Tema: Resistencia interna de una batería

Os pido ayuda para aclarar una duda que tengo al respecto

Sabemos que una batería tiene una "resistencia interna", en la que se subsuman varias caracteristicas de la batería
Tambíen sabemos que si conectamos varias resistencias en serie y dajamos pasar una intensidad de corriente por ellas, la resistencia con más Ohmios es la que tiene la caída de tensión más grande
Por otro lado, si tenemos varios consumidores iguales en serie, y a cada uno le adjudicamos una resistencia en serie, el consumidor con la R más grande adjudicada, es el que menos tensión ve

Mi duda es, que no sé cual de las dos interpretaciones siguientes es la correcta:
- Con varias baterías en serie, pasando cierta intensidad de corriente, la que tiene la resistencia interna más grande, es la que menos tensión recibe (la resistencia interna se considera independiente de la batería)
- Con varias baterías en serie, pasando cierta intensidad de corriente, la que tiene la resistencia interna más grande, es la que más tensión recibe (la resistencia interna es la misma batería)

Me inclino por la primera opción, pero no estoy seguro

Otro detalle:
Da lo mismo, si las baterías son la fuente de la corriente (descarga) o si se cargan, debido a una fuente externa ?
En el primer caso, la intensidad sale de la batería y en el segundo, entra en la batería (sentido opuesto)
(tengo entendido, que la resistencia interna es diferente en carga y en descarga; pero esto no interesa aquí)

Iniciado por el_cobarde

Os pido ayuda para aclarar una duda que tengo al respecto

Sabemos que una batería tiene una "resistencia interna", en la que se subsuman varias caracteristicas de la batería
Tambíen sabemos que si conectamos varias resistencias en serie y dajamos pasar una intensidad de corriente por ellas, la resistencia con más Ohmios es la que tiene la caída de tensión más grande
Por otro lado, si tenemos varios consumidores iguales en serie, y a cada uno le adjudicamos una resistencia en serie, el consumidor con la R más grande adjudicada, es el que menos tensión ve

Mi duda es, que no sé cual de las dos interpretaciones siguientes es la correcta:
- Con varias baterías en serie, pasando cierta intensidad de corriente, la que tiene la resistencia interna más grande, es la que menos tensión recibe (la resistencia interna se considera independiente de la batería)
- Con varias baterías en serie, pasando cierta intensidad de corriente, la que tiene la resistencia interna más grande, es la que más tensión recibe (la resistencia interna es la misma batería)

Me inclino por la primera opción, pero no estoy seguro

Otro detalle:
Da lo mismo, si las baterías son la fuente de la corriente (descarga) o si se cargan, debido a una fuente externa ?
En el primer caso, la intensidad sale de la batería y en el segundo, entra en la batería (sentido opuesto)
(tengo entendido, que la resistencia interna es diferente en carga y en descarga; pero esto no interesa aquí)

La segunda opción.
A igualdad de corriente forzada, manda más (más tensión) la que tiene más resistencia.

Iniciado por jeopardize

La segunda opción.
A igualdad de corriente forzada, manda más (más tensión) la que tiene más resistencia.

¿Y cuando hay un corto en pla as?


Enviado desde mi ALE-L21 mediante Tapatalk

Iniciado por jose santiago

¿Y cuando hay un corto en pla as?


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No entiendo la pregunta; supongo que "pla as" serán placas...
Es lo mismo, teniendo en cuenta de que si se cortocircuitan elementos, también se modifica su resistencia interna.
Se puede aplicar en cualquier caso el teorema de la superposición:

https://es.wikipedia.org/wiki/Teorem...rposici%C3%B3n

Estoy con jeopardize...a mayor R interna mayor Vcelda si se aplica una Intensidad....es lo que indica la Ley de Leon..digo de Ohm

Otro tema supongo es los cambios quimicos que se produzcan y que haran que el circuito equivalente de la bateria vaya cambiando

Y en la descarga al revés, tendrá mayor tensión la que menor resistencia interna tenga.

Iniciado por Gabriel 2015

Y en la descarga al revés, tendrá mayor tensión la que menor resistencia interna tenga.

Cómo lo dices?


.

Para mí opinión hay dos maneras en la que se deteriora una celda de bateria serie .una es por desgaste de placas,= incremento de resistencia interna.la otra por corto progresivo = sulfatacion.

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Me estaba refiriendo a que en descarga es al revés. Por ejemplo, tenemos dos baterías a 12,8 V, en serie, una con una resistencia interna de 10 miliohm y otra con 20. Si la descarga es de 10 A, en los bornes de la de 10 miliohm, veremos 12,7 V y en la de 20 miliohm veremos 12,6 V.

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Siendo baterías iguales, tendrá más resistencia interna, tanto en carga como en descarga, la que esté más degradada.

Iniciado por jose santiago

Para mí opinión hay dos maneras en la que se deteriora una celda de bateria serie .una es por desgaste de placas,= incremento de resistencia interna.la otra por corto progresivo = sulfatacion.

Enviado desde mi ALE-L21 mediante Tapatalk

Lo siento pero no me suena bien este razonamiento....la sulfatación es formación de cristales en la placa y por tanto aumenta la resistencia interna...el corto se produce normalmente cuando existe desprendimiento de material de las placas y la acumulación en el fondo hace que se cree un cortocircuito

Me alegro de haber dado lugar a una discusión animada, porque esto suele indicar un tema interesante
De momento no comentaré las opiniones, a ver si salen algunas más - de esta forma se aprende

Lo que sí quiero comentar, es el tema de la celda cortocircuitada, que ha metido jose santiago: Si una celda está en corto, con Ri=0, verá la tensión 0V, de eso no cabe duda
En cuanto al efecto de la sulfatación sobre la Ri y en lo del corto por poso, estoy con Mleon (su post #10)

Me parece que aqui no se trata de saber aplicar la "Ley de Leon" o la de Ohm, más bien se trata de saber como se comporta una batería en cuanto a su Ri, en estado de carga y de descarga ...

Lo que me animó a abrir este hilo fue la observación, que la monoblock con una celda "enferma" (aparentemente sulfatada) está a una tensión más baja que las otras, tanto en carga como en descarga
Entonces me pregunté: Tendrá esta celda una Ri mayor o menor que las demás? Será lo mismo en carga como en descarga?

Iniciado por el_cobarde

Me alegro de haber dado lugar a una discusión animada, porque esto suele indicar un tema interesante
De momento no comentaré las opiniones, a ver si salen algunas más - de esta forma se aprende

Lo que sí quiero comentar, es el tema de la celda cortocircuitada, que ha metido jose santiago: Si una celda está en corto, con Ri=0, verá la tensión 0V, de eso no cabe duda
En cuanto al efecto de la sulfatación sobre la Ri y en lo del corto por poso, estoy con Mleon (su post #10)

Me parece que aqui no se trata de saber aplicar la "Ley de Leon" o la de Ohm, más bien se trata de saber como se comporta una batería en cuanto a su Ri, en estado de carga y de descarga ...

Lo que me animó a abrir este hilo fue la observación, que la monoblock con una celda "enferma" (aparentemente sulfatada) está a una tensión más baja que las otras, tanto en carga como en descarga
Entonces me pregunté: Tendrá esta celda una Ri mayor o menor que las demás? Será lo mismo en carga como en descarga?

Entonces permíteme que te diga que la pregunta no está bien formulada, idò...

En uso normal, el ácido sulfúrico del electrolito reacciona químicamente con el plomo en las placas produciendo electricidad y sulfato de plomo. Luego, cuando una batería esta siendo cargada, se produce la reacción química inversa, en donde el sulfato se libera de la placa y vuelve al agua formando el acido sulfúrico, mientras que en la placa nuevamente obtendremos el plomo.

Sin embargo, en cada ciclo de carga y descarga, una pequeña cantidad de sulfato queda adherido en las placas.

Si el sulfato de plomo permanece en las placas por periodos largos de tiempo, se endurecerá y cristalizará y en consecuencia hará que la capacidad de la batería se reduzca, incrementando su resistencia interna e imposibilitándola de entregar una adecuada cantidad de energía en sus bornes. Cuando esto ocurre, la batería se vuelve inutilizable, aun si quisiésemos ecualizarlas se hace imposible quitar el sulfato cristalizado.

Otro efecto que se produce con el paso del tiempo, es que el electrolito ( la mezcla de agua y acido sulfúrico) tiende a estratificarse, dividiéndose en capas de acido y agua, con concentraciones mayores de sulfuro en la parte inferior de las celdas, y concentraciones grandes de agua en la parte superior. Este efecto hace que la celda, y en consecuencia la batería, no funcione en forma pareja por lo que también se ve disminuida su capacidad y eficiencia.
(Yuasa)

Por tanto, resistencia interna mayor; supongo que tanto en carga como en descarga.

Saludos

El concepto de "coriente forzada" me escapa.
Es la ddp que crea la coriente, no es la intensidad que crea una tension.
(en carga).
El flujo (intensidad) es el mismo en una bateria de 6 elementos en serie.
Pero si un elemento tiene una resistencia interna superior, la ddp a sus bornes sera mas alta que los otros elementos sanos.

Iniciado por briko

El concepto de "coriente forzada" me escapa.
Es la ddp que crea la coriente, no es la intensidad que crea una tension.

Vas equivocado IMHO Briko; es la historia del huevo y la gallina...
Si tomas una fuente de corriente, es ésta la que crea la tensión; por tanto se puede decir indiferentemente que la tensión crea una corriente en un circuito (con un elemento pasivo tipo resistencia) como que la corriente crea una tensión.

Explicame: como puedes "forzar" la coriente?

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Iniciado por jeopardize

es la historia del huevo y la gallina...
.

en eso si estoy de acuerdo

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el_cobarde, si en carga, la tension de esta batria es inferior a las otras baterias en serie, es que su Ri, es inferior.

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Iniciado por jeopardize

la tensión crea una corriente en un circuito (con un elemento pasivo tipo resistencia) .

Y mas alla, este mismo circuito, con varias resistencias en seria.
En los bornes de cada resistencia se obtiene una ddp.
Eso es igual que una autopista.
Tienes 1000 coches parados al peage, Madrid/Murcia (ddp)
abres una sola puerta (resistencia grande), y pasan los coches con un flujo pequeño (intensidad).
Si abres 10 puertas, (menos resitencia) el flujo aumenta.
Por mucho que abres 10 cariles y 10 puertas, si no estan los 1000 coches, no hay circulacion.
Eso pasa con algunas autopistas, donde hicieron la inversion especulando con el flujo

Iniciado por jeopardize

Cómo lo dices?


.

Por escrito. Podría mandar un audio...

Iniciado por el_cobarde

Me parece que aqui no se trata de saber aplicar la "Ley de Leon" o la de Ohm, más bien se trata de saber como se comporta una batería en cuanto a su Ri, en estado de carga y de descarga ...

..perdona la broma

Iniciado por el_cobarde

Lo que me animó a abrir este hilo fue la observación, que la monoblock con una celda "enferma" (aparentemente sulfatada) está a una tensión más baja que las otras, tanto en carga como en descarga
Entonces me pregunté: Tendrá esta celda una Ri mayor o menor que las demás? Será lo mismo en carga como en descarga?

ese comportamiento si me parece mas raro....lo malo es que no sabes las tensiones por celda

Medir la Ri es uno de los metodos para saber el estado de carga porque esta depende con la carga. Una vez puse por aqui un par de articulos donde ponian metodos para medi la carga por Ri.

Gracias a todos por vuestros aportes. Creo haber entendido lo que está pasando. Resumo:

1. Ri y tensión del vaso
Es evidente, que a mayor Ri corresponde más tensión del vaso - y vicecersa. Simplemente es aplicar la "Ley de Leon / Ohm"
Lo contrario (Ri grande ---> menos tensión) solo sería posible, si podríamos separar Ri y vaso y medir solo la tensión del vaso, sin Ri
Como esto es imposible, hay que descartar la opción 2 que puse en mi post #1

2. Sulfatación y Ri
Todos dicen que con la sulfatación aumenta la Ri, debido a los cristales de sulfato pegados en la placa
Yo también lo creo, aunque justo esto es lo que me hacía dudar, porque tenemos el punto 3, aparentemente ilógico ...

3. Observación en la práctica
Lo que observo es, que habiendo intensidad de carga, un vaso sulfatado tiene la tensión más baja que los vasos buenos!
Por ejemplo: Ecualizando a 7.7V por vaso, los vasos buenos tienen 7.8V y el vaso sulfatado solo 7.3V ...
Esta observación parece contradecir lo dicho en los puntos #1 y #2: Cómo puede tener la tensión más baja el vaso sulfatado, sí su Ri es mayor que la de los vasos buenos?

4. La explicación de la paradoja
Todo es correcto! Pero falta un detalle importante: Un vaso cargado, con densidad alta, tiene una Ri bastante más grande que descargado, con densidad baja! Este efecto supera al incremento de Ri debido a la sulfatación!
Consecuencia: Como el vaso sulfatado tiene la superficie activa de las placas reducida, debido a los cristales de sulfato pegados, no llega al mismo estado de carga que los vasos buenos. Dicho con otras palabras: El vaso sulfatado tiene una capacidad reducida, porque parte de sus placas está incrustada con cristales de sulfato. Se ve muy bien en la densidad menor!
Al no estar tan cargado, el vaso sulfatado tiene la Ri más pequeña y la tensión más baja que los otros vasos!
Y lo peor: Al no llegar a la tensión de absorción (y menos a la de ecualización), con cada ciclo se sulfatará más!

Tan fácil es ...


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Iniciado por jeopardize

En uso normal, el ácido sulfúrico del electrolito reacciona químicamente con el plomo en las placas ...

Está muy bien que repitas estas bases, porque hay que saberlas
Pero efectivamente no nos habíamos entendido, no era esa mi duda ...


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Iniciado por Mleon

... perdona la broma

No hay nada que perdonar, Mleon; a mí me encanta este tipo de bromas ...


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Iniciado por Gabriel 2015

Y en la descarga al revés, tendrá mayor tensión la que menor resistencia interna tenga.

No sé, no sé ... Creo que un vaso sulfatado siempre estará más descargado que los vasos "sanos". Es decir el vaso sulfatado siempre tendrá la Ri menor y siempre estará a una tensión más baja, tanto en carga como en descarga

Si no estoy muy equivocado, no solo lo dice la teoría, también lo he visto (no puedo comprobarlo, porque ya he recuperado la celda sulfatada ... )

No me cuadran tus sintomas con la sulfatacion

Hay otras opciones como micro cortocircuitos que puede que cuadre mas

http://www.yubasolar.net/2015/03/fen...ia-de.html?m=1

Iniciado por Mleon

No me cuadran tus sintomas con la sulfatacion ...

Por favor, díme por qué no te cuadran los síntomas? Yo pensaba haberlo entendido bien ...

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Iniciado por Mleon

Hay otras opciones como micro cortocircuitos que puede que cuadre mas ...

Gracias por el enlace, pero estoy convencido que mi celda estaba sulfatada. He conseguido recuperarla con ecualización lenta y prolongada (pocos amperios a 2.6V por celda, durante varios días)

Leyendo de nuevo los post anteriores, creo que indicas que la explicación la basas en que en el momento de medir las tensiones de las baterías, las "buenas" están ya cargadas y la mala esta cargandose

Dado que la Vcelda a una I constante tanto en carga como en descarga depende del estado de carga de la celda, si es una explicación lógica

Otro tema es que ese mismo síntoma (Vcelda menor en carga y descarga) te lo de también cuando todas la baterías estén con el mismo nivel de densidad de electrolito.....¿te ocurre?

No se si tienes posibilidad de medir la autodescarga de la batería ( por ejm midiendo densidad/ apagando por la noche / midiendo a las X horas).....si esta sulfatada no debería cambiar....si tiene algún otro problema lo mismo se notaria

Iniciado por Mleon

Leyendo de nuevo los post anteriores, creo que indicas que la explicación la basas en que en el momento de medir las tensiones de las baterías, las "buenas" están ya cargadas y la mala esta cargandose ...

Por allí van los tiros. Pero no es, que la celda "mala" esté aún cargándose - lo que pasa es que no llega al mismo SOC que las celdas buenas, por mucho que la cargues.
O mejor dicho: La celda mala alcanza su SOC 100%, cuando las celdas buenas están a un SOC más bajo, por ejemplo 80%. En este estado, su densidad es inferior al valor nominal, pero no puede subir, porque el azufre está "fuera de juego", incrustado en forma de sulfato de plomo en las placas y no se "disuelve"
Quiero decir: La celda "mala" siempre está menos cargada que las celdas buenas y siempre tiene su Ri (y su tensión) inferior - a cualquier SOC que tengan las celdas buenas

Iniciado por Mleon

Dado que la Vcelda a una I constante tanto en carga como en descarga depende del estado de carga de la celda, si es una explicación lógica

En esto estamos de acuerdo

Iniciado por Mleon

Otro tema es que ese mismo síntoma (Vcelda menor en carga y descarga) te lo de también cuando todas la baterías estén con el mismo nivel de densidad de electrolito.....¿te ocurre?

Mientras la celda esta "mal" (sulfatada), no es posible elevar la densidad al mismo valor de las celdas buenas!
Ahora, que ya está recuperada, está al mismo estado de carga (con la misma densidad) que las buenas y -lógicamente- está a la misma tensión que las otras celdas, tanto en carga como en descarga
Mientras está sulfatada, parte de la superficie de las placas está inactiva, por culpa de los cristales de sulfatos incrustados, lo que explica este comportamiento. Es como si la celda tuviera menos capacidad

Iniciado por el_cobarde

....
Por allí van los tiros. Pero no es, que la celda "mala" esté aún cargándose - lo que pasa es que no llega al mismo SOC que las celdas buenas, por mucho que la cargues
Digo: La celda "mala" siempre está menos cargada que las celdas buenas y siempre tiene su Ri inferior - a cualquier SOC

Esta parte es la que no veo

Una vez que todo el electrolito "libre" se ha recombinado...la Vcelda debería subir (aunque la bateria este a un % de la capacidad original) y, caso de estar solo sulfatada, creo que por encima del nivel de una celda buena

Pero es una opinión, y que no está basada el conocimiento quimico de las baterias, que ando escaso de eso

Iniciado por Mleon

Esta parte es la que no veo ...

Intentaré explicar lo que creo entender:

- Una celda "buena" contiene cierta cantidad de ácido sulfúrico. Cuando está al SOC 100%, no hay nada de sulfato pegado a las placas; todo el azufre existe en forma de ácido y el electrolito tiene la densidad 1.28g/ml. Cuando está al SOC 30%, gran parte del azufre esta pegado a las placas, en forma de sulfato; la densidad es de 1.15g/ml

- Una celda sulfatada tiene cristales grandes de sulfato incrustados permanentemente en las placas, que no participan en los ciclos de carga / descarga. Cuando todo el azufre disponible está en forma de ácido en el electrolito, la celda sulfatada está a su propio SOC 100%, pero la densidad es <<1.28g/ml. Cuando se descarga, lo hace a igual que las celdas buenas, y su densidad siempre será inferior

El problema está en el azufre pegado irreversiblemente a las placas - por esto la densidad no puede subir al valor nominal