Baterías AGM: Una Tecnología Avanzada en Acumuladores de Plomo-Ácido
Las baterías de tapete de vidrio absorbente (AGM) son un tipo especial de batería de plomo-ácido regulada por válvula (VRLA). Estas baterías destacan por su construcción, donde un malla de fibra de vidrio se sitúa entre las placas de la batería, conteniendo el electrolito y separando las placas. Este diseño innovador permite la formación de pequeños canales de gas en el electrolito, facilitando un ciclo cerrado de oxígeno (COC) durante la sobrecarga o carga flotante.
El Ciclo Cerrado de Oxígeno en las Baterías AGM
Durante el proceso de sobrecarga, el oxígeno generado en el electrodo positivo puede transportarse al electrodo negativo para su reutilización. Este fenómeno de recombustión minimiza la pérdida de agua, ya que el agua consumida en reacciones secundarias durante la carga se compensa mediante la regeneración a partir de la reacción del hidrógeno y oxígeno. Por lo tanto, las baterías AGM se consideran libres de mantenimiento.
Ventajas y Características de las Baterías AGM
Las baterías AGM presentan una mayor resistencia a la autodescarga en comparación con las baterías convencionales, funcionando eficientemente en un amplio rango de temperaturas. Para maximizar su vida útil, es crucial seguir las especificaciones de carga del fabricante, recomendándose el uso de cargadores regulados por voltaje. Las baterías AGM, dada su mayor densidad de energía y potencia, así como una vida útil de ciclo más larga, son preferidas sobre las baterías de plomo-ácido inundadas y libres de mantenimiento.
Otras Tipologías de Baterías de Plomo-Ácido
Las baterías de plomo-ácido se dividen en dos grupos principales:
Batería VLA (Batería de Plomo-Ácido Ventilada): Es una batería de electrolito líquido, donde los electrodos están sumergidos en exceso de electrolito líquido. Dentro de las VLA, encontramos tres categorías:
Traction o Ciclo Profundo: Diseñadas para descargas pequeñas y constantes durante periodos prolongados, ideales para sistemas fotovoltaicos y vehículos eléctricos.
Batería SLI (Arranque, Iluminación e Ignición): Diseñadas para entregar corriente máxima en cortos periodos, manteniendo constante el voltaje. Tienen una vida útil limitada bajo condiciones de ciclos profundos.
Batería VRLA (Batería de Plomo-Ácido Regulada por Válvula): Se caracterizan por ser selladas o reguladas por válvula, con el electrolito inmovilizado en un separador absorbente o en gel. Las VRLA se subdividen en:
Baterías AGM: Descritas anteriormente.
Baterías de Gel: Estas contienen un electrolito gelificado, reduciendo la evaporación del electrolito y los problemas de corrosión comunes en las baterías húmedas.
Química y Funcionamiento de las Baterías de Plomo-Ácido
El principio de operación de estas baterías se ilustra mediante los procesos químicos de carga y descarga. Durante la descarga, en el ánodo ocurre la reacción Pb + SO42- → PbSO4 + 2e–, donde el plomo se oxida con el electrolito a sulfato de plomo, liberando dos electrones. En el cátodo, se forma sulfato de plomo mediante la reducción de óxido de plomo: PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e– → PbSO4 + 2H2O.
Durante la carga, estos procesos se invierten, permitiendo la oxidación del sulfato de plomo formado durante la descarga. Si se consume completamente el sulfato de plomo y el proceso de carga no se detiene, comienza la electrólisis del electrolito. La sobrecarga con altos voltajes de carga genera gas de oxígeno e hidrógeno por electrólisis del agua, que se pierde en forma de burbujas. Las baterías selladas cuentan con catalizadores (Pd, Pt) donde el gas de oxihidrógeno puede recombinarse en agua. El voltaje total de la reacción redox es: E0 = 1.68V – ( – 0.36V) = 2.04V.
Este artículo proporciona un panorama claro sobre las baterías AGM, su funcionamiento, ventajas y diferencias con otros tipos de baterías de plomo-ácido, destacando su eficiencia y sostenibilidad en diversas aplicaciones.
