS (Flooded tubular) 550 42.6

¿Cuánto dura una batería AGM?

No se puede hacer una declaración definitiva sobre la vida útil de ningún tipo de batería. Antes de que uno responda «cuántos años puede durar una batería AGM», las condiciones bajo las cuales opera la batería deben definirse claramente;

por ejemplo, si simplemente se flota a través de un voltaje en particular o es operado cíclicamente. En la forma accionada por flotador, la batería se carga continuamente en flotador a una tensión particular y se le pide que suministre corriente sólo cuando la alimentación principal no está disponible (Ejemplo: baterías de intercambio telefónico, baterías UPS, etc., donde la vida se expresa en años). Pero en el caso de una batería de tracción, que se emplea en fábricas para fines de manipulación de materiales, y los vehículos eléctricos, las baterías experimentan descargas profundas de hasta un 80 % a una velocidad de 2 a 6 horas, la vida útil será más corta.

La vida útil de la batería AGM depende de una serie de parámetros de funcionamiento como:

Efecto de la temperatura en la vida
El efecto de la temperatura en la vida útil de la batería de plomo-ácido es muy significativo. A temperaturas más altas (y a voltajes de carga más allá de los valores recomendados) la sequedad ocurre más rápido, lo que conduce al final prematuro de la vida útil. La corrosión de la red es un fenómeno electroquímico. A temperaturas más altas, la corrosión es más y por lo tanto el crecimiento (tanto horizontal como vertical) también es más. Esto se traduce en la pérdida de contacto de material activo de la rejilla y, por lo tanto, de una capacidad deteriorada. El aumento de la temperatura acelera la velocidad a la que se producen las reacciones químicas.

Estas reacciones se adhieren a la relación de Arrhenius que, en su forma más simple, establece que la tasa de proceso electroquímico se duplica por cada aumento de temperatura de 10oC (manteniendo otros factores como el voltaje de flotación
constante). Esto se puede cuantificar utilizando la relación [Piyali Som y Joe Szymborski, Proc. 13th Annual Battery Conf. Applications & Advances, enero de 1998, California State Univ., Long Beach, CA pp. 285-290]
Factor de aceleración de la vida a 2 ((T-25))/10)
Factor de aceleración de la vida útil 2 ((45-25)/10) a 2(20)/10) – 22 a 4
Factor de aceleración de la vida útil 2 ((45-20)/10) a 2(25)/10) a 22,5 a 5,66
Factor de aceleración de la vida útil 2((68.2-25)/10) á 2(43.2)/10) – 24,32 a 19,97
Factor de aceleración de la vida útil 2((68.2-20)/10) á 2(48.2)/10) – 24,82 a 28,25

Se puede esperar que una batería a una temperatura de 45oC sea cuatro veces más rápida o que tenga un 25% de la vida útil esperada a 25oC.
Se puede esperar que una batería a una temperatura de 68,2oC sea la edad 19,97 veces más rápida o que tenga 20 veces la vida útil esperada a 25oC. Se puede esperar que una batería a una temperatura de 68,2oC sea la edad 28,2 veces más rápida y tenga mucho más de la vida esperada a 20oC.

Prueba de vida útil acelerada y vida equivalente de las baterías

Life at 20ºC Life at 25ºC
Life at 68.2ºC 28.2 times more 20 times more
Life at 45ºC 5.66 times more 4 times more

La vida útil esperada del flotador de la batería VRLA es superior a 8 años a temperatura ambiente, alcanzada mediante el uso de métodos de prueba acelerados, específicamente, a altas temperaturas.
La vida útil del ciclo de 12V VRLA (Delphi) ha sido estudiada por R. D. Brost. El estudio se llevó a cabo al 80% del DOD a 30, 40 y 50oC. Las baterías fueron sometidas a una descarga del 100% a las 2 horas siguientes a cada 25 ciclos a 25oC para determinar la capacidad. Los resultados muestran que la vida útil del ciclo a 30oC es de unos 475, mientras que el número de ciclos es de 360 y 135, aproximadamente, a 40oC y 50oC, respectivamente. [Ron D. Brost, Proc. Thirteenth Annual Battery Conf. Applications and Advances, California Univ., Long Beach,1998, págs. 25-29]

Dependencia de la temperatura de la vida útil de las baterías VRLA
Créditos: [Ron D. Brost, Pro. Decimotercera batería anual Conf. Aplicaciones y avances, California Univ., Long Beach, 1998, págs. 25-29]

Profundidad de descarga y vida
La vida útil del ácido de plomo sellado está directamente relacionada con la profundidad de descarga (DOD). La profundidad de descarga es una medida de la profundidad con la que se descarga una batería. Cuando una batería está completamente cargada, el DOD es 0%. Por el contrario, cuando una batería está 100% descargada, el DOD es 100%. Cuando el DOD es 60 %, SOC es 40 %. 100 – SOC en % – DOD en %

El número típico de ciclos de descarga/carga para baterías VR a 25oC con respecto a la profundidad de descarga es:
150 – 200 ciclos con 100% de profundidad de descarga (descarga completa)
400 – 500 ciclos con 50% de profundidad de descarga (descarga parcial)
1000 + ciclos con 30% de profundidad de descarga (descarga de aguas poco profundas)
En condiciones normales de funcionamiento del flotador, se pueden esperar cuatro o cinco años de vida útil fiable en aplicaciones de espera (hasta diez para la línea Hawker Cyclon), o entre 200 y 1000 ciclos de carga/descarga dependiendo de la profundidad media de descarga. [Informe Sandia SAND2004-3149, junio 2004]

Tecnología de placa plana La batería AGM puede ofrecer
400 ciclos al 80% de descarga
600 ciclos al 50% de descarga
1500 ciclos al 30% de descarga

Efecto de la posición en la vida cíclica de las baterías VRLA

Créditos: [R.V. Biagetti, I.C. Baeringer, F.J. Chiacchio, A.G. Cannone, J.J. Kelley, J.B. Ockerman y A.J. Salkind, , Intelec 1994, 16th International Telecommunications Energy Conference, octubre, 1994, Vancouver, BC., Canadá, según lo citado por A.G. Cannone, A.J. Salkind y F.A. Trumbore , Proc. 13th Annual Battery Conf.

Effect of position on cyclic life of VRLA Batteries

La figura muestra las capacidades medias de dos baterías colocadas en la posición vertical normal, en sus lados con la vertical de su placa y con placas en posición horizontal. En la posición vertical, el electrolito desarrolla estratificación debido a los efectos de gravedad y esto se agrava a medida que avanza el ciclo y la disminución de la capacidad en esta posición es muy rápida. Sin embargo, cuando se utiliza en bicicleta en una posición vertical lateral la disminución de la capacidad no es tan rápida y el ciclismo en la posición horizontal da la mejor vida. La figura es una gráfica de capacidad frente a número de ciclo para la celda de 11 placas 52 en ciclos sucesivas en las posiciones horizontal, vertical y horizontal.

Esta celda fue ciclo sola con los límites de voltaje de goteo/carga y carga establecidos en 2.4 V y el tiempo de goteo/carga y la corriente establecida en 3 horas y 0.3 A. Antes del ciclo vertical 78, la celda se cargó flotar durante 4 días. Para el ciclismo horizontal, la eficiencia coulombic es relativamente alta y constante, al igual que la aceptación de la carga. Sin embargo, durante el ciclismo vertical, la aceptación de la carga disminuye significativamente con el ciclismo, mientras que la eficiencia se mantiene relativamente constante. Cuando se reanudó el ciclismo horizontal, sin carga de flotación extendida, se observa que la capacidad de descarga (también el tiempo de carga) vuelve rápidamente al nivel antes del ciclo vertical.

Efectos de la temperatura y el voltaje de carga/flotación en la duración de la batería

Los efectos de la temperatura y el voltaje de flotación en la vida útil están interrelacionados e interactivos. La figura muestra la vida esperada de una batería VR GNB Absolyte IIP para varios voltajes de flotador y temperaturas. Se supone que el voltaje de flotador y la temperatura se mantienen constantes durante toda la vida útil de la batería.

Créditos: [Piyali Som and Joe Szymborski, Proc. 13th Annual Battery Conf. Applications & Advances, Jan 1998, California State Univ., Long Beach, CA pp. 285-290, según lo dado por P.G. Balakrishnan, Lead Storage Batteries, Scitech Publications (India) Pvt. Ltd., Chennai, 2011, página 14.37 ]

Efecto combinado de la temperatura y el voltaje de flotación en el producto GNB Absolyte IIP
Tensión de carga y vida útil de las baterías Drysafe Multicraft (12 V, 25 Ah5)
Créditos: [R. Wagner, J. Fuentes de energía 53 (1995) 153-162]

Wagner ha informado de los resultados de prueba realizados con tres regímenes de carga diferentes para las baterías cíclicas y muestra que el uso de una tensión de carga más alta (modo CV de 14,4 V) da una vida más larga y hay una pérdida de agua insignificante en este caso. Tensión de carga y vida útil de las baterías Drysafe Multicraft (12 V, 25 Ah5)
25oC; Prueba C/5 cada 50 ciclos; descarga: 5 A a 10,2 V; carga como se etiqueta en la figura

Efecto de la adición de estaño a la aleación de rejilla positiva en las baterías VRLA

Las adiciones de estaño al plomo puro han disminuido en gran medida los problemas experimentados en las baterías de ciclismo con rejillas hechas de este metal. Pequeñas cantidades de estaño (0,3–0,6 wt.%) aumentan significativamente la aceptación de la carga del plomo puro. Una aleación con un contenido de calcio del 0,07 % y el 0,7% da el menor crecimiento cuando se prueba como rejillas desnudas, así como en células probadas en vida de flotador. [H.K. Giess, J Fuentes de energía 53 (1995) 31-43]

Efecto del mantenimiento de la vida útil de la batería
Mantener las baterías en buen estado siguiendo ciertos procedimientos ayudará a darse cuenta de la vida esperada de las baterías. Algunos de ellos son
Un. Limpieza periódica del exterior
B. Carga periódica del banco(carga de ecualización)
C. Comprobación periódica del nivel de electrolitos, etc.

La fabricación de baterías se realiza con varios procedimientos de control de calidad y SOPs para que un producto de alta calidad sea un resultado. Cualquier defecto genuino está obligado a aparecer inmediatamente después de que las baterías se ponen en servicio o dentro de unos pocos días a partir de eso. Cuanto más extenuante sea el servicio, el anterior se manifestará un defecto. Las fallas prematuras son más bien una indicación del mal rendimiento que de los defectos inherentes en el sistema. Cuanto mejor sea el mantenimiento, mayor será la vida útil de las baterías.

AGM vs batería inundada - lo que necesita saber?

La batería AGM está muy limpia en el aspecto externo durante la vida útil operativa. Pero la batería inundada está manchada de polvo y aerosol ácido durante el funcionamiento. Además, los terminales están incrustados con el producto de corrosión, si no se mantienen correctamente.
La batería AGM y las baterías inundadas (placa plana) utilizan placas planas o placas de rejilla, con un espesor entre 1,2 mm y 3,0 mm dependiendo de las aplicaciones, ya sea para el arranque, la iluminación y el encendido (SLI) propósito o propósito estacionario. Las placas más gruesas se utilizan para este último propósito.

En la batería AGM, la totalidad del electrolito está contenida en las placas y el separador. Por lo tanto, no hay posibilidad de derrame del electrolito corrosivo, ácido sulfúrico diluido. Por esta razón, la batería AGM se puede operar en cualquier lado, excepto, al revés. Pero las baterías inundadas tienen un exceso de electrolito líquido y sólo se pueden utilizar en posición vertical. Podemos medir la densidad del electrolito en las células tubulares, pero no en las células AGM. Pero midiendo el circuito abierto estabilizado (OCV) de la batería, se puede conocer el valor de gravedad específico en esa condición.

Hay una regla empírica
OCV – Gravedad específica + 0.84 para células individuales
Gravedad específica – OCV – 0.84
Para las baterías de 12 voltios, tenemos que dividir el OCV de la batería por 6 para llegar a la celda OCV.
OCV de la batería a 13,2 V
Por lo tanto, la celda OCV a 13,3/6 a 2,2 V
Gravedad específica: 2,2 V – 0,84 a 1,36
Por lo tanto, la gravedad específica es 1.360

La batería AGM funciona en una atmósfera semisellada con una válvula de liberación unidireccional sobre el principio del ciclo de oxígeno y, por lo tanto, hay una pérdida de agua insignificante. Por lo tanto, no hay necesidad de agregar agua a esta batería. Pero la batería inundada es de tipo ventilado y todos los gases evolucionados durante la sobrecarga se ventilan a la atmósfera; esto resulta en la pérdida de agua y por lo tanto el nivel de electrolitos baja lo que requiere la adición periódica de agua para mantener el nivel del electrolito.

Debido a la naturaleza inundada, estas células pueden tolerar la sobrecarga y una temperatura más alta. Este tipo tiene una mejor disipación de calor. Pero la batería AGM no es tolerante al funcionamiento a altas temperaturas, ya que estas baterías son intrínsecamente propensas a reacciones exotérmicas debido al ciclo interno de oxígeno. La batería AGM puede funcionar hasta 40oC, mientras que el otro tipo puede tolerar hasta 50oC.

Alfombra de vidrio absorbente Batería AGM - ¿qué se absorbe? ¿Cómo? ¿Por qué absorbente? Más detalles del separador AGM

Estera de vidrio absorbente (AGM) es el nombre dado al tipo de separador de fibra de vidrio utilizado en baterías reguladas por válvulas (VR). AGM tiene que absorber una gran cantidad de electrolitos (hasta seis veces su volumen aparente) y retenerlo para facilitar las reacciones celulares. Esto es posible gracias a su alta porosidad. Al absorber y retener el electrolito, la batería se hace inspilable.

El proceso de fabricación esencial de las fibras de micro glass que se utilizan para fabricar el separador AGM se muestra en la figura. Las materias primas de vidrio se funden en un horno a unos 1000oC. El vidrio fundido se extrae de los casquillos para formar fibras primarias de vidrio grueso con un diámetro de unos pocos cientos de micras. A continuación, se convierten mediante un gas de combustión en fibras finas (0,1 a 10 m) que se recogen en una red transportadora móvil por vacío desde abajo. El método tradicional de fabricación de esteras de vidrio absorbentes AGM para baterías de plomo-ácido reguladas por válvulas es mezclar dos o más tipos de fibras en una solución ácida acuosa.

Este proceso reduce la longitud de las fibras a aproximadamente 1 a 2 mm y causa cierta fibrilación. Esta mezcla se deposita en un cable sin fin en movimiento o un roto-anterior (otra versión de un cable sin fin). La lámina adquiere consistencia a medida que se retira el agua; luego se presiona y se seca contra los tambores calentados.

El proceso de colocación húmeda da como resultado la orientación de la fibra de hoja AGM que da la red anisotrópica. Los poros y canales medidos en la dirección z (es decir, en una dirección vertical al plano de la hoja) son más grandes (10 a 25 m, 90 % del total de poros) que los de los planos x e y (2 a 4 m). Hay alrededor del 5 % de los poros muy grandes entre 30 y 100 m (probablemente debido a los efectos del borde durante la preparación de la muestra y no representan realmente la estructura típica). Este método de fabricación se conoce como un proceso de atenuación de llama.

El primer paso en la producción de AGM es la dispersión y agitación de las fibras de vidrio en una gran cantidad de agua acidificada. La mezcla de fibras y agua se deposita en una superficie donde se aplica vacío y se elimina la mayor parte del agua. La estera formada se prensa ligeramente y se seca mediante rollos calentados. Al final de la sección de secado, el contenido de agua de la estera es inferior a 1 wt.%. A continuación se muestra un dispositivo roto-antiguo para la formación y desgarmado de hojas AGM.

Fabricación del separador AGM
Créditos: S. Vijayarajan en taller de 2 días sobre baterías VRLA ILZDA, Nueva Delhi, 28-29 ago 1997 pp. 16-19
Un dispositivo roto-antiguo para la formación y deshidratación de hojas de AGM
Créditos: [A.L. Ferreira, J Fuentes de energía 78 (1999) 42]

A diferencia de los separadores convencionales (como separadores de PVC o PE), el AGM tiene que realizar varias funciones adicionales además de las realizadas por separadores de PVC o PE. Algunos autores lo llaman el cuarto material activo en baterías de plomo-ácido.

Un. Actúa como un reservorio de electrolitos. Su naturaleza altamente porosa le permite absorber y retener hasta seis veces su volumen.
B. Debe ser lo suficientemente resistente y compresible en condiciones húmedas y secas para que pueda ser manipulado en las diversas operaciones de la unidad, sin dañarse ni rasgarse.
C. La estructura debe ser adecuada para el funcionamiento del ciclo de oxígeno prevalente en las baterías de realidad virtual, permitiendo que el oxígeno gaseoso fluya a través de sus poros sin llenar, aunque es humedecido por el electrolito casi al 95 % de sus poros.

D. Los separadores convencionales tienen una estructura de poro pequeña y tortuosa, con pocas o ninguna variación direccional. Pero el AGM hecho por la colocación húmeda de material de micro fibra de vidrio tiene alta porosidad y poros relativamente grandes con considerables diferencias direccionales. Estas características afectan a la distribución y el movimiento de gases y líquidos en los elementos. [Ken Peters, J. Fuentes de energía 42 (1993) 155-164]

Las características importantes de los separadores AGM son:
Yo. Superficie verdadera (BET) (m2/g)
Ⅱ. Porosidad (%)
Ⅲ. Tamaño medio de los poros (m)
Ⅳ. Espesor bajo compresión (mm)
v. Peso base o Grammage (g/m2) (peso de la hoja de AGM por metro cuadrado)
vi. Altura de wicking (mm) (La altura que alcanza la columna ácida cuando un pedazo de AGM se mantiene sumergido en ácido)
Vii. Resistencia a la tracción

Las propiedades típicas de los separadores AGM se indican en la tabla siguiente:

Ref. W. BӦhnstedt, J Fuentes de alimentación 78 (1999) 35–40

Property Unit of measurement Value
Basic weight (Grammage) g/m2 200
Porosity % 93-95
Mean pore size μm 5-10
Thickness at 10kPa mm 1.3
Thickness at 30kPa mm 1.0
Puncture strength(N) N 7.5

Ref: Ken Peters, J. Fuentes de energía 42 (1993) 155-164

Property Unit of Meaurement Value
Surface area
Coarse fibres m2/g 0.6
Fine fibres m2/g 2.0 to 2.6
Maximum pore size
Coarse fibres μm 45
Fine fibres μm 14
Wicking height, 1.300 specific gravity acid Unit of measurement Coarse fibres (0.5 m2/g) Fine fibres (2.6 m2/g)
1 minute mm 42 33
5 minute mm 94 75
1 hour mm 195 220
2 hours mm 240 370
10 hours mm 360 550

Notas:
1. A medida que aumenta el diámetro de la fibra, el tamaño de los poros también aumenta.
2. A medida que aumenta el diámetro de la fibra, disminuye la resistencia a la tracción.
3. A medida que aumenta el diámetro de la fibra, el costo disminuye.
4. La capa de fibra gruesa se mecha a una altura limitada, pero a una velocidad muy rápida

5. La fibra más fina llevará el ácido a mayores alturas, aunque lentamente
Al incluir una capa más densa (con poros pequeños, que es creada por fibras de vidrio más finas) dentro de un separador AGM de varias capas, se crea una estructura de poro general más fina. Por lo tanto, los poros máximos se reducen a la mitad y los poros promedio también se reducen casi a la mitad. El impacto en los poros mínimos es una reducción en un cuarto. La sinergia que existe entre las fibras de vidrio finas y gruesas se detecta en todas las características absorbentes de la AGM multicapa [A.L. Ferreira, J Power Sources 78 (1999) 41–45].

La capa de fibra gruesa se mecha a una altura limitada, pero a una velocidad muy rápida, mientras que el lado más fino llevará el ácido a mayores alturas, aunque lentamente. Así, se combinan las ventajas individuales de los dos tipos de fibra. En virtud de las mejores propiedades de wicking, se mejora el proceso crítico de llenado inicial de las baterías VRLA y se reduce el problema particular de llenar placas altas con un espaciado de placas hermética. La altura máxima después de un período prolongado de prueba de wicking se encuentra inversamente proporcional al tamaño de los poros. Es decir, cuanto más pequeños sean los poros, mayor será la altura que se absorbe.

Las fuerzas capilares dictan el flujo de electrolitos. La distribución del tamaño de los poros en materiales activos de placas positivas y negativas sólo tiene una diferencia mínima entre planos dimensionales. En las placas recién formadas, alrededor del 80 % de la porosidad consiste en poros de menos de 1 m frente a los poros de 10 a 24 m de diámetro en el plano z y los poros de 2 m en los otros dos planos. Por lo tanto, el ácido llena primero las placas (poros pequeños) (es decir, el llenado preferencial de las placas). A continuación, el AGM se llena en el volumen vacío calculado, llevando el AGM a un nivel parcialmente saturado para que «empujar fuera» de electrolito durante la carga puede proporcionar canales de gas para el transporte de oxígeno.

Batería AGM, comparación entre AGM, batería inundada y gel

Sl No. Property Flooded AGM VR Gelled VR
1 Active materials Pb/PbO2/H2SO4 Pb/PbO2/H2SO4 Pb/PbO2/H2SO4
2 Electrolyte (Dilute sulphuric acid) Flooded, excess, free Absorbed and retained by plates and absorbent Glass Mat (AGM) separator Immobilised by gelling with fine silica powder
3 Plate thickness Thin - medium Medium Thick
4 Number of plates (for same capacity battery, same dimensions) Most More Least
5 Maintenance Yes Nil Nil
6 Acid leakage spillability Yes No No
7 Electrolyte stratification in tall cells Very high Medium Negligible
8 outside of battery Becomes dusty and sprayed with acid droplets No No
9 Electrolyte level To be adjusted Not necessary Not necessary
10 Separator PE or PVC or any other polymeric material Absorbent glass mat (AGM) PE or PVC or any other polymeric material
11 Gases evolved during charge Stoichimetrically vented to atmosphere Recombined (internal oxygen cycle) Recombined (internal oxygen cycle)
12 one-way release valve Not provided. Open vents Yes. Valve-regulated Yes. Valve-regulated
13 Internal resistance Medium Low High
14 Safe DOD 50% 80% 80%
15 Cold-cranking OK Very good Not suitable
16 High discharge (High Power) Good Best Medium
17 Deep cycling Good better very good
18 Cost Lowest Medium High
19 Charging Normal Careful Careful
20 Maximum charging voltage (12v battery 16.5 V 14.4 V 14.4 V
21 Charging mode Any method Constant-voltage (CV) or CC-CV Constant-voltage
22 Overcharging Can withstand Cannot Cannot
23 Heat dissipation Very good Not bad Good
24 Fast charging Medium Very good Not advisable

Conceptos erróneos sobre la batería AGM

Carga y cargadores
Concepto erróneo -1
Cualquier cargador regular se puede utilizar para la batería AGM – False

Todas las baterías requieren carga de banco (o carga completa) de vez en cuando para igualar el desequilibrio de las células.
Esto se hace quitando la batería del aparato y cargando por separado lo que generalmente se llama carga de banco.

El significado de una carga completa:
Para una batería inundada:
Yo. Todas las celdas de una batería deben alcanzar el voltaje uniforme del extremo de carga, 16,5 V para una batería de 12 V.
Ⅱ. Todas las células deben gasear uniforme y copiosamente al final de la carga.
Ⅲ. Se debe eliminar la variación en la gravedad específica en las células y entre las células.
Ⅳ. Si hay instalaciones disponibles, se pueden registrar las lecturas potenciales de cadmio en placas positivas y negativas. Para una placa positiva completamente cargada, la lectura potencial de cadmio está en el rango de 2.40 a 2.45 V y para las placas negativas, los valores están en el rango de 0.2v a – 0.22v

El significado de una carga completa:
Para una batería VRLA AGM:
Yo. La tensión del terminal alcanzaría los 14,4 V (para una batería de 12 V)
Ⅱ. La corriente al final de la carga sería de aproximadamente 2 a 4 mA por Ah (es decir, 0.20 A a 0.4 A para una batería de 100 Ah
El valor de la tensión de fin de carga para la batería a12 V varía entre una batería inundada y una batería VR.
El voltaje de carga máximo es de aproximadamente 16,5 V para una batería inundada de 12 V, mientras que es sólo 14,4 V para baterías VR (tanto AGM como baterías gelificadas).

Si se utiliza un cargador de corriente constante normal para cargar una batería vr, el voltaje puede exceder el límite de 14,4 V. Si no se detecta, la batería se calentará. Aún así, más tarde la batería se calienta y, en última instancia, el contenedor se abultará y también puede estallar si la válvula de liberación unidireccional no funciona correctamente. Esto se debe a que las reacciones de recombinación de la batería no pueden hacer frente al exceso de gas de oxígeno producido por la corriente de carga más alta. Inherentemente, la reacción de recombinación es exotérmica (produce calor) en la naturaleza. La corriente más alta se sumará al calor de esta reacción y puede conducir a la fuga térmica.

Por el contrario, la batería inundada puede llegar hasta 16,5 V para una carga completa con gaseoso copios sin ningún daño de hasta 50oC.
Los cargadores destinados a las baterías VRLA son cargadores controlados. Son
Un. Corriente constante- Tensión constante (CC-CV)
O
B. Cargadores de voltaje constante (CV).

Durante la carga, uno tiene que seleccionar la tensión adecuada. Para una batería de 12V, se puede seleccionar un rango de voltaje de 13,8 a 14,4 V para una carga completa. Dado que la batería VR AGM puede absorber cualquier fuerza de corriente inicial sin ningún daño, la corriente inicial se puede ajustar en cualquier nivel (generalmente 0.4C amperios; pero de hecho o carga rápida, hasta 5C A). Cuanto mayor sea el voltaje y la corriente seleccionados, menor será el tiempo necesario para una carga completa.

Para una batería completamente descargada, tomará alrededor de 12 a 24 horas para una carga completa. En el modo CC-CV, la corriente inicial será constante durante aproximadamente 3 a 6 horas, dependiendo de la descarga anterior. Si la batería solo estaba descargada previamente al 50 %, el modo CC funcionará durante aproximadamente 2 a 3 horas y luego cambiará al modo CV. Si se descarga al 100 % anteriormente, el modo CC funcionará durante aproximadamente 5 a 6 horas y luego cambiará al modo CV

Concepto erróneo -2

El reemplazo de la batería O la batería de gel de AGM es lo mismo que el reemplazo de la batería inundada

Las baterías de capacidad equivalente se pueden reemplazar si el espacio está bien.
Pero los vehículos recientes (por ejemplo, GM) tienen un módulo de sensor de batería en el cable de batería negativo. Ford tiene un sistema de monitoreo de baterías (BMS). Otros fabricantes tienen sistemas similares. Estos sistemas requieren recalibración con una herramienta de escaneo. Esto es necesario debido a las mejoras en los sistemas de fabricación. Estas baterías tienen una menor resistencia interna debido a los separadores mejorados y placas más delgadas con formulaciones de pasta mejoradas. Si el sistema no se recalibra, el alternador podría sobrecargar la batería nueva y hacer que la batería falle poco después del reemplazo.
Por lo tanto, se puede instalar una batería AGM en lugar de una batería inundada OEM. Una batería automotriz AGM le dará al vehículo amperios de arranque en frío (CCA) más altos.

El significado de una carga completa:
Para una batería inundada:
Yo. Todas las celdas de una batería deben alcanzar el voltaje uniforme del extremo de carga, 16,5 V para una batería de 12 V.
Ⅱ. Todas las células deben gasear uniforme y copiosamente al final de la carga.
Ⅲ. Se debe eliminar la variación en la gravedad específica en las células y entre las células.
Ⅳ. Si hay instalaciones disponibles, se pueden registrar las lecturas potenciales de cadmio en placas positivas y negativas. Para una placa positiva completamente cargada, la lectura potencial de cadmio está en el rango de 2.40 a 2.45 V y para las placas negativas, los valores están en el rango de 0.2v a – 0.22v

¿Se puede cargar una batería AGM con un cargador normal?

Si se utiliza un cargador de corriente constante normal para cargar la batería AGM VR, el voltaje debe ser monitoreado de cerca. Puede superar el límite de 14,4 V. Si no se detecta, la batería se calentará. Aún así, más tarde la batería se calienta y, en última instancia, el contenedor se abultará y también puede estallar si la válvula de liberación unidireccional no funciona correctamente. Esto se debe a que las reacciones de recombinación de la batería no pueden hacer frente al exceso de gas de oxígeno producido por la corriente de carga más alta. Inherentemente, la reacción de recombinación es exotérmica (produce calor) en la naturaleza. La corriente más alta agravará la situación y añadirá al calor de esta reacción y puede conducir a la fuga térmica.

Por lo tanto, no es aconsejable utilizar el cargador regular para la carga de la batería AGM.

Pero, si sigue el procedimiento que se da a continuación o tiene el consejo de un experto en baterías VRLA, puede utilizar el cargador regular con mucho cuidado.

El procedimiento consiste en seguir las lecturas de voltaje terminal (TV) y grabarlas a intervalos de 30 minutos. Una vez que el televisor alcanza 14,4 V, la corriente debe reducirse constantemente para que el televisor nunca vaya más allá de 14,4 V. Cuando las lecturas actuales muestran valores muy bajos (2 a 4 mA por Ah de capacidad de la batería), la carga se puede terminar. Además, los cables de un termopar o bombilla termómetro se pueden conectar al terminal negativo de la batería y similares a las lecturas de TV, también se deben grabar lecturas de temperatura. No se debe permitir que la temperatura supere los 45oC.

¿Puedes arrancar una batería AGM?

Sí, si las clasificaciones de voltaje son las mismas.
La química tanto de la batería inundada como de la batería AGM es la misma. Sólo que la mayor parte del electrolito se absorbe en el AGM. Por lo tanto, el uso de cualquier batería de la misma tensión nominal para iniciar una batería AGM durante unos segundos no hará daño a ninguna de las baterías.

¿Cómo puedo saber si tengo una batería AGM?

  • Examine la parte superior del contenedor y también los lados para ver cualquier serigrafía que indique que se trata de una batería VRLA. Si no encuentra ningún dispositivo accesible para el usuario escrito en la parte superior y un consejo para no añadir agua, entonces es una batería AGM.
  • Si cualquier electrolito libre es visible después de quitar los tapones de ventilación, entonces tampoco es una batería AGM
  • La placa de identificación o la serigrafía en el contenedor de la batería o el Manual del Propietario pueden dar una buena idea sobre el tipo de batería en cuestión. Si no tiene ninguno de estos tres, examine la parte superior de la batería para cualquier sistema de ventilación o algo así como un ojo mágico. También puede buscar marcas a nivel de electrolitos en los lados del contenedor de la batería. Si ve alguno de los tres (vents, marcas mágicas de ojo y nivel de electrolitos), indica que no es una batería AGM.

Hay otro método, pero uno que consume mucho tiempo. La batería debe cargarse completamente y después de un período de inactividad de 2 días, se mide la tensión de circuito abierto (OCV).

Si el valor de OCV es de 12,50 a 12,75 V, puede que una batería inundada
Si el valor OCV es de 13.00 a 13.20 V puede una batería VRLA (capacidad < 24 Ah)
Si el valor de OCV es de 12,80 a 12,90 V, puede una batería VRLA (capacidad de 24 Ah)

Estas declaraciones se hacen sobre la suposición de que para las baterías inundadas, la gravedad específica final es de aproximadamente 1.250. Para las baterías VRLA de capacidades de 24Ah y valores más pequeños, la gravedad específica final es de aproximadamente 1.360 y para las baterías VRLA de mayores capacidades, la gravedad específica final es de aproximadamente 1.300

¿Cómo sé si mi batería AGM es mala?

  • Compruebe si hay daños externos, grietas y fugas o productos de corrosión. Si encuentras a alguien de estos, la batería es BAD
  • Mida el OCV de la batería. Si muestra un valor inferior a 11,5 V, lo más probable es que sea BAD. Pero antes de eso, ver si se puede averiguar la fecha de envío o suministro. Si la batería es mayor de 3 a 4 años, se puede suponer que es BAD.
  • Ahora, la batería debe comprobarse para la aceptación de la carga mediante el uso de un cargador cuya salida de voltaje de CC es de 20 a 24 V o más (para una batería de 12 V). Cargue la batería durante una hora, dé un período de descanso de 15 minutos y ahora mida el OCV. Si ha aumentado, continúe cargando durante 24 horas por un método de voltaje constante, tomando todas las precauciones necesarias para una carga de batería VR. Después de dar un período de descanso de 2 horas, pruebe la capacidad de la batería utilizando cualquier aparato (por ejemplo, una bombilla de CC adecuada, inversor, lámpara de emergencia, SAI para un PC, etc.). Si la batería es capaz de ofrecer un 80 % o más de capacidad, la batería es BUENA.
  • Si el OCV no aumenta después de 1 hora de carga, significa que la batería no puede contener una carga. La batería se puede etiquetar como BAD.

¿Vale la pena una batería AGM?

Sí.
A pesar de que el costo de la batería es un poco más alto, el mantenimiento requerido para AGM es casi cero. No hay necesidad de rematar, no se requiere limpieza de los terminales corroídos, menor número de cargas de ecualización, etc.; el costo operativo durante toda la vida útil de una batería AGM es muy bajo,llevando el costo de la batería AGM VR a un nivel igual al de las baterías inundadas.
Esto es particularmente ventajoso cuando el lugar es inaccesible en un área remota desatendida.

¿Es necesario ventilar una batería AGM

En caso de sobrecarga abusiva, las válvulas de liberación unidireccional de baja presión instaladas en las cubiertas de las baterías VRLA se abren y se vuelven a sentar después de liberar el exceso de presión. Por lo tanto, no hay necesidad de ventilar la batería VRLA.
En caso de mal funcionamiento de la válvula, es posible que el exceso de presión no se libere levantando. Si la válvula no se vuelve a sellar, entonces también las células estarán abiertas a la atmósfera y el material activo negativo (NAM) se descargará, lo que resulta en sulfación y carga insuficiente y capacidad de la batería se agotará.

¿Puedo cargar una batería AGM?

Sí.
En realidad, la batería AGM está bajo carga de flotador en la mayor parte de la fuente de alimentación UPS/emergencia. Cuando las baterías flotan a 2,25 a 2,3 V por celda, una pequeña corriente de goteo siempre fluye a través de la batería para mantenerla en condiciones completamente cargadas.
En caso de que un gran número de baterías estén en stock, entonces también cada batería individual se puede mantener bajo carga de goteo.
A una tensión de carga de flotador típica de 2,25 V por celda, la corriente de flotación está en 100 a 400 mA por 100 Ah para las baterías VR AGM. En comparación con la corriente de flotador de equilibrio de una batería inundada de 14 mA por 100 Ah, la corriente de flotación más alta de la batería VR se debe al efecto del ciclo de oxígeno.

[R.F. Nelson en Rand, D.A.J; Moseley, P.T; Garche. J ; Parker, C.D.(Eds.) Válvula-Regulada Plomo- Baterías de ácido, Elsevier, Nueva York, 2004, págs. 258].

¿Se puede cargar una batería AGM muerta?

. Podemos decir definitivamente sólo después de cargar la batería durante algún tiempo. También depende de la edad de la batería.
La batería AGM muerta tiene una resistencia interna muy alta. Para superar esta alta resistencia interna, se requiere un cargador de batería que puede suministrar 4 V por salida de CC de celda, con un amperímetro digital y un voltímetro digital.

Mientras se carga una batería AGM muerta, para empezar, el voltaje del terminal (TV) será muy alto (tan alto como 18-20 V para la batería a12 V) y la corriente casi cero. Si la batería es capaz de revivir, el televisor bajará lentamente (casi a 12 V) y el amperímetro simultáneo comenzará a mostrar algo de corriente. Esto indica que la batería cobra vida. El televisor comenzará a aumentar lentamente ahora y la carga continuará y terminará de la manera habitual.

Una forma poco convencional es retirar cuidadosamente las válvulas de ventilación y añadir un poco de agua a la vez hasta que veamos unas gotas de exceso de agua. Ahora, sin reemplazar las válvulas, cargue la batería en un modo de corriente constante (C/10 amperios) hasta que la tensión del terminal llegue a valores más altos que 15 V (Recuerde que no hemos cerrado las válvulas). Dar un poco de período de descanso y descargar la batería a través de la resistencia adecuada o bombilla. Mida el tiempo de descarga para alcanzar 10,5 V en el caso de una batería de 12 V). Si está aportando más del 80 % de la capacidad, se reactiva. Por favor, tome precauciones de seguridad personal en todo momento.

¿Qué voltaje es una batería AGM completamente cargada?

Una batería completamente cargada bajo funcionamiento cíclico tendrá un voltaje de terminal (TV) de 14,4 V (para baterías de 12V). Después de aproximadamente 48 horas de descanso, el televisor se estabilizará a 13,2 V (si la gravedad específica para el llenado inicial fue de 1.360) (1.360 + 0.84 a 2.20 por celda. Para una batería de 12V, OCV a 2,2 *6 x 13,2 V). Si la capacidad de la batería es superior a 24Ah, la gravedad específica será de 1.300. Por lo tanto, el OCV estabilizado será de 12.84V

¿Cuál es el voltaje de carga máximo para una batería AGM de 12 voltios?

La batería AGM destinada a un funcionamiento cíclico debe cargarse en modo de tensión potencial o constante (modo CV), a 14,4 a 14,5 V con una corriente inicial normalmente limitada a 0,25 C amperios (es decir, 25 amperios para una batería de 100 Ah) Algunos fabricantes permiten hasta 14,9 V y la corriente inicial se limita a 0,4 C para uso cíclico (es decir. , 40 amperios para una batería de 100 Ah). [panasonic-baterías-vrla-para-professionals_interactive marzo de 2017, p.22]

¿Qué causa que las baterías AGM fallen?

Las baterías de plomo-ácido (VRLA) reguladas por válvulas se han propuesto como fuentes de energía para varias aplicaciones debido a su buen rendimiento de potencia y bajo precio. También son eminentemente adecuados para aplicaciones de flotador. Desafortunadamente, sin embargo, la utilización intensiva de la masa activa positiva (particularmente a altas tasas de descarga) causa el ablandamiento de este material y, por lo tanto, reduce la vida útil de la batería. Además, el crecimiento de la red y la corrosión de la red, la pérdida de agua y la sulfatación debido a la estratificación y la carga insuficiente son algunos de los mecanismos de falla. La mayoría de las fallas están asociadas con placas positivas.

Corrosión, crecimiento de la red y expansión y ablandamiento positivo del material activo
En el funcionamiento de las baterías, la tendencia del crecimiento de las rejillas positivas es evidente durante la carga y descarga repetitivas, lo que provoca el crecimiento horizontal y vertical de las rejillas. Las rejillas se corroen durante toda la vida útil de la batería. Como resultado de este crecimiento de la red, el contacto entre el PAM y la cuadrícula se pierde, lo que resulta en la decaimiento de la capacidad.

El crecimiento de la rejilla puede causar un cortocircuito interno entre la placa positiva y la correa negativa de la célula. Continuar con la carga de un banco de celdas/baterías con una o dos células de cortocircuito agravará el aumento de la temperatura y conducirá a la fuga térmica.

Secado (pérdida de agua) y fuga térmica

La secación también es un problema con la batería AGM. Esto se debe a la carga con un voltaje inapropiadamente más alto, combinado con una temperatura más alta. Debido a la seca, la tasa de reacción de recombinación aumenta y el consiguiente aumento de temperatura agrava la situación, lo que conduce a una fuga térmica.

Otra causa es el mal funcionamiento de la válvula. Si no se cierra correctamente después de la apertura, el oxígeno atmosférico (aire) entra en la célula y oxida el NAM resultando en sulfación. Los gases se ventilarán y se secarán. La secando permite que la recombinación de oxígeno continúe a un nivel alto
tasa que resulta en una temperatura mejorada.

Estratificación ácida en la batería AGM

La tendencia del electrolito de ácido sulfúrico a aumentar en densidad a medida que bajamos la profundidad de una célula alta se conoce como estratificación. Los gradientes de concentración (‘estratificación ácida’) se producen fácilmente en el electrolito de las células inundadas. A medida que las células se cargan, el ácido sulfúrico se produce a un
concentración adyacente a la superficie de la placa y se hunde en la base de la célula porque tiene una densidad relativa más alta que el resto del electrolito. Si no se corrige, esta situación conducirá a una utilización no uniforme del material activo (con capacidad reducida), corrosión local agravada y, en consecuencia, acortamiento de la vida celular.

Las células inundadas se configuran periódicamente para producir gas durante la carga, lo que agita el electrolito y supera estos problemas. La inmovilización del electrolito en una célula VRLA con un separador AGM reduce la tendencia a la estratificación ácida, pero también elimina el posible remedio para el problema ya que la gasificación no es una opción. Un electrolito gelificado prácticamente elimina los efectos de estratificación porque las moléculas de ácido inmovilizado en el gel no son libres de moverse bajo la influencia de la gravedad.

Fugas debidas a defectos de fabricación

El diseño o la mano de obra inadecuados pueden dar lugar a fugas de sello de cubierta a pilar. La cubierta a los sellos del contenedor también puede tener fugas. (Defectos de fabricación). La selección o el mal funcionamiento de las válvulas pueden producirse una falta o un mal funcionamiento de las válvulas también pueden provocar fugas de gases en la atmósfera. La no cierre después de la apertura de las válvulas puede resultar en un secado acelerado y una pérdida de capacidad.
El daño mecánico puede causar fugas en las células, lo que provoca fallas similares a los pilares para cubrir las fugas. El crecimiento de la red puede producir grietas en el recipiente. Se puede formar una ligera película ácida alrededor de la grieta debido a la acción capilar. Si la película ácida está en contacto con componentes metálicos no aislados, la corriente de falla de tierra podría provocar una fuga térmica o incluso un incendio [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive marzo de 2017, p. 25].

Corrosión negativa de la barra de grupo

La conexión de la barra de grupo a las asas de la placa puede corroerse y posiblemente desconectarse. La aleación de la barra de grupo debe especificarse correctamente y la conexión entre la barra de grupo y las asas de la placa debe hacerse cuidadosamente, especialmente si se trata de una operación manual.

¿Qué debe leer una batería AGM de 12 voltios cuando está completamente cargada?

Mientras está en carga y en o cerca del final de la carga, la tensión del terminal (TV) puede leer 14.4 para una carga completa.
La tensión de circuito abierto (OCV) disminuirá lentamente y se estabilizará después de unas 48 horas en el OCV nominal. Clasificado, en el sentido de que el OCV depende de la gravedad específica del electrolito utilizada originalmente.
OCV de la batería a 13,2 V si la gravedad específica utilizada es 1.360. Si la gravedad específica es de 1.300 el OCV será de 12.84V

¿Puedes poner una batería AGM en cualquier coche?

Sí. Siempre que las capacidades sean las mismas y la caja de la batería acomoda la nueva batería.
Es mejor monitorear el voltaje del terminal (TV) mientras está cargado por el alternador durante unas horas en condiciones completamente cargadas. El televisor no debe exceder14.4 V. Entonces está bien usar esa batería en ese vehículo en particular.
Si se trata de un coche nuevo modelo reciente, la batería requiere recalibración con una herramienta de escaneo.

¿Por qué son tan caras las baterías AGM?

La batería AGM es más costosa que las baterías inundadas, pero menos costosa que las baterías de gel.
Las siguientes razones contribuyen al mayor costo:
Yo. Pureza del material.
(a) Todos los materiales que entran en la batería AGM son más costosos. La aleación de plomo-calcio es más costosa que las aleaciones convencionales de bajo antimonio. Esta aleación está hecha preferentemente de plomo primario. El componente de estaño en la aleación de rejilla positiva es el artículo más rentable. El estaño se añade de 0,7 a 1,5 % en la aleación de rejilla positiva. La tasa de mercado india para el estaño en mayo de 2020 fue de 1650 rupias (17545 USD por tonelada en 10-7-2020).
(b) El óxido se hace preferentemente de 4Nines (99,99 %) principal, lo que aumenta el costo.
(c) AGM es más costoso.

(d) El ácido para la preparación del electrolito y para otros procesos es más puro que el utilizado en las baterías convencionales.
(e) El plástico ABS es más costoso.
(f) Las válvulas deben comprobar su rendimiento individualmente.
(g) La aleación de COS también es costosa
Ⅱ. Coste de procesamiento
(a) Se emplean herramientas especiales de compresión para el montaje de células.
(b) Se requiere un llenado preciso y refrigerado de ácido
(c) La batería AGM se utiliza en bicicleta varias veces antes del envío
(d) El área de montaje debe mantenerse libre de polvo para mantener la tasa de autodescarga a un nivel bajo.
Estas son las causas del mayor costo de la batería AGM.

¿Es mejor la batería AGM que las células inundadas con ácido de plomo?

Sí.
Yo. La batería AGM no se puede derramar. No hay ningún requisito de remagar con agua de vez en cuando.
Ⅱ. Son más resistentes a las vibraciones. Esto es aplicaciones particularmente útiles como remolques-barcos y donde las carreteras están llenas de baches con varios baches.
Ⅲ. Debido a que las baterías AGM utilizan aleaciones puras y materiales puros, realizan la masa con respecto a la autodescarga. Estas baterías se pueden dejar desatendidas durante más tiempo que las baterías inundadas.
Ⅳ. Las baterías AGM se pueden ubicar en una parte más fría del coche (en lugar de colocarla en el compartimento caliente del motor), lo que reduce la temperatura de funcionamiento de la batería.

v. El costo de mantenimiento de la batería AGM es menor y calculado a lo largo de toda la vida útil de la batería, el costo inicial más alto está desactivado por este ahorro.
vi. La batería AGM puede aceptar una corriente de carga más alta debido a su menor resistencia interna)

¿Una batería de ciclo profundo es una batería AGM?

Todas las baterías de ciclo profundo no necesitan ser bateríaS AGM.
Una batería de ciclo profundo puede ser cualquier tipo de batería como plomo-ácido o Li-ion o cualquier otra química.

¿Qué es una batería de ciclo profundo? Una batería de ciclo profundo puede entregar cada vez alrededor del 80% de su capacidad nominal durante su vida útil. La batería requiere que se recargue cada vez después de que se descarga.
La mayoría de las personas que buscan comprar baterías terminan con una batería automotriz de plomo-ácido, porque es la más barata disponible. Si un cliente quiere una batería para el ciclismo repetitivo, tiene que buscar una batería adecuada destinada a la aplicación cíclica.
Una batería AGM con una etiqueta de «batería de ciclo profundo» es definitivamente una batería de ciclo profundo. Estas baterías invariablemente tienen placas más gruesas que las baterías automotrices.

¿Cuántos voltios debe leer una batería de 12 voltios?

Una batería de 12 voltios debe leer más de 12V si está en buenas condiciones.
En la tabla siguiente se proporcionan algunos valores:

Sl No Battery type Open circuit voltage (V) Remarks
1 Automotive 12.40 to 12.60 Fully charged condition
2 Automotive 12 Fully discharged condition
3 AGM Batteries 13.0 to 13.2 Batteries with capacities ≤ 24Ah. Fully charged condition
4 AGM Batteries 12.7 to 12.8 Batteries with capacities ≥ 24Ah Fully charged condition
5 Gelled VR Batteries 12.7 to 12.8 Fully charged condition
6 AGM Batteries/Gelled batteries 12.0 Fully discharged conditions
7 Inverter batteries 12.4 to 12.6 Fully charged condition
8 Inverter batteries 12 Fully discharged condition
¿Hasta dónde puede descargar una batería AGM?

Como en el caso de cualquier otra batería, una batería AGM de 12V se puede descargar hasta 10,5 V (1,75 V por celda) a bajas corrientes (velocidad de hasta 3 horas) y para velocidades de descarga más altas de hasta 9,6 V (1,6 V por celda). Una descarga adicional hará que la tensión del terminal baje muy rápido. No se puede obtener energía significativa más allá de estos valores de voltaje final.

¿Cuántos voltios debe tener una batería AGM completamente cargada?

Una batería completamente cargada (bajo
funcionamiento cíclico)
tendrá un televisor de 14,4 V (para baterías de 12 V). Después de unas 48 horas de descanso, el televisor se estabilizará a 13,2 x 0,5 V (si la gravedad específica para el llenado inicial fue de 1,360, generalmente para la batería AGM que tiene capacidades de 24 Ah) (1,360 + 0,84 x 2,20 por celda. Para una batería de 12 V, OCV a 2,2 *6 x 13,2 V).

Si la capacidad de la batería es superior a 24 Ah, la gravedad específica será de 1.300. Por lo tanto, el OCV estabilizado será de 12,84 a 0,5 V.

Las baterías accionadas por
flotador
tendrán un voltaje de carga flotante de 2.25 a 2.3 V por celda (13.5 a 13.8 V para una batería de 12 V). Los valores de tensión estabilizada serán los indicados anteriormente. Invariablemente sería de 12,84 a 0,5 V.

¿Puede explotar una batería AGM?

Sí, algunas veces.
No hay riesgos de explosión, ya que el gaseo es muy limitado. Aun así, la mayoría de las baterías VRLA han sido provistas de respiraderos a prueba de explosiones para protegerse contra la explosión en caso de abuso del usuario
Si la batería está cargada de forma abusiva o si el componente de carga de un inversor/SAI no funciona correctamente, la corriente de carga llevará la batería a condiciones de fuga térmica y la batería puede explotar.
Si los terminales también están cortocircíficos (uso abusivo de una batería), la batería puede explotar. Si hay una grieta o unión incorrecta de piezas durante la quema de plomo («soldaduras frías»), esta grieta será una causa del fuego y la batería puede explotar como resultado.

La causa principal de una explosión dentro o cerca de una batería es la creación de una «chispa». Una chispa puede causar una explosión si la concentración de gas hidrógeno en la batería o en las alrededores es de aproximadamente 2,5 a 4,0% en volumen. El límite inferior para la mezcla explosiva de hidrógeno en el aire es del 4,1%, pero, por razones de seguridad, el hidrógeno no debe superar el 2%. El límite superior es del 74%. Una fuerte explosión ocurre con la violencia cuando la mezcla contiene 2 partes de hidrógeno a 1 de oxígeno. Esta condición prevalecerá cuando una batería inundada se sobrecargue con tapones de ventilación firmemente atornillados a la cubierta.

¿Cómo se carga la batería AGM?

Todas las baterías VRLA deben cargarse mediante uno de los dos métodos siguientes:
Un. Método de voltaje constante de corriente constante (CC-CV)
B. Método de tensión constante (CV)
Si la tensión de carga por CV es de 2,45 V por celda, la corriente (0,4C A) permanecerá constante durante aproximadamente una hora y luego comenzará a disminuir y estabilizarse a unos 4 mA/ Ah después de aproximadamente 5 horas. Si la tensión de carga es de 2,3 V por celda, la corriente (0,3C A) permanecerá constante durante unas dos horas y luego comenzará a disminuir y estabilizarse a unos pocos mA después de aproximadamente 6 horas.

Del mismo modo, la duración durante la cual la corriente permanecerá constante depende de la corriente inicial, como 0.1C A, 0.2C A, o,3C A y 0.4C A y también de la tensión de carga, como 2.25 V, 2.30 V, 2.35, 2.40 Vans 2.45 V. Cuanto mayor sea la corriente o voltaje inicial, menor será el tiempo de residencia en ese nivel actual.
Además, el tiempo para una carga completa será menor si la corriente o voltaje seleccionado es mayor.
La batería VRLA no restringe la corriente inicial; por lo tanto, la corriente inicial más alta acortará el tiempo necesario para una carga completa.

En la carga CC las tensiones no suelen estar controladas. Por lo tanto, el peligro de que las células permanezcan durante una cantidad apreciable de tiempo a altas tensiones es posible. A continuación, puede producirse gaseoso y corrosión de la rejilla. Por otro lado, el modo CC de carga garantiza que todas las celdas sean capaces de lograr una recarga completa en cada ciclo o durante la carga de flotador. Se puede sobrecargar durante la carga CC. Por otro lado, la subcarga es el principal peligro con los modos CV

Pros & Contras de AGM Battery

Ventajas y desventajas

Ventajas:

1 La batería AGM es eminentemente adecuada para los drenajes de alta potencia debido a su baja resistencia interna y en lugares donde el humo desagradable y el aerosol ácido está prohibido.
2 La batería AGM no se puede derramar y no requiere adición de agua periódicamente. Por lo tanto, no requieren mantenimiento en este sentido.
3 La batería AGM se puede utilizar en sus lados, excepto al revés. Esta es una ventaja para colocarlo dentro del aparato
4 La batería AGM se puede instalar en cualquier lugar de un coche, no necesariamente en el compartimiento del motor.

La batería 5 AGM es altamente resistente a las vibraciones debido a su método de fabricación utilizando AGM y compresión. Por lo tanto, es excelentemente adecuado para barcos de mar y en lugares donde la carretera es notoria para baches, altibajos.
6 La batería AGM tiene una vida útil más larga en comparación con las baterías inundadas. Las placas son comparativamente más gruesas. Las placas más gruesas significan una vida más larga. El usuario no puede manipular la batería o su electrolito y añadir impurezas y por lo tanto causar un fallo prematuro.

7 Debido a que la batería AGM está hecha con materiales muy puros en una atmósfera limpia, la tasa de autodescarga es muy baja. La velocidad de la batería AGM es del 0,1 % por día, mientras que es casi 10 veces para una batería inundada. Por lo tanto, las baterías destinadas a un almacenamiento prolongado necesitan cargas refrescantes con menos frecuencia. La pérdida es de sólo el 30 % después de 12 meses si se almacena a 25oC y a 10oC, es sólo del 10 %.
8 Debido a la estratificación insignificante, se necesitan menores cargos de igualación.

9 La evolución del gas hidrógeno durante el flotador se reduce en un factor de 10 en el caso de la batería AGM. La ventilación de la sala de baterías puede reducirse en un factor de 5 según la norma de seguridad EN 50 272-2.
10 No se requiere protección ácida del suelo y otras superficies en la sala de baterías.

Desventajas:

1. Las desventajas son mínimas. El costo de la batería es comparativamente más alto.
2. Si se carga de forma abusiva o si el cargador no funciona correctamente, la batería puede abultar, estallar o, a veces, explotar.
3. En el caso de aplicaciones SPV, la batería AGM no es 100 % eficiente. Una parte de la energía se pierde en el proceso de descarga de carga. Son 80-85 % eficientes. Podemos explicar esto en las siguientes líneas: Tenga en cuenta que el panel SPV soy produce 1000 Wh de energía, la batería AGM sería capaz de almacenar 850Wh sólo debido a la ineficiencia mencionada anteriormente.

4. La entrada de oxígeno a través de fugas en el contenedor, la tapa o el casquillo del poste descarga la placa negativa.
5. La polarización de la placa negativa se reduce debido a la recombinación de oxígeno en la placa negativa. En diseños de celdas inadecuados, la polarización negativa se pierde y la placa negativa se descarga, aunque la tensión de flotación está por encima del circuito abierto.
6. Para evitar el secado, la temperatura máxima de funcionamiento se reduce de 55 oC a 45 oC.
7. Las células VRLA no permiten las mismas posibilidades de inspección, como las mediciones de densidad de ácido y la inspección visual, por lo que se reduce la conciencia de una batería de funcionamiento completo

¿La batería AGM requiere mantenimiento?

No. Pero, requieren un cargo refrescante si se mantienen sin usar. Las baterías se pueden mantener inactivas durante un máximo de 10 a 12 meses a temperaturas normales. A temperaturas más bajas, la pérdida será mucho menor.

¿Cómo se mantiene una batería AGM?

Normalmente, no hay necesidad de mantenimiento de la batería AGM. Aunque los fabricantes de VRLAB afirman que no hay necesidad de igualar la carga durante la operación de carga de flotador, para obtener una mayor vida útil de la batería, es mejor cargar las baterías una vez en 6 meses (baterías mayores de 2 años) o 12 meses (baterías nuevas). Esto es para igualar todas las celdas y llevarlas al mismo estado de carga (SOC).

¿Necesita cargar una nueva batería AGM?

Generalmente, todas las baterías pierden capacidad debido a la autodescarga durante el almacenamiento y el transporte. Por lo tanto, es aconsejable dar una carga refrescante durante unas horas dependiendo del tiempo transcurrido entre la fecha de fabricación y la instalación / puesta en marcha. Las celdas de 2 V se pueden cargar a 2,3 a 2,4 V por celda hasta que la tensión del terminal lea los valores establecidos y los mantenga en este nivel durante 2 horas.

¿Las baterías AGM son más seguras?

Las baterías AGM (y las baterías de gel) son mucho más seguras que las baterías inundadas. Son inspilables y no emiten gas hidrógeno (si se cargan correctamente siguiendo las instrucciones del fabricante). Si se utiliza un cargador normal o normal para cargar la batería AGM, se debe tener cuidado de no permitir que la temperatura se vaya a más de 50oC y la tensión del terminal más allá de 14.4 V (para una batería de 12V).

¿Qué es el voltaje de flotador para la batería AGM?

La mayoría de los fabricantes especifican de 2,25 a 2,30 V por celda con una compensación de temperatura de – 3 mV/célula (el punto de referencia es de 25oC).
Para las baterías cíclicas, la tensión de carga en modo CV es de 2,40 a 2,45 por celda (14,4 a 14,7 V para baterías de 12 V).
A una tensión de carga de flotador típica de 2,25 V por celda, la batería VRLA tiene una corriente de flotador de 45 mA por 100 Ah debido al efecto del ciclo de oxígeno, con una entrada de energía equivalente de 101,3 mW (2,25 *45). En la batería inundada equivalente, la corriente de flotación es de 14 mA por 100 Ah, que corresponde a una entrada de energía de 31,5 mW (2,25V*14 mA).

Por lo tanto, la corriente flotante VRLA es más de tres veces créditos: [R.F. Nelson en Rand, D.A.J; Moseley, P.T; Garche. J ; Parker, C.D.(Eds.) Válvula-Regulada Plomo- Baterías de ácido, Elsevier, Nueva York, 2004, págs. 258].

¿Puedo usar un cargador de goteo en una batería AGM?

Sí. ¿Qué es un cargo de goteo? Es el método de dar una carga continua usando una pequeña corriente. Esto es para compensar la autodescarga en la batería AGM cuando no está conectada a ninguna carga.

Este fue un artículo largo inesperado!!

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