La sulfatación en la batería de plomo ácido se refiere a la formación de sulfato de plomo (PbSO4) en las placas de la batería. Para una mejor comprensión de la sulfatación, primero consideremos la reacción química que tiene lugar en la batería de ácido de plomo.
En la batería de plomo ácido, el dióxido de plomo (PbO2) actúa como placa positiva y el plomo (Pb) actúa como placa negativa. El ácido sulfúrico diluido (H2SO4) actúa como electrolito.
Las reacciones químicas típicas en un ácido de plomo se pueden describir como:
Placa positiva:
PbO2 + SO42- + 4H + 2e- ↔ PbSO4 + 2H2O
Placa negativa:
Pb + SO42- ↔ PbSO4 + 2 e-
De izquierda a derecha, estas ecuaciones representan el proceso de descarga y de derecha a izquierda el proceso de carga.
El sulfato de plomo (PbSO4) formado es altamente insoluble y se deposita como sustancia sólida en las placas. Durante la recarga, los electrones son forzados hacia la placa negativa y la reacción se invierte. Así PbSO4 se convierte en Pb y SO42-.
Pero bajo ciertas condiciones se forma un sulfato de plomo cristalino que no se recombina fácilmente. El sulfato de plomo cristalino aparece como un depósito blanco como se muestra en la figura a continuación. Su formación elimina parte del material activo de la batería.
Además, la formación de cristales en las placas interfiere con la acción electrolítica, que puede volverse desigual en los lados opuestos de la placa, lo que da como resultado el pandeo. La sulfatación de la placa negativa generalmente resulta de una acción galvánica local excesiva.
La carga insuficiente de la batería es la causa principal de la sulfatación en las placas de la batería de plomo ácido.
¿Qué es el pandeo de placas de batería?
El pandeo de las placas de la batería se refiere a la flexión de las placas de la batería debido al envejecimiento, la sulfatación, etc. Las placas de la batería de plomo ácido se pegan en una rejilla ya que el plomo en sí mismo es un mal conductor de electricidad. El material de la rejilla de la batería es normalmente una aleación de plomo, antimonio y selenio. La placa de rejilla de la batería se muestra en la siguiente figura.
Sobre esta placa se pegan plomo y dióxido de plomo para formar cátodo y ánodo respectivamente. Debido al envejecimiento, el material de la placa se corroe, lo que provoca una superficie desigual en la placa. Debido a esta superficie irregular, la distribución de corriente en la superficie se vuelve irregular, lo que da como resultado una fuerza desigual en la placa. Esta fuerza desigual da como resultado la flexión de la placa, lo que se conoce como pandeo. Esta es una de las razones del pandeo.
La otra razón para el pandeo de la placa se debe a la acción electrolítica desigual en los lados opuestos de las rejillas o a la expansión desigual del material activo que es causada por el trabajo desigual en los lados opuestos de la rejilla. Esto normalmente ocurre con las placas positivas.
Una pequeña cantidad de pandeo no es grave. El pandeo excesivo puede resultar en separadores perforados que causen un cortocircuito. Tenga en cuenta que el separador es el material que se rellena entre las placas. La sobrecarga agrava el pandeo de las placas, particularmente si la sulfatación es el resultado de una carga insuficiente anterior.
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