Qué es una batería VRLA: construcción y funcionamiento

Para conocer el concepto detallado de la batería VRLA, comencemos por conocer su historia. Entonces, Fabrik Sonneberg introdujo la primera batería de gel de plomo-ácido en 1934 y Otto diseñó el tipo modernizado de esta batería en 1957. Y la primera celda que se desarrolló con esta tecnología fue Cyclon. Luego, tras el desarrollo de tecnologías y tendencias, a mediados de la década de 1980, British Tungstone Industries desarrolló baterías AGM que tienen una vida útil de 10 años. Y tengamos una discusión clara sobre la batería VRLA, cómo funciona, cómo se construye y los conceptos relacionados.

¿Qué es una batería VRLA?

Definición: VRLA es la batería de plomo-ácido regulada por válvula, también llamada batería de plomo-ácido sellada, que se clasifica como batería de plomo-ácido. Esto se ve a través de una cantidad específica de electrolito que se absorbe en un extractor de placa o se expandirá a una consistencia similar a un gel, equilibrando así las placas positivas y negativas. Debido a esta recombinación de oxígeno que se produce en la celda y la existencia de la válvula de descarga que mantiene las recargas de la batería la cual regula automáticamente las posiciones de las celdas de la batería.

Construcción VRLA

La construcción de una batería VRLA se puede explicar de la siguiente manera:

Las celdas de la batería se componen de placas planas que son idénticas a las celdas de la batería de plomo-ácido estándar o también se pueden construir en forma de rollo en espiral. Estas baterías consisten en una válvula de alivio de tensión que se activa cuando la batería comienza a acumular presión de gas hidrógeno, lo que significa que está recargada. La activación de esta válvula permite que se escape parte de la cantidad de gas, por lo que se reducirá la capacidad total de la batería.

O las celdas que tienen forma de rectángulo también tienen válvulas que se insertan para operar en bobinas de 1 (o) 2 psi de celdas en espiral que tienen contenedores externos. Hay difusores de vapor para las tapas de las celdas que se utilizan para la dispersión segura del gas hidrógeno adicional que se forma en el momento de la sobrecarga. No habrá protección permanente para estos pero se manejan de tal manera que no requieran mantenimiento.

Este tipo de baterías se pueden alinear en cualquier dirección, a diferencia de las baterías de plomo ácido generales, ya que deben mantenerse en la dirección vertical para evitar cualquier tipo de derrame de ácido y también para controlar si se produce alguna alineación vertical de las placas. Porque en comparación con la alineación vertical, la alineación horizontal mejora la vida útil.

Cuando se usa a valores de corriente extremos, se produce la electrólisis del agua, lo que expulsa H₂ y O₂ gas a través de las válvulas de la batería. En este punto, se debe realizar un mantenimiento adicional para evitar cualquier tipo de carga rápida o cortocircuito. Incluso si se utilizan todas las demás tecnologías, habrá carga de voltaje persistente, eficiencia mejorada y carga rápida para la batería VRLA.

Las baterías VRLA pueden tener una carga flotante continua de casi 2,18 a 2,27 voltios por celda a una temperatura de 25 °C, según las especificaciones enumeradas por el fabricante de la batería.

Funcionamiento de la batería VRLA

Los conceptos básicos Principio de funcionamiento de la batería VRLA se puede explicar de la siguiente manera:

Como las baterías de plomo-ácido se incluyen con placas de plomo que sirven como electrodos, sumergidas en el electrolito que contiene un tipo líquido de ácido sulfúrico. De la misma manera, la batería VRLA también tiene un tipo de química similar y el electrolito en este tipo de batería está inmovilizado.

En las baterías VRLA del tipo AGM (Absorbed Gel Matt), el electrolito es del tipo mat de fibra de vidrio, mientras que en las baterías tipo gel se encuentra en forma de pasta. A medida que la celda se descarga, el ácido diluido y el plomo de la batería experimentan una reacción química en la que liberan agua y sulfato de plomo. Y cuando continúa el proceso de descarga, el agua y el sulfato de plomo se transforman nuevamente en ácido y plomo.

En todo tipo de baterías de plomo-ácido, la corriente de carga debe estar sincronizada con la capacidad de la batería para que la energía sea absorbida. Cuando el valor de la corriente de carga es mayor, se produce el proceso de electrólisis que descompone el agua en O₂ y H₂. Cuando estos dos gases han escapado, debe haber una adición continua de agua a la batería.

En la batería VRLA retienen los gases generados en el interior de la batería hasta que los niveles de presión están dentro de un límite seguro. En escenarios operativos generales, los gases pueden combinarse dentro de la batería o, en algunos casos, con la ayuda de una sustancia catalítica o un electrolito. Aunque el valor de presión supera los niveles de seguridad, las válvulas de seguridad se abren para permitir que escapen gases adicionales. Y así porque la presión está regulada a los niveles permitidos. Por esta razón, las baterías se denominan "reguladas por válvula".

Cálculo del ciclo de vida de VRLA

En el ciclo de vida de la batería VRLA, la batería sufre una descarga profunda cuando las fuentes de energía primarias utilizadas son energía solar, carritos de golf y similares. Luego, la batería se recarga nuevamente a partir de la descarga para recuperar su capacidad y poder usarla una y otra vez. Mientras que en un ciclo convencional, el ciclo se repite de nuevo.

Esto provoca un aumento de las tensiones en la placa positiva donde la masa se cae de la sección de rejilla. Entonces, para este tipo de aplicaciones, existe una tecnología llamada servicio de ciclo profundo. Esto es desarrollado por la batería AGM, que está especialmente diseñada para ofrecer ciclos de vida mejorados para ciclos regulares y aplicaciones profundas. Para mejorar la vida útil del ciclo, esta tecnología se incluye con una fórmula tipo pasta positiva.

Esto se hace porque para hacer frente a la presión que se desarrolla en el momento de los cambios estructurales, estos ocurren en el ciclo de carga o descarga. Así, la fusión de la rejilla y la pasta positiva permite la extensibilidad, lo que aumenta el ciclo de vida útil.

Así, el Ciclo de vida de la batería VRLA es calculado.

Procedimiento de prueba

los Procedimiento de prueba de batería VRLA solo debe hacerse en rangos de temperatura de 65⁰F a 90⁰F.

Algunos de los requisitos previos a considerar antes de la prueba son:

• La carga igualada debe completarse dentro de los 3 días en condiciones de 2,40 vpc
• Un valor flotante no mínimo a las 72 horas debe sincronizarse con la carga ecualizada para iniciar la prueba. Se supone que todos los voltajes de la batería están dentro de los valores de tolerancia.

Los tiempos de descarga deben ser de 1 a 8 horas mantenidas a un valor de voltaje de celda final de casi 1,75 Vpc.

Algunos de los puntos que se deben registrar en el momento de la prueba son:

• Antes del procedimiento de prueba, registre cada nivel de voltaje flotante del sistema.
• También registre el nivel de voltaje flotante en los bordes de la batería
• Registre el valor de voltaje flotante de cada sección antes del procedimiento de prueba
• Asegúrese de anotar tanto los niveles de temperatura ambiente como los valores de temperatura de la batería en el borde negativo
• En el momento de los intervalos de tiempo periódicos, calcule el voltaje de CC completo, los amperios de CC y los niveles de voltaje de cada celda
• A medida que el procedimiento de prueba se acerca a su finalización, las lecturas deben calcularse con mayor regularidad para examinar las celdas que alcanzan valores de voltaje más bajos.

Aplicaciones VRLA

los Aplicaciones de la batería VRLA somos:

• Los automóviles modernos utilizan baterías VRLA de tipo AGM para reducir la probabilidad de derrames de ácido.
• Implementado en automóviles de lujo.
• Se utiliza para mantener la estabilidad y en la navegación.
• Se utiliza en aplicaciones para proporcionar una mayor fiabilidad eléctrica en comparación con las baterías de plomo ácido.
• Implementado en el control de la computadora para asegurarse de que el alternador cambie la batería en el momento de la desaceleración del automóvil
• Utilizado en la red de monitoreo de hielo en sensores remotos
• Las baterías VRLA se utilizan específicamente en sillas de ruedas eléctricas y en inversores de potencia.

Aparte de esto, hay varios Ventajas y desventajas de VRLA. Según el fabricante y las especificaciones, difieren en cada fuente. Y se trata del concepto de batería VRLA. Este artículo proporciona una descripción completa de la batería VRLA, cómo funciona, diseño, beneficios, pruebas y usos. Además, es importante saber cuál es la diferencia entre bateria vrla y smf?