Carga de la batería de plomo

EL algoritmo de carga de las baterías de plomo difiere de las de níquel en que se usa limitación de tensión en vez de corriente. El tiempo de carga de una batería SLA es de 12 a 16 horas. Con corrientes de carga más elevadas y métodos de carga de etapas múltiples, el tiempo de carga se puede reducir a 10 horas o menos. Las baterías SLA no se pueden cargar tan rápido como las de níquel o litio.

Un cargador de etapas múltiples aplica una carga de corriente constante, una carga máxima y otra carga flotante (Vea la figura 1). Durante la carga a corriente constante, la batería carga al 70 % en aproximadamente cinco horas; el 30 % restante se completa con carga máxima lenta. La carga máxima dura otras cinco horas y es esencial para la salud de la batería. Si no se satura completamente, la SLA perderá eventualmente su capacidad de aceptar una carga máxima y el rendimiento de la batería se reducirá. La tercera etapa es la carga flotante, la cual compensa la auto-descarga después que la batería se ha cargado totalmente.

El umbral de tensión de carga es crítico. El límite típico de tensión es de 2.30V a 2.45V. Si es aceptable una carga lenta, o la temperatura ambiente excede 30° C (86° F), el límite recomendado de tensión es de 2.35 V/celda. Si se requiere una carga más rápida y la temperatura ambiente permanece debajo de 30° C, se puede usar 2.40 a 2.45 V/celda. La figura 2 compara las ventajas y desventajas de los valores de tensión.

	2.30V to 2.35V/celda	2.40V to 2.45V/celda
Ventaja	Vida útil máxima; la batería permanece fría durante la carga; la temperatura ambiente de carga puede exceder 30° C (86° F).	Tiempo de carga más rápida; lecturas de capacidad mayores y más consistentes; menos sujeta a daño debido a una condición de baja carga.
Desventaja	Tiempo de carga lento; las lecturas de capacidad pueden ser bajas e inconsistentes. Si no se aplica carga máxima periódica, se pueden dar condiciones de baja carga (sulfatación), lo que lleva a una pérdida irrecuperable de capacidad.	La vida de la batería se puede reducir a causa de una elevada temperatura durante la carga. Una batería caliente puede no alcanzar el límite de tensión de celda, causando una sobrecarga dañina.

Figura 2: Efectos de tensión de carga en una batería SLA plástica.
Las baterías VRLA grandes y las celdas cilíndricas Hawker pueden tener requerimientos diferentes.

El límite de tensión de carga indicado en la Figura 2 representa un pico temporal de tensión al aplicar el ciclo completo de carga. La batería no puede permanecer a ese nivel. Una vez cargada completamente y lista para operar, la carga flotante mantiene la tensión a un nivel inferior. La tensión de carga flotante recomendada en la mayoría de las baterías de plomo de baja presión es de 2.25 a 2.30 V/celda.

La tensión de carga flotante óptima cambia con la temperatura. Una mayor temperatura demanda tensiones ligeramente menores y una temperatura más baja demanda tensiones más altas. Los cargadores que están expuestos a grandes fluctuaciones de temperatura están equipados con sensores de temperatura para optimizar el voltaje flotante.

Si bien los valores de tensión en la Figura 2 se aplican a baterías SLA de baja presión con un valor de válvula de alivio de presión de aproximadamente 34 kPa (5 psi), la SLA Hawker cilíndrica requiere mayores valores de tensión. Los límites de tensión se deben fijar de acuerdo con las especificaciones del fabricante. El no aplicar los valores recomendados causa una gradual disminución en capacidad debido a la sulfatación. Normalmente, la celda Hawker tiene un valor de alivio de presión de 345 kPa (50 psi). Esto permite la recombinación de gases durante la carga.

El precio de la celda Hawker es ligeramente mayor a la equivalente en plástico, pero es menor que las de NiCd. También conocida con el nombre 'Cyclone', esta celda es similar a las de NiCd cilíndricas. Esta construcción mejora la estabilidad de la celda y provee una mayor corriente de descarga cuando se la compara con la SLA de placa aplanada. Debido a su auto-descarga relativamente baja, las celdas Hawker se adecúan para ser usadas en desfibriladores en modo espera.

Las SLA deben ser almacenadas en estado de carga. Cada seis meses se debe aplicar una carga máxima para evitar que la tensión caiga debajo de 2.10 V/celda. Los requerimientos de carga de llenado pueden llegar a diferir según el fabricante de celdas.

Se puede obtener una indicación aproximada del nivel de carga midiendo la tensión de celda abierta durante el almacenaje. Una tensión de 2.11 V, si se mide a temperatura ambiente, revela que la celda tiene una carga del 50 % o mayor. Si la tensión se encuentra en el umbral o por encima del mismo, la batería está en buenas condiciones y solamente necesita un ciclo de carga completa antes de ser usada. Si la tensión cae por debajo de 2.10 V, se pueden requerir varios ciclos de descarga/carga para llevar la batería a su rendimiento pleno. Cuando se miden las tensiones terminales, se debe cumplir con la temperatura de almacenamiento. Una batería fría aumenta la tensión ligeramente y una caliente la baja.

Algunos compradores que realizan un control de calidad, rechazan las baterías SLA que llegan con menos de 2.10 V por celda. La tensión baja sugiere que la batería puede tener un cortocircuito blando, un defecto que no puede ser relacionado con el ciclado. A pesar que el ciclado puede aumentar la capacidad de estas baterías, los ciclos extras comprometen la vida útil de la batería. Más aún, el tiempo y equipo requeridos para lograr que la batería esté completamente operativa añade costos operativos.