¿Qué es una batería de tracción? Microtex
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¿Qué es una batería de tracción? ¿Qué significa batería de tracción?

Según la norma europea IEC 60254 – 1, las baterías de tracción de plomo se utilizan como fuentes de energía para la propulsión eléctrica en aplicaciones que incluyen vehículos de carretera, locomotoras, carretillas elevadoras industriales y equipos de manipulación mecánica (MHE). El paquete de baterías de tracción puede estar formado por celdas de 2 voltios, o por monobloques de 4, 6, 8 y 12V (Fig.1). Los fabricantes de baterías de tracción de Europa y el mercado de baterías de tracción no estipulan la construcción interna de las baterías de tracción, pero las dimensiones externas están definidas en normas como la IEC 60254 – 2. La capacidad de la batería se mide en una prueba de descarga definida de la batería desde la carga completa hasta 1,7 voltios por celda durante un período de 5 horas (prueba C5).

Diferencia entre batería de tracción y batería normal

Las baterías de tracción se componen de diseños inundados y VRLA, en construcciones de baterías de 2 voltios y monobloque. En estos diseños, las placas positivas pueden ser tanto de placa plana como de placa tubular. Para la variante AGM de la construcción VRLA, sólo son adecuadas las versiones de placa plana debido al requisito de mantener una compresión uniforme de la estera de fibra de vidrio utilizada para el separador. La batería de tracción tubular con construcciones de placas positivas tubulares suele ofrecer una mayor vida útil que los diseños de baterías de placas planas. El diseño de construcción del tubo cerrado (Fig. 2) garantiza que el material activo positivo se mantenga firmemente contra la columna vertebral de aleación de plomo conductora durante los ciclos de descarga profunda en la batería de tracción.

¿Cuál es la duración de una batería de tracción?

La vida útil de la batería de tracción está definida por el número de ciclos estándar de carga y descarga profunda que puede realizar hasta que desciende al 80% de la capacidad nominal.
El diseño de las especificaciones de una batería de tracción es fundamental para proporcionar un funcionamiento largo y sin problemas en el servicio. Para conseguirlo, hay varios aspectos clave en la construcción de las celdas de tracción que garantizan que sean capaces de soportar las exigencias de la garantía de la batería de tracción y los ciclos de trabajo. Los componentes clave de la batería de tracción son la aleación de la rejilla positiva, la fórmula del plomo esponjoso, la química del material activo y el método de separación, el soporte de la placa y las piezas de refrigeración de la batería de tracción.

¿Qué es la protección de la batería de tracción?

El servicio de descarga profunda requiere que la batería de tracción se recargue durante un largo periodo de tiempo a una alta tensión. Esto oxida la espina positiva, lo que provoca el crecimiento de la rejilla y el eventual fallo, ya que el conductor positivo se convierte completamente en PbO2. Por lo tanto, la aleación de plomo de la batería de tracción debe tener propiedades resistentes a la corrosión y también lo suficientemente fuertes como para resistir el crecimiento de la fluencia. El fabricante de baterías de tracción de la India, Microtex, utiliza aleaciones especiales de plomo con su fórmula patentada de aditivos de antimonio, estaño, cobre, azufre, selenio y arsénico, que se han desarrollado a lo largo de décadas de experiencia para ofrecer la máxima resistencia a la corrosión y a la fluencia para sus placas positivas tubulares utilizadas en sus baterías de tracción.

¿Qué es el proceso de fabricación de una batería de tracción?

Del mismo modo, otros factores como la estructura de los materiales activos positivos y negativos y sus densidades son de vital importancia para proporcionar la capacidad y la vida útil requerida de la batería de tracción de plomo-ácido. Las placas positivas tubulares se rellenan en seco con un polvo de óxido de plomo único que, de nuevo, ha sido desarrollado por Microtex a lo largo de años de experiencia y pruebas de laboratorio. Los procesos también garantizan la formación de la forma correcta de dióxido de plomo de ciclo profundo (alfa PbO2) en los tubos positivos.

Además, la construcción física de las bolsas PT multitubo y el soporte interno del prisma inferior proporcionan un espacio que recoge el material desprendido de las placas durante el ciclo de la batería. Esto es importante, ya que la reducción de la capacidad y los fallos pueden producirse por daños de cortocircuito debido a que el material activo desprendido crea un puente conductor entre las placas a medida que la batería envejece.

Figure 1 Traction battery 2 volt cells and batteries for fork lift trucks
Figura 1 Batería de tracción de 2 voltios y baterías para carretillas elevadoras
Figure-2-Construction-of-a-2V-lead-acid-cell-for-forklift-trucks.jpg
Figura 2 Construcción de una pila de plomo-ácido de 2V para carretillas elevadoras

¿De qué se compone una batería de tracción?

Componente Material de construcción Aplicación
Rejilla negativa de la batería Aleaciones de plomo de baja SB - Aleación Pb/Ca/Sn/Al Células de tracción estándar de 2v inundadas - VRLA, Gel y batería de bajo mantenimiento
Rejilla de columna vertebral positiva tubular Aleación de plomo con bajo contenido en Sb - Aleaciones Pb/Ca/Sn/Al Células de tracción estándar de 2v inundadas - VRLA, Gel y batería de bajo mantenimiento
Material activo positivo PbO2 relleno en seco 3,6 - 3,8 gms/cc Todo tipo de pilas y baterías tubulares de plomo-ácido de 2v
Material activo negativo Plomo esponjoso 4,4 gms/cc Todo tipo de pilas y baterías tubulares de plomo-ácido de 2v
Guantelete de la batería Tejido y no tejido - Poliéster, PET/PBT/PP baterías y pilas de 2v - baterías de plomo
Separador de baterías Polietileno, caucho microporoso y PVC Separadores de baterías Todos los tipos de baterías tubulares, incluidas las células sin mantenimiento TGel
Correa superior de aleación de plomo Aleación de plomo de baja SB - aleación de plomo / 2-4% de Sn Pilas y monobloques de 2v inundados, pilas y monobloques de 2v VRLA
Electrolito 1,29 + - 0,1SG H2So4 líquido
1,29 + - 0,1SG H2So4 Gel/AGM
Células estándar de 2v inundadas
Pilas VRLA 2v y monobloques
Tapa o tapón de ventilación Tapones abiertos de polipropileno
Tapones de ventilación regulados por válvula sellada
Células estándar de 2v inundadas
Baterías selladas sin mantenimiento Pilas de 2v y baterías monobloque
Conector de la batería de tracción Cable de cobre emplomado todo tipo de Batería de 2v

Además, la electrónica del módulo de control de la batería de tracción juega un papel importante en la vida de la batería. La baja potencia de la batería de tracción es un problema común cuando el módulo de control de la batería de tracción falla.

Hasta ahora, hemos examinado las baterías de tracción inundadas, de 2v. Debido a la naturaleza de su carga y funcionamiento, este diseño requiere invariablemente el rellenado regular con agua. Los diseños de las baterías de carretilla elevadora AGM, ya sean las variantes VRLA AGM o GEL, evitan el mantenimiento necesario para rellenar la batería. Esto es importante si los estándares de mantenimiento son pobres o caros debido a la alta adición de agua destilada en algunas marcas de baterías, o a los costes de mano de obra. Sin embargo, hay una vida útil más corta asociada a los diseños sin mantenimiento, siendo la vida útil más baja la de la construcción de placas planas AGM.

Como regla general, una pila tubular inundada de 2 voltios dará alrededor de 1600 ciclos DOD al 80% de profundidad de descarga a 25’C. Las baterías AGM para carretillas elevadoras con diseño VRLA darán alrededor de 600 – 800 ciclos. Por este motivo, Microtex recomienda utilizar la batería tubular inundada para aplicaciones de baterías de tracción y carretillas elevadoras eléctricas. El coste total de propiedad de una batería de tracción baja de precio. El precio de la batería de tracción de 2v nos tienta a sustituir las celdas individuales de las baterías viejas. A menudo, esto puede resultar costoso a largo plazo, ya que estas nuevas células fallan rápidamente. El fabricante de baterías de tracción de 2v no te dice esto.

Traction cell grouping details
Traction cell grouping details

¿Cuál es la opción de batería de tracción para su VE?

La mayoría de las baterías de tracción EV utilizadas en el mercado de las carretillas elevadoras son baterías de tracción de 2v, de las cuales más del 90% son del diseño de batería de placa tubular inundada. Generalmente se utilizan para paletas y carretillas elevadoras en múltiplos de 6 para dar una batería de carretilla elevadora de 12v, una batería de tracción de 24v, una batería de carretilla elevadora de 36v, una batería de carretilla elevadora de 48v o paquetes de baterías de carretilla elevadora de 80v, con 80 voltios rompiendo la progresión en serie y formando el límite superior para la mayoría de las empresas fabricantes de carretillas elevadoras. Las baterías de tracción de 12v se clasifican como de semitracción cuando se utilizan en los elevadores de pluma.

Existen tamaños de contenedores de baterías de tracción estándar para los fabricantes de carretillas elevadoras de diferentes países, basados en sus normas nacionales. La mayoría de las carretillas elevadoras de la India, como * Nilkamal, Godrej, Josts, Toyota, Kion, Hyster, etc. (*Aviso legal: todas las marcas mencionadas pertenecen a sus respectivas empresas y Microtex no forma parte de ellas) utilizan un tamaño estándar DIN o BS para la célula de la batería de tracción. Esto determina las dimensiones externas, la disposición de los postes y la capacidad prevista (fig. 3). Las baterías de iones de litio de 48v para carretillas elevadoras también están haciendo su aparición.

Las carretillas elevadoras tienen contenedores de baterías de tamaño estándar basados en múltiplos de las dimensiones de las celdas correspondientes. Estos tamaños también están regulados y figuran. 3 muestra los tamaños de celdas y contenedores previstos para las normas BS y DIN. Las consideraciones a la hora de elegir una batería adecuada van más allá de la simple elección de la capacidad adecuada, que por supuesto es fundamental. Otros factores que influyen en la elección de la batería son:

  • La marca y el tamaño de la carretilla elevadora
  • Duración de la operación
  • Aplicación
  • Ubicación
  • Recursos de mantenimiento
figure 3 shows cell and container sizes expected for BS and DIN standards
fig. 3 muestra los tamaños de celdas y contenedores previstos para las normas BS y DIN.
  • Póngase en contacto con el equipo de servicio de baterías de tracción de Microtex. Tomarán los datos necesarios para calcular el tamaño, la capacidad y el tipo de batería que cumplirá todos sus requisitos técnicos y económicos. ¿Por qué arriesgarse a hacerlo uno mismo?

Como fabricantes de baterías de tracción en la India, estas son algunas de las preguntas más comunes que nos hacen nuestros clientes de baterías para carretillas elevadoras:

¿Por qué explotan las baterías de las carretillas?

Labatería de tracción para aplicaciones decarretillas elevadoras que no reciben un buen mantenimiento puede tener problemas inesperados. Si las celdas de tracción de 2v no se riegan regularmente, existe la posibilidad de que el electrolito se seque completamente por debajo de la barra colectora. Si las placas no están sumergidas en el electrolito, durante la carga existe un alto riesgo de que el separador se queme debido al intenso calor generado en ausencia de electrolito.

Esto hace que los electrodos positivo y negativo se pongan en cortocircuito, lo que provocará una chispa. Durante el proceso de carga se desprende hidrógeno naciente, que es un gas explosivo. Las chispas encenderán el gas provocando una explosión de los gases acumulados. Asegúrese siempre de que hay suficiente nivel de electrolito en cada celda para evitar la explosión de una batería de tracción. Lea más sobre por qué explotan las pilas aquí

¿Cuánto ácido sulfúrico hay en una batería de carretilla?

Una batería de carretilla elevadora se suministra cargada de fábrica con ácido sulfúrico, normalmente de 1,280 de gravedad específica. El nivel de ácido sulfúrico en el interior de la batería suele estar 40 mm por encima del protector del separador. El ácido sulfúrico es el electrolito de la célula y forma lo que generalmente se denomina la tercera materia activa. Los otros dos son el material activo positivo y el material activo negativo. La pureza del ácido sulfúrico desempeña un papel importante en la vida y el rendimiento de la batería. Cada batería de carretilla elevadora tiene un volumen de diseño específico de ácido sulfúrico que suele formar de 10 a 14 cc por ah de capacidad de la batería.

  • Es muy importante que el usuario final no añada más ácido a la batería. Sólo se utilizará agua desmineralizada para rellenar las celdas. Hay que tener cuidado de no sobrecargar las celdas, ya que el vertido será ácido y corroerá la bandeja de acero, provocando cortocircuitos a tierra y daños en los costosos componentes electrónicos de las carretillas modernas.

¿Qué pasos hay que seguir para cargar las baterías de las carretillas?

Al cargar las baterías de la carretilla elevadora, es muy importante seguir las instrucciones del manual de la batería de tracción de la carretilla y el manual del usuario de la batería de tracción. Las precauciones generales de seguridad requieren el uso de equipo de protección personal como gafas de protección total, guantes de goma y máscara nasal. Retire todos los adornos metálicos sueltos, como brazaletes o collares, para evitar cualquier cortocircuito accidental. En primer lugar, abra todos los tapones de ventilación para evitar la acumulación de presión de los gases de carga. Compruebe el nivel de electrolito en cada celda, si encuentra menos, rellene con agua desmineralizada, con cuidado de no sobrellenar. A continuación, conecta el enchufe del cargador a la toma de la batería.

Tome lecturas de los voltajes de las celdas y de la gravedad específica de todas las celdas al comienzo de la carga. Anote lo mismo en el registro de carga (normalmente suministrado por el fabricante; póngase en contacto con nosotros si no lo tiene a mano). Cárguela completamente durante la duración recomendada de 8 a 10 horas según el estado de carga o según lo recomendado por el fabricante de la batería de tracción. Antes de desconectar el cargador, realice las últimas lecturas de la gravedad para asegurarse de que se ha cargado completamente. Registra la gravedad.

¿Cuánto pesa una batería de carretilla elevadora?

La batería de una carretilla pesa bastante. Está diseñado para ser pesado y actúa como contrapeso para la carga de la carretilla. Normalmente, el peso de la batería equilibra la carretilla cuando se levanta la carga, por lo que lo ideal es que pueda soportar los pesos de carga previstos de la carretilla. Una batería de carretilla de 36v 600Ah pesa unos 900 kilogramos.

Confíe en la experiencia y los conocimientos del equipo técnico de Microtex y deje que ellos hagan el trabajo duro. Si se encuentra en la India, nuestros amables ingenieros de servicio estarán encantados de visitarle y evaluar sus necesidades.

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