Nuevos Sistemas de Plomo-Ácido: Avances y Aplicaciones | ES
La mayoría de los sistemas de baterías permiten una carga relativamente rápida en la actualidad, típicamente dentro de una hora, y pueden descargar energía en un tiempo similar. Sin embargo, las baterías de plomo-ácido se destacan por su capacidad de descarga de alta tasa pero requieren más de 14 horas para una carga completa. Esta característica única, junto con la necesidad de cargas de igualación periódicas para abordar problemas de sulfatación, presenta desafíos.
El proceso lento de formación y disolución de sulfato de plomo en el electrodo negativo, hecho de plomo puro, es una preocupación principal. Este fenómeno conduce durante la carga a la generación de hidrógeno y pérdida de agua, limitando la aceptación de carga de la batería. Con el tiempo, los cristales de sulfato de plomo se graban, reduciendo aún más el rendimiento.
Para abordar estas limitaciones, los nuevos sistemas de plomo-ácido integran carbono en el electrodo negativo, lo que produce resultados prometedores.
La tecnología Advanced Lead-carbon (ALC) aborda la acumulación de sulfato al incorporar carbono en la placa negativa, transformando la batería en un supercondensador cuasi-asimétrico. Esta mejora aumenta significativamente el rendimiento de carga y descarga. Las baterías ALC se están probando como reemplazos de las baterías de arranque tradicionales en aplicaciones de arranque-parada y sistemas híbridos micro y suaves de 48 voltios. Su capacidad de carga rápida, especialmente durante el frenado regenerativo, supera la de las baterías de plomo-ácido convencionales. Además, las baterías ALC tienen ventajas sobre las de iones de litio, como menor costo, viabilidad operativa a temperaturas bajo cero y no necesidad de refrigeración activa. Pueden funcionar entre el 30 y el 70 por ciento del estado de carga sin preocupaciones de sulfatación, superando a las baterías de plomo-ácido tradicionales. Sin embargo, muestran una caída de voltaje rápida durante la descarga, similar al comportamiento de un supercondensador.
La tecnología Enhanced Flooded Battery (EFB) surgió como una solución rentable para el modo de arranque-parada en vehículos. Aunque no es tan robusta como las baterías de vidrio absorbente (AGM), las baterías EFB superan a las baterías inundadas tradicionales en esta aplicación, aunque con ciertas limitaciones en el rendimiento.
En resumen, los avances en la tecnología de baterías de plomo-ácido, particularmente a través de la integración de materiales basados en carbono, son clave para desbloquear el potencial no utilizado de los sistemas basados en plomo. Estas innovaciones prometen un mejor rendimiento, una reducción de la sulfatación, una mayor conductividad y una mayor aceptación de carga, impulsando la evolución de las baterías de plomo-ácido.
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