Temperatura de funcionamiento de la batería de plomo
¿Cómo afecta la temperatura al voltaje de una batería?
Cuando aumenta la temperatura, disminuye la tensión de equilibrio de una célula de plomo-ácido, EMF o tensión en circuito abierto. Esto se rige por la ecuación de Nernst y el comportamiento termodinámico de las células electroquímicas.
El coeficiente de temperatura de una batería de plomo-ácido es de -2,5 a -3,0 milivoltios por °C por celda,
El coeficiente negativo implica que a medida que aumenta la temperatura, las tensiones de carga OCV y de flotación se reducirán.
Efecto de la temperatura en la gravedad específica del electrolito (Gr. Esp.)
La temperatura también influye en la densidad del ácido.
A medida queaumenta la temperatura, el electrolito se expande, reduciendo su gravedad específica.
El factor de compensación de la temperatura para la gravedad específica es de aproximadamente 0,00007-0,001 por °C.
La expansión del electrolito suele ser de aproximadamente un 4-5% en un rango de 50 °C. En efecto, esto contribuye a la disminución aparente del Sp medido. Gr. y debe corregirse utilizando un hidrómetro con referencia a la tabla de compensación de temperatura.
Pautas de corrección de la tensión
Para la compensación de la tensión de carga y de flotación, los siguientes valores son estándar:
| Temperatura | Corrección de tensión por célula | Corrección en todo el sistema (por ejemplo, sistema de 48 V) |
|---|---|---|
| ↑ 1°C por encima de 25°C | -3,0 mV por célula (flotación/carga) | -72 mV por cadena de 48V |
| ↓1°C por debajo de 25°C | +3,0 mV por célula (flotación/carga) | +72 mV por cadena de 48 V |
Estos valores son aplicables a baterías que funcionan con una gravedad específica del electrolito en torno a 1,280 a 25°C, lo que es típico en aplicaciones estacionarias y de fuerza motriz.
Temperaturas prácticas para el funcionamiento con pilas
La temperatura de funcionamiento afecta a la vida útil de las pilas , a su eficacia y a su seguridad:
Rango óptimo: de 20°C a 25°C.
Umbral de preocupación leve: Comienza a los 27°C, cuando empieza el aumento de gases.
Gran preocupación: A 35°C y más, la velocidad de corrosión de la rejilla, la pérdida de agua y la autodescarga aumentan bruscamente.
Regla general: La vida útil de la pila se reduce a la mitad por cada 10°C de aumento por encima de 25°C(ley de Arrhenius).
Resumen
Cuando aumenta la temperatura, la tensión en circuito abierto de una pila de plomo-ácido disminuye unos 2,5-3,0 mV/°C por pila debido a los efectos termodinámicos. Al mismo tiempo, la expansión del electrolito provoca un descenso de la gravedad específica. Por lo tanto, los voltajes de carga y flotación deben reducirse en ~3 mV/°C por encima de 25°C para evitar la sobrecarga, el exceso de gas y la corrosión prematura de la red. Del mismo modo, a bajas temperaturas, debe aumentarse la tensión para compensar la menor actividad. Utilice siempre sistemas de carga con compensación de temperatura para mantener la salud y la longevidad de las baterías.
