¿Qué es una batería de almacenamiento de plomo?

Como todas las baterías, una batería de almacenamiento de plomo utiliza una reacción química para almacenar y generar energía eléctrica. Las baterías de plomo usan plomo y óxido de plomo para los componentes del cátodo y el ánodo de la batería y ácido sulfúrico para el electrolito. Estas baterías son fáciles y económicas de fabricar, pueden proporcionar un alto pico de descarga y son recargables. Sin embargo, no tienen tanta energía por unidad de peso como las baterías más modernas. Este tipo de batería se usa ampliamente para alimentar los arrancadores eléctricos de vehículos de motor en otras aplicaciones donde el costo es más un factor que el peso.

Todas las baterías emplean un cátodo y un ánodo, hechos de sustancias que intercambiarían electrones entre sí para alcanzar un estado equilibrado si no fuera por la presencia de una solución electrolítica que inhibe esta transferencia de electrones. Cuando se extrae corriente de una batería, se permite que los electrones fluyan entre los dos polos, desde el ánodo al cátodo, y se produce la reacción química inhibida. Ningún electrolito puede aislar perfectamente el ánodo y el cátodo, por lo que todas las baterías pierden carga lentamente con el tiempo. La mayoría de las baterías de almacenamiento de plomo emplean múltiples celdas, por lo que la misma reacción química tiene lugar en cada celda al mismo tiempo, un proceso que aumenta el potencial de descarga máxima de la batería al tiempo que reduce la potencia total que puede almacenar.

En una batería de almacenamiento de plomo, tanto el ánodo como el cátodo interactúan químicamente con la solución de electrolitos también. En una batería cargada, el ánodo consta de plomo y el cátodo de óxido de plomo. A medida que se descarga la batería, ambos electrodos se convierten en sulfato de plomo, ya que el baño de electrolitos se vuelve cada vez menos ácido, hasta que solo queda agua en la solución. Este proceso se invierte cuando se carga una batería de almacenamiento de plomo y, a plena carga, la solución electrolítica de una batería de plomo-ácido es un baño altamente ácido de un tercio de ácido sulfúrico.

Este tipo de batería es relativamente fácil de fabricar, ya que todos los materiales necesarios son abundantes. Sin embargo, debido a la relación potencia / peso relativamente baja en una batería de almacenamiento de plomo, se deben hacer algunos compromisos en su diseño. Las baterías diseñadas para suministrar una gran cantidad de corriente, como las que se utilizan para arrancar vehículos de motor, deben fabricarse combinando muchas celdas de batería más pequeñas con electrodos anchos, delgados y frágiles. Cuando se necesita energía durante un período de tiempo más largo, las baterías de almacenamiento de plomo deben contener menos celdas pero más grandes y más duraderas. Tal batería de almacenamiento de plomo sería una mala elección para arrancar vehículos, pero excelente para proporcionar pequeñas cantidades de energía portátil para dispositivos de respaldo de computadora o para dispositivos como cortacéspedes eléctricos, que nunca necesitan alejarse de una fuente de energía.