La función de la batería del coche es bien conocida: sirve para acumular la energía eléctrica necesaria para poner en marcha el motor de arranque y permite el funcionamiento del sistema eléctrico. Veamos en detalle sus componentes y su funcionamiento.
Estructura de la batería
La batería es un dispositivo que funciona mediante un proceso químico, como una pila recargable; está formada por un electrodo positivo y otro negativo, sumergidos en ácido sulfúrico diluido en agua. Se recarga cuando el vehículo está en marcha porque está conectada a una dinamo.
Este dispositivo también se denomina acumulador de plomo y ácido, y su invención se remonta a mediados del siglo XIX. El uso de estos dos materiales, que son fáciles de encontrar a bajo precio, ha determinado su éxito tan duradero. La batería tiene un peso considerable debido a las placas de plomo que contiene.
La celda de la batería contiene los dos electrodos, que están separados entre sí por un separador. El electrodo positivo está formado por una placa positiva (material activo) de dióxido de plomo que está sumergida en el electrolito, y por una rejilla de aleación de plomo, también positiva, cuya función es albergar el material activo y conducir la electricidad. El electrodo negativo está formado por una placa negativa de plomo puro (material activo) que está sumergida en el electrolito. La rejilla negativa tiene la misma función que la positiva y es de aleación de plomo.
El electrolito en el que están sumergidos los electrodos está formado por ácido sulfúrico y agua destilada y se disocia en iones de carga opuesta; puede ser líquido, en gel o estar retenido en un fieltro.
Por lo general, la batería consta de 6 celdas conectadas en serie con una tensión nominal de 2 V cada una. Cuando está completamente cargada, la batería produce un voltaje de 12,72 V. Las celdas están colocadas en un recipiente de plástico resistente a los ácidos.
Las primeras baterías se tenían que rellenar con agua, por lo que disponían de tapones para facilitar la operación; las baterías actuales no necesitan este tipo de mantenimiento.
Funcionamiento de la batería
La batería almacena energía en forma química y la convierte en energía eléctrica; el oxígeno, el hidrógeno, el plomo y el azufre reaccionan entre sí en este proceso electroquímico.
El electrolito se disocia en iones de hidrógeno positivos e iones de sulfato negativos. Un consumidor externo facilita el paso de los electrones del electrodo negativo al positivo. Este flujo se compensa a través de otro paso del electrolito al electrodo negativo, donde reaccionan con el plomo, generando sulfato de plomo.
En el electrodo positivo también se genera sulfato de plomo. El oxígeno se une con el dióxido de plomo y pasa al electrolito; el sulfato del electrolito se une con el plomo restante.
El oxígeno se une con el hidrógeno para formar agua. Al reducirse la concentración de ácido sulfúrico por la formación de sulfato de plomo, la solución de electrolito también disminuye y hay que recargar la batería. Durante la carga de la batería, estos procesos se producen exactamente a la inversa. Puesto que la carga de la batería conlleva pérdidas, su vida útil es limitada, con una duración de entre 4 y 5 años.
