La desulfatación en absorción

Baterías de plomo para aplicaciones solares.
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La desulfatación en absorción

#1

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Desde que controlo la absorción por Icola (la absorción finaliza, cuando Icarga < 9A durante 15 minutos) me he dado cuenta de un fenómeno interesante:
La intensidad de carga no todos los días disminuye de forma constante. Por ejemplo, en un día puede mantenerse en torno a 12A durante varios minutos, para saltar de golpe a ~8A, donde vuelve a quedarse durante varios minutos. En otros días, en cambio, disminuye contínuamente hasta llegar a menos de 9A

Me explico este fenómeno con que hay algunos cristales de sulfato pegados en las placas de la batería (inicio de sulfatación), disminuyendo la generación de electrones, con lo que la intensidad de carga es alta, por ejemplo 12A. Si uno (o varios) de estos cristales se "rompe" (se disocia), aumenta tanto la superficie activa de las placas como la concentración de ácido sulfúrico en el electrólito. Ambos efectos hacen, que la reacción electroquímica (Pb + PbO2 + 2H2SO4 ---> 2PbSO4 + 2H2O) genere más tensión en contra de la tensión de carga, con lo que disminuye de golpe la intensidad de carga (de 12A a 8A), en el momento de romperse un cristal
Con otras palabras: Se trata de una desulfatación (a bajo nivel) de los vasos, como la que se consigue ecualizando a tensión más alta

A alguien se le ocurre otra explicación ?

Nota: En los meses de invierno hago la absorción a 58.4V (2.43 V/vaso)
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Re: La desulfatación en absorción

#2

Mensaje por Oldengin »

Homo_non_sapiens escribió: 20 Feb 2021, 11:40 Por ejemplo, en un día puede mantenerse en torno a 12A durante varios minutos, para saltar de golpe a <8A, donde vuelve a quedarse durante varios minutos. En otros días, en cambio, disminuye contínuamente hasta llegar a menos de 9A

Effectivamente, la reaccion Redox es un reaccion linear, y la diminucion progresiva es la normal .
Pues el salto repentino, de 12A a 8A (de golpe) son 4A.
Lo que no me gusta en esta hipotesis, es este "salto" de 4A. (tendria que ser gorgo el cristal para que de repente le entre 4A menos)

Pero ademas, tendria que ser el contrario:
Que de 9A pasa a 13A, porque si se desulfata, la capacidad de la bateria aumenta, y la resistencia interna baja.
No seria (por casualidad), el paro de un consumo (nevera), que hace que la tension bat sube un poco.
4A en 50voltios son 200watios.
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Re: La desulfatación en absorción

#3

Mensaje por Oldengin »

Estaba pensando a una burbuja de gas (H² y O) que se desprende, pero tambien seria el effecto contrario.
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Re: La desulfatación en absorción

#4

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Oldengin escribió: 20 Feb 2021, 13:13Lo que no me gusta en esta hipotesis, es este "salto" de 4A. (tendria que ser gorgo el cristal para que de repente le entre 4A menos)
Bueno, lo que llamo "de golpe", en realidad es "en 3 minutos" - porque mi sistema documenta los valores cada 3 minutos. Es posible que primero se rompa solo un cristal pequeño y a continuación se rompan varios cristales vecinos, como en una reacción en cadena ... y en 3 minutos, la intensidad baja de 12A a 8A

.
Oldengin escribió: 20 Feb 2021, 13:13Pero ademas, tendria que ser el contrario: Que de 9A pasa a 13A, porque si se desulfata, la resistencia interna baja
De eso no estoy muy seguro. Si lo entiendo bien, es lo siguiente:
- En estado de descarga, cuando la batería es la fuente de intensidad, la sulfatación aumenta la resistencia interna (es lo habitual)
- En estado de carga, con la corriente en sentido inverso gracias a una fuente de tensión externa, la sulfatación reduce la resistencia interna

Con otras palabras: A una batería sulfatada le "cuesta más" generar amperios, pero es más fácil hacer pasar corriente en sentido inverso
Ejemplo: Una batería totalmente sulfatada, que ya no genera tensión, apenas ofrece resitencia al poso de corriente en sentido inverso
O también: Una batería al SoC=100% ofrece más resistencia a la intensidad de carga, cuanto más capacidad tenga (menos sulfatada esté)

Corrígeme, Oldengin, si estoy equivocado ...
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Re: La desulfatación en absorción

#5

Mensaje por Oldengin »

He tenido (tengo) baterias sulfatadas, y cuesta de cargarlas, aunque les ponga 16/17voltios, no pasan los amperios, y si subes mas la tension de carga, el unico que hacen es calentarse ===> Resistencia interna alta.
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Re: La desulfatación en absorción

#6

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Oldengin escribió: 20 Feb 2021, 13:41He tenido (tengo) baterias sulfatadas, y cuesta de cargarlas, aunque les ponga 16/17voltios, no pasan los amperios ...
No será que los amperios sí pasan, pero no sirven para cargar a la batería, sino solo para calentarla ??
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Re: La desulfatación en absorción

#7

Mensaje por Oldengin »

Si observamos una bateria en carga, puede parecer raro.
Lo hemos observado todos con los cargadores antiguos con el volitmetro de aguja.
Conectas el cargador, y apena se mueve la aguja.
Despues de un rato, empieza a subir, hasta llegar a un nivel estable.
Luego, cuando la bateria esta cargada, la aguja va bajando poco a poco.

La ultima linea, nos puede confundir, pero una bateria cargada tiene poca resistencia interna, y descargada tiene mucha.
Y una bateria sulfatada, tiene mucha resistencia interna (una resistencia no es un diodo, no tiene sentido)

Lo que cambia, es que al final de carga, la tension de carga es (+-) igual que la tension de la bateria.
I carga = (Vcarga-Vbat) / Ri.
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Re: La desulfatación en absorción

#8

Mensaje por Oldengin »

Homo_non_sapiens escribió: 20 Feb 2021, 13:46
Oldengin escribió: 20 Feb 2021, 13:41He tenido (tengo) baterias sulfatadas, y cuesta de cargarlas, aunque les ponga 16/17voltios, no pasan los amperios ...
No será que los amperios sí pasan, pero no sirven para cargar a la batería, sino solo para calentarla ??
Pienso que dentro de la bateria, solo conduce el electrolito (pobre) y pasa por encima de los bloques (casi un efecto pelicular), pero no entra en el bloque de placas (aislado por el sulfato)
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Re: La desulfatación en absorción

#9

Mensaje por Oldengin »

He desarmado baterias sulfatadas, y los puentes que unen los vasos, suelen estar bien (limpios).
Los bloques de placas, blancos.
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Re: La desulfatación en absorción

#10

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Oldengin escribió: 20 Feb 2021, 13:56Lo que cambia, es que al final de carga, la tension de carga es (+-) igual que la tension de la bateria ... I carga = (Vcarga-Vbat) / Ri
Creo que con tus explicaciones, Oldengin, la cosa queda clara ... :dancing

- No hay que buscar la explicación en base a la resistencia interna de la batería, que va a cambiar muy poco por unos cristalitos de sulfato que se disocian. Quiero decir, que el fenómeno observado no se explica porque la resistencia interna sube o baja (un poco), sino:
- Lo importante es, que estamos observando el comportamiento de la batería, cuando está al SoC 99-100%, y Vcarga es casi igual a Vbat. Es decir, una pequeña variación en Vbat influirá mucho en Icarga, según la formula: Icarga = (Vcarga-Vbat) / Ri

Veamos entonces lo que pasa, cuando se disocia un cristal de sulfato, en este estado de la batería:
- Habrá más ácido sulfúrico en el electrólito y también más superficie activa en las placas
- Con esto, la tensión de batería (Vbat) aumentará
- La tensión de carga (Vcarga) no varíará
- La resistencia interna (Ri) bajará un poco
- Entonces, según la fórmula Icarga = (Vcarga-Vbat) / Ri, la intensidad de carga (Icarga) disminuirá

Ejemplo numérico:
- Pongamos que Vcarga = 58.4V, Vbat = 54.0V y Ri = 0.40 Ohm
- Entonces, Icarga = (58.4V - 54.0V) / 0.40 Ohm = 11A
- Pongamos que se disocie un poco de sulfato y Vbat suba a 55.0V, mientras Ri baje a 0.38 Ohm
- Entonces, Icarga será (58.4V - 55.0V) / 0.38 Ohm = 8.9A
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Re: La desulfatación en absorción

#11

Mensaje por Oldengin »

Homo_non_sapiens escribió: 20 Feb 2021, 15:13
Oldengin escribió: 20 Feb 2021, 13:56Lo que cambia, es que al final de carga, la tension de carga es (+-) igual que la tension de la bateria ... I carga = (Vcarga-Vbat) / Ri
Creo que con tus explicaciones, Oldengin, la cosa queda clara ... :dancing

- No hay que buscar la explicación en base a la resistencia interna de la batería, que va a cambiar muy poco por unos cristalitos de sulfato que se disocian.
- Entonces, Icarga será (58.4V - 55.0V) / 0.38 Ohm = 8.9A
Y si consideramos que la Ri no cambia (o casi nada), serian
(58,4v-55v)/ 0,4 Ohm= 8,5A.

Es obvio que el sulfato (poco soluble en agua), pero si en H²SO4 puro, es mas soluble en caliente.
Como el electrolito es mas caliente en fin de absorcion, y que al mismo tiempo, la densidad ha subido, cerca del maximo, tiene sentido, y tiende a demostrar que el fin de absorcion controlado por la coriente de cola, es lo mejor.
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Re: La desulfatación en absorción

#12

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Oldengin escribió: 20 Feb 2021, 19:41... el fin de absorcion controlado por la coriente de cola, es lo mejor
Veo que estamos de acuerdo ... :clapping
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