Celdas de Plomo

7/23/2019 Celdas de Plomo

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CELDAS DE PLOMO

Curso : Laboratorio de Química I

Profesora : Delgado Villanueva Jenny

Informe Nro. : 7

Tema : Celdas de Plomo

Integrantes :

Mendoza onzales! Jean Pierre "avarro Castro! Je## Pacus Castro! J$onnyMar%$uz Qui&uia 's(inoza! Jo$n

Fecha delExperimento : Lunes )* de +ctubre del ,-).

Turno : Ma/ana

Hora : De )):,- a ).:--

Fecha de entregadel informe : Lunes ,) de +ctubrede ,-).

UNIVERI!"! TECN#$%&IC" !E$

PER'FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y

()*+, II



CELDAS DE PLOMO

Los acumuladores o -ateras de plomo son un ti(o de batería muy com0n enve$ículos convencionales! no $íbridos1 2uelen (ro(orcionar una tensi3n de 4 V!), V u otro m0lti(lo de ,! ya &ue la tensi3n &ue suministra cada celda es de, V1 Pueden suministrar unas intensidades de corriente relativamente grandes!lo &ue las $acen ideales (ara los motores de arran&ue1

Las -ateras de plomo est5n (resente muy #recuentemente en nuestras vidas !ya &ue arrancan millones de autom3viles todos los días! brindan energía deemergencia a los sistemas de maniobras de las centrales el6ctricas &ueiluminan nuestras casas y dan energía a nuestras #5bricas! meoran la calidad ycon#iabilidad de las telecomunicaciones! #uncionan como bac%u( de energía delas com(utadoras! brindan iluminaci3n de emergencia! son el coraz3n de lossistemas de alarmas! intervienen en la energía necesaria (ara el#uncionamiento de #errocarriles! subterr5neos y aviones! em(uan a miles deauto elevadores el6ctricos en (lantas industriales! arrancan gru(oselectr3genos Diesel! (roveen (ara se/alamiento y balizamiento marítimo!almacenan energía solar y e3lica (ara su (osterior uso! entre otrasa(licaciones &ue sería muy largo de enumerar1

INTRO

http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Coche_h%C3%ADbrido

http://es.wikipedia.org/wiki/Voltio

http://es.wikipedia.org/wiki/Amperio

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_arranque

http://es.wikipedia.org/wiki/Coche_h%C3%ADbrido

http://es.wikipedia.org/wiki/Voltio

http://es.wikipedia.org/wiki/Amperio

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_arranque

http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_el%C3%A9ctrica



CELDAS DE PLOMO

8 Construir una celda de (lomo18 9sar la celda (ara (render un led1

/ateras de Plomo

Las baterías de (lomo acido son las m5s antigua1 ienen una tecnol3gica muymadura y una a(titud a ser recicladas a m5s de ;7<1

'=isten varios ti(os de baterías de (lomo (ara $acerlas e#icientes en uncam(o de a(licaciones determinado1 >sí! las a(licaciones m5s #recuentes (araeste ti(o de baterías son:

?atería de arran&ue @(ara ve$ículosA ?atería (ara alimentaciones de emergencia ?aterías (ara a(licaciones #otovoltaicas

> cada una de estas a(licaciones corres(onde una tecnología de batería de(lomo acido! caracterizada (or la com(osici3n de las reillas! la concentraci3ndel lí&uido de electr3lisis! (lacas (lanas o tubulares1

Elemento P-,acide

Ni,Cd Ni,0H

$i,ion

Tensi1n Nominal 2V3 ,8 ,!)B )!, )!, .!40asa 4 energa 25h67g3 ,B8*- *-84- 4-8- )--8

)B- $onge8idad en ciclos 8

Conser8aci1n de carga 8E 8E "uto !escarga 29 por mes3 ,8B ,-8,B ,-8,B 48)-

"lmacenamiento en estado de

carga

8 E

E 8

Carga r:pida 8 !escarga r:pida 8

/a;as temperaturas E altas temperaturas

Efecto memoria no si si no Ni8el de desarollo @A

eguridad 8 Rendimiento -! -!7 -!7B -!;

Coste Relati8o ) F. F* FB #rden de precio 2<675h3 *-8)B-

OBJET

MARC



CELDAS DE PLOMO

Elementos constituti8os de una -atera

La denominaci3n=acumulador= es em(leado cuando el elemento esrecargable! a di#erencia de una (ila @elemento no recargableA1 >sí! unacumulador es un generador el6ctrico reversible! (udiendo almacenar energía!com(ort5ndose como un convertidor de energíael6ctrica en energía&uímica! yrestituir esa energía cuando se solicita1

'n una batería de (lomo acido! un elemento tiene una tensi3n nominal de ,Voltios1 2e obtiene una batería de ), Voltios (oniendo en serie 4 elementosacumuladores1 De esta #orma si se desea tener una tensi3n de * Voltios@tendencia (ara los sistemas #otovoltaicosA! se conectan en serie * baterías de), Voltios1

Composici1n de una -atera de plomo :cido9n acumulador de , voltios es la unidad de base de una batería de (lomo1 2ecom(one de un electrodo (ositivo y otro negativo! de un se(arador micro(oroso y de una soluci3n electrolítica1

2*3 Electrodonegati8o>compuesto de ?placas de plomo

espon;oso 2P-3.2(3 Electrodopositi8o>compuesto deplacas de di1xidode plomo 2P-#(3.2+3 0icro,separador poroso2-olsa depolietileno3.2?3 Ca-le deconexi1n Pontet.2@3 Terminalnegati8o.2A3 Un elementoP-6P-#( elemento.

9na batería de tecnología (lomo abierta est5 constituida de (lacas (ositivas!

(lacas negativas ensambladas en alternancia1 La cantidad de (lacas de cada



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(olaridad y la su(er#icie de cada son los (ar5metros &ue de#inen la ca(acidadde cada elemento1

a3 Re;a positi8a-3 Placa plana positi8o>engrosadac3 Placa positi8a en un-olsillo de polietilenod3 0atriB negati8ae3 Placa plana negati8o>engrosadaf3 Electrodo negati8og3 HaB de placas positi8ash3 Elemento P-6P-#(i3 /atera de A clulas deserie.

Electrodo Positi8o

'=isten dos tecnologías (ara realizar las (lacas de los electrodos (ositivos:

Placas Planas y (lacas tubulares1

Electrodo Negati8o

Las (lacas del electrodo negativo est5n realizadas con reilla (lana!inde(endientemente del ti(o de batería1 'st5 com(uesto de (lomo aliado con5cido sul#0rico y otros com(uestos adicionales1

Placas planas



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'st5n #abricadas con una reilla en aliae de (lomo &ue asegura la sustentaci3nmec5nica y asegura la ca(taci3n de la corriente1Las (lacas (lana son (rinci(almente utilizadas en las baterías de arran&ue12on la tecnología m5s barata (ero son las m5s #r5giles1 ienen la meor relaci3n 'nergíaEmasa1

Placas Tu-ulares

Las (lacas tubulares est5n #abricadas con es(inas de aleaci3n de (lomo@colector de cargaA! encerrado en un tubo (oroso &ue recibe! en el es(acioentre la columna y la vaina! el (rinci(io activo1 >sí! el electrodo (ositivo consisteen una #ila de tubos cilíndricos colocados en (osici3n vertical1 La #orma

cilíndrica (ermite &ue el com(uesto activo (ueda dilatarse y contraerse durantelos ciclos de carga y descarga! manteniendo un buen contacto el6ctrico con elconductor central1 La longevidad de los electrodos se ve así meorada1

Las baterías de (acas tubulares se utilizan en a(licaciones &ue necesitan unagran longevidad en los ciclos1 's el caso de las instalaciones #otovoltaicas1



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Electrolito

De(endiendo del ti(o de batería! el electrolito es un lí&uido! gel o absorbida1

Dentro de la batería de (lomo 5cido! el electrolito uega un doble (a(el:(ro(orciona la transmisi3n de electricidad (or conducci3n i3nica y (artici(acomo un reactivo! a las reacciones de carga y descarga1

Electroltico li-re 2/ateras a-ierta3

'l electrolito es una soluci3n en el cual el solvente @com(uesto en grandescantidadesA es el agua G,+ destilada! y el soluto @en cantidades (e&ue/asA es

el 5cido sul#0rico! G,2+*1 La relaci3n de la mezcla de#ine la densidad delelectrolito1

Electroltico gelatinoso o "-sor-ida 2/ateras hermticas3

'l gel se (roduce a (artir de un (olvo de sílice coloidal! coagulada (or reacci3ncon el 5cido en el electrolito1 'l gel así #ormado (uede inmovilizar el electrolitodentro de la caa $erm6tica de la batería1'l electrolito HabsorbidoH es un lí&uido &ue im(regna un se(arador de #ibracolocado entre las (lacas de (olaridad di#erente1 'ste electrolítico &uedainmovilizado (ero sigue estando en un estado lí&uido1



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Familia de /ateras de Plomo

Tipo de /ateras

de plomo

"/IERT# REC#0/IN"CI%N !E

&"E$ECTR#$DTIC# Lí&uido1 el >bsorbido

@(or unse(aradorA

"PE$"CI#NIN&$E"

loodedorventedbattery1 elVL>

VL> @2ealedA >M se(aratorbattery

V"NT"" K Longevidad im(ortante

@B a )B a/osA1K ecnología menos cara1

K Perdidas de aguaine=istentes

@sin mantenimientoA1

INC#NVENIENTE

K Consumo de agua1 K 9bicaci3n es(ecí#ica@lugar ventiladoA1

KLongevidad m5s cortas1 K2ensibilidad a latem(eratura1

a3 0ateriales

Multitester

rans#ormador +ut(ut: ),V

PROC

EDIMI



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Pinzas cocodrilo1

Cron3metro1

Led1

Cables (ara cone=i3n1

Vaso de (reci(itados1

-3

Reacti8os iras de

(lomo cido sul#0rico -1) M

c3 Procedimiento

)1 Doblar las tiras de (lomo @una y 8A y colocarlas en un vaso de(reci(itados! como se muestra en la igura nro1 )1 Colo&ue una (inzacocodrilo a cada tira de (lomo1

,1 >/adir 5cido sul#0rico -1)M! al vaso de (reci(itados @sin llenar com(letamente el vasoA1 Manee este 5cido #uerte con cuidado1

.1 Cargar la celda utilizando el trans#ormador de ),V:



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9na el (olo @8A de la #uente @trans#ormadorA a la (inza en el electrodo de

Pb @8A como se muestra en la igura )1 9na el (olo @A de la #uente @trans#ormadorA a la (inza en el electrodo de

Pb @A (ara iniciar con el (roceso de carga1 'l tiem(o del (roceso de carga y descone=i3n de la #uente lleva .

minutos1 >note las observaciones durante el (roceso de carga1

I0P#RT"NTE Asegúrese de que las tiras de plomo no se toquen entre sí mientras que estén conectadas al transformador.

*1 ealice la lectura del voltae de la celda de (lomo reci6n cargada1 Paraesto use el multímetro1 @B1* VA La imagen solo muestra la manera enque debería realizarse el proceso.

B1 9tilizar dos cables conductores (ara conectar la celda al led1 9tilice uncron3metro (ara determinar el tiem(o &ue la celda cargada $ace(render el led1 >note los resultados1 La celda $a sido descargadadurante este (roceso1



CELDAS DE PLOMO

41 ealice la lectura del voltae de la celda de (lomo reci6n descargada1Para esto use el multímetro1

71 +bserve los dos electrodos de (lomo y anote sus observaciones1

1 Devuelva el G,2+* al contenedor de H G,2+* utilizadoH1 Lavar y secar el vaso y las tiras de (lomo1

'n la actualidad! nuestra vida sería inconcebible sin la (resencia de las celdas!ya &ue $asta lo m5s cotidiano e im(erce(tible #unciona (or medio de las (ilasactividades tan cotidianas como el des(ertar no (odrían realizarse! ya &ue ledes(ertador necesita de las (ilas tam(oco el ver televisi3n! o encender un

OBSE



CELDAS DE PLOMO

com(utador! son todas actividades &ue necesitan! (ara su #uncionamiento! la(resencia de las (ilas1

ambi6n son im(ortantes en circunstancias vitales! como (or eem(lo! (ara las(ersonas &ue usan un marca(aso arti#icial! &ue es un arte#acto &ue necesita de

(ilas! y en general casi todos im(lementos m6dicos necesitan de las (ilas1

POR LO TANTO !" PO#R$A %ON%L&'R (&" LA! P'LA! !ON N"%"!AR'A! " 'N%L&!O 'N#'!P"N!A)L"! PARA LA *'#A #"L+O,)R" - PARA "L &N%'ONA,'"NTO %OT'#'ANO #" "!TA.

'l (otencial el6ctrico generado (or la #uente de energía (asada (or el (lomo$izo &ue este se convierta en una es(ecie de condensador Nalmac6n decorriente el6ctricaO lo cual (ara cuando este sea (uesto en salida a un diodo ledemite su (otencial y $ace encender NluminosidadO (or un tiem(o (rolongado1

Venta;as

?ao coste1 ecnología conocida1 5(ida dis(onibilidad @cantidades! tama/os y dise/osA1 Com(ortamiento moderadamente bueno a baas y altas tem(eraturas1

Celdas de voltae elevado @en com(araci3n con otro ti(o de celdasA1 Com(onentes #5cilmente reciclables1

!es8enta;as

'nergía es(ecí#ica baa1 Potencia es(ecí#ica baa1 Ciclo de vida relativamente corto1 Mantenimiento elevado1 >menaza medioambiental @(lomo y 5cido sul#0ricoA1

CONC



CELDAS DE PLOMO

Los carros generalmente tienen baterías de /0 1oltios. 2%u3ntas celdas de plomo similar a la que se constru45 contiene la batería de un coc6e7"8plique.

odas las baterías son de 4 celdas y cada celda cuenta con , uegos de (lacaso electrodos inmersos en una soluci3n de agua y 5cidosul#0rico! llamadoelectrolito19n uego de (lacas est5 $ec$o de (er3=ido de (lomo y el otro de (lomo(oroso1Gablando de baterías de ), V1

2%u3l fue el gas que se producía en el electrodo 9:; durante la carga7 - 2%u3l se producía en el electrodo 9<;7

La #orma m5s antigua de (ila recargable es la batería de (lomo85cido1 'sta

celda electro&uímica es notable! ya &ue contiene un lí&uido 5cido en unreci(iente sellado! lo cual re&uiere &ue la celda se mantenga en (osici3nvertical y la zona de estar bien ventilada (ara garantizar la seguridad de ladispersi1n del gas hidr1geno (roducido (or estas c6lulas durante lasobrecarga1

%5mo afecta la concentraci5n del 3cido en el 1alor del potencial de la celda.

Durante el (roceso de carga inicial! el sul#ato de (lomo @IIA es reducido a (lomometal en las (lacas negativas! mientras &ue en las (ositivas se #orma 3=ido de

(lomo @IVA @Pb+,A1

CUES

http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_de_plomo-%C3%A1cido

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno


http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_de_plomo-%C3%A1cido




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23lo si se su(era la tensi3n de carga recomendada se libera $idr3geno! seconsume el agua del electrolito y se acorta la vida de las (lacas! con elconsiguiente (eligro de e=(losi3n (or la combustibilidad del $idr3geno1

Durante la descarga se invierten los (rocesos de la carga1 'l 3=ido de (lomo

@IVA es reducido a sul#ato de (lomo @IIA mientras &ue el (lomo elemental eso=idado (ara dar igualmente sul#ato de (lomo @IIA1 Los electronesintercambiados se a(rovec$an en #orma de corriente el6ctrica (or un circuitoe=terno1 Los (rocesos elementales &ue trascurren son los siguientes:

P-#( G (H(#? G (e, (H(# G P-#? G #?(,

P- G #?(, P-#? G (e,

'n la descarga baa la concentraci5n del3cido sulfúrico (or&ue se crea sul#ato

de (lomo y aumenta la cantidad de agua liberada en la reacci3n1 Como el 5cidosul#0rico concentrado tiene una densidad su(erior al 5cido sul#0rico diluido! ladensidad del 3cido puede ser1ir de indicador para el estado de carga del dispositi1o1

2!e podr3 reutilizar el 3cido sulfúrico para armar otra celda de plomo7 2(uéalteraciones produciría7

Las baterías de 5cido8(lomo son baterías de celda $0meda1 Cada celdacontiene dos (lacas de (lomo &ue est5n sumergidas en el electrolito! &ue

contiene 5cido sul#0rico1 2i la cantidad de electrolito desciende m5s all5 delnivel mínimo! las (lacas de (lomo &uedan e=(uestas y comienzan a su#rir de(osiciones de sul#ito! una substancia (roducto de la reacci3n &uímica entreel (lomo y el azu#re &ue se libera del electrolito1 'l sul#ito di#iculta el #luode electrones de una (laca a la otra! im(idiendo &ue se cargue la batería1 2i labatería de tu auto est5 descargada! o no se est5 recargando correctamente!intenta acondicionarla antes de buscar un reem(lazo1

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