Ecualización de las baterías

La ecualización es una sobrecarga de tensión que se realiza en las baterías de plomo-ácido ‘abiertas’ (en las que es posible añadir agua destilada), después de haber sido completamente cargadas. Lo que se pretende es restablecer la capacidad de la batería, revivir la eficiencia de la batería, y extender la vida útil de la batería.

A través del proceso de ecualización se pueden revertir los efectos químicos negativos de carga y descarga continua, como, por ejemplo, la estratificación, una situación donde la concentración de ácido es mayor en la parte inferior de la batería que en la superior, o la eliminación de los cristales de sulfato (sulfatación) que podrían haberse acumulado en las placas. La sulfatación de una batería reduce la capacidad total de la batería, al reducir la cantidad de ácido sulfúrico que es posible generar durante el proceso de carga.

Una batería, con el tiempo, con cada ciclo de carga y descarga, va adquiriendo un cierto grado de sulfatación en las placas. Se trata de pequeños cristales de sulfato de plomo que no es posible diluir en el agua mediante el proceso de carga. Un cargador de tres etapas moderno puede reducir considerablemente este efecto.

Los cristales de sulfato de plomo no sólo reducen la capacidad de una batería, sino que también incrementan su resistencia interna. Finalmente, este efecto acaba con la capacidad de la batería de producir energía.

En aquellas baterías que se encuentran en flotación durante períodos prolongados, el electrolito tiende a estratificar en capas con concentraciones más altas de ácido sulfúrico en la parte inferior de los vasos, quedando un electrolito más diluido cerca de la parte superior. Este efecto de estratificación es debido a que el ácido es más pesado que el agua.

Una gravedad específica desigual dentro de una batería reduce su capacidad, eficiencia y vida útil. Esta gravedad específica desigual hace que la parte superior de cada celda tienda a acumular más sulfato en las placas, mientras que el electrolito más ácido de la parte inferior acelerará la corrosión de las placas.

Se ha de tener en cuenta que la ecualización sólo se lleva a cabo en las baterías ‘abiertas’ de plomo-ácido, y no se debe hacer con las baterías AGM. Ahora bien, la mayor parte de los constructores de baterías recomiendan una ecualización periódica, algunos cargadores y controladores solares disponen de opciones para realizar esta operación, bien de forma manual o automática. La ecualización debería realizarse en función del uso de las baterías, cada 20 ciclos de carga y descarga, o dos veces por años. Algunos fabricantes recomiendan ecualizar la batería cuando la gravedad específica del electrolito sea baja (± 0,015) algo que debe ser medido después de cargar completamente la batería.

Durante el proceso de ecualización, gran parte del sulfato de plomo residual se ve obligado a recombinarse con el electrolito en forma de ácido sulfúrico. El sulfato cristalizado que no se puede recombinar (por su dureza) se rompe y se suelta de las placas, cayendo a la parte inferior de la batería sin causar daños. Las baterías de ciclo profundo tienen un espacio adicional debajo de las placas destinada especialmente a recoger este material como sedimento.

La ecualización, por tanto, limpia las placas de plomo, que son expuestas de nuevo al electrolito, restaurando la capacidad de la batería.

La acción de burbujeo vigoroso que se produce durante la ecualización agita el electrolito, lo que lo devuelve a una mezcla consistente de ácido y agua. El proceso de ecualización también hace que todas las celdas de una batería puedan de nuevo alcanzar su máximo potencial, que en reposo es de 2.113 voltios. También reduce la resistencia interna de cada célula y las hace más uniformes.

Procedimiento de ecualización:

  • Verifique que sus baterías son ‘abiertas’ y que no son AGM.
  • Desconecte las baterías de cualquier circuito de consumo.
  • Verifique cada vaso tiene agua suficiente, pero no lo llene hasta arriba, el proceso calienta el agua y la agita de forma ostensible, por lo que pueden rebosar.
  • Conecte el cargador de batería en modo ecualización.
  • Al cabo de unos minutos las baterías comenzarán a gasear y el agua en su interior estará en ebullición constante, como si hirvieran.
  • Tome lecturas de gravedad específica cada hora.
  • La ecualización estará finalizada cuando los valores de gravedad específica ya no aumentan durante la etapa de formación de gases (mientras la batería hierve). Lo que implicará que el voltaje de carga no es capaz de encontrar más cristales de sulfato de plomo que pueda diluir en agua.
  • Recuerde seguir las instrucciones del fabricante de sus baterías en cuanto al tiempo máximo de ecualización (no suele ser de más de cuatro horas).

Si después de apagar el cargador, alguna batería continúa escupiendo electrolito, es señal de que esa batería tiene algún vaso cortocircuitado. Si esto sucede, desconecte las baterías que estén en paralelo con la batería sospechosa, ya que las baterías sanas comenzarán a suministrar corriente a la batería estropeada, haciendo que se alcancen temperaturas muy altas.

Si su cargador no dispone de un modo de ‘ecualización’ usted no podrá llevar a cabo este procedimiento. Tome nota de que los mejores controladores solares disponen de sistemas de ecualización incorporados.

Tensiones de carga

Durante la ecualización, la tensión se eleva a, aproximadamente, 2,7 voltios por celda, o lo que es lo mismo a 16,2 voltios para una batería de 12 voltios. La salida de corriente del cargador debe limitarse a, aproximadamente, un 5% de la capacidad de la batería.

Cargar las baterías correctamente requiere la administración de la cantidad correcta de corriente con el voltaje correcto. La mayoría de los cargadores y controladores regulan automáticamente estos valores, pero algunos, los más sofisticados, le permitirán configurar estos valores.

Los cargadores que no consiguen cargar sus baterías al 100% deben su mal comportamiento a una inadecuada programación de las tensiones de carga, flotación y ecualización. Verifique las tensiones correctas para su conjunto de baterías, ya que cada fabricante, e incluso cada modelo específico, puede disponer de unas tensiones ligeramente diferentes. Siempre que le sea posible exija que su cargador o controlador solar tengan esas tensiones configurables.

Unos valores por defecto podrían ser estos:

6 voltios12 voltios24 voltios
Carga normal7.414.829.6
Carga en flotación6.613.226.4
Ecualización7.815.531.0

Las baterías deben ser cargadas después de cada período de uso, es decir, no deje sus baterías medio cargadas sin uso, recárguelas. No descargue sus baterías de ciclo profundo más allá del 50% salvo que el fabricante especifique que sus baterías pueden aguantar porcentajes de descarga mayores sin sufrir daños.

Las baterías de plomo-ácido no desarrollan efecto memoria, por lo tanto no tienen que ser totalmente descargadas antes de proceder a recargarlas.

El compartimento de baterías de su motorhome debe estar bien ventilado mientras se ecualizan las baterías. Por favor, recuerde que el resultado de la carga y descarga de las baterías es un cierto nivel de emisión de gases: hidrógeno y oxígeno, y que una atmosfera con tan solo un 4% de hidrógeno es ya explosiva. A todos los efectos, para los dueños de un motorhome la ecualiación debe realizarse siempre con la puerta del compartimento de batería abierta.

Los gases que son expulsados por la batería durante el proceso de ecualización no son tóxicos para los seres humanos, no obstante, recuerde que está tratando con un dilución de ácido sulfúrico hirviendo. Por favor, tome todas las precauciones posibles al acercarse a las baterías en este estado, lleve guantes resistentes, y gafas para proteger sus ojos. También, cabe recordar que usted no debe acercarse fumando, o hacer nada que pueda provocar una chispa.

La humedad que se nota cerca de las baterías no es tóxica, pero puede contener pequeñas trazas de ácido sulfúrico, por lo que es corrosivo. Este es otro motivo para mantener abierta la puerta del compartimento.

Un gran artículo, en inglés, sobre este tema lo puede usted encontrar en BoaterSourceCenter