Tema: Efectos "extraños" en un acumulador OPZs agonizante

Hola colegas.

Mis baterias OPzs de 1600 Ah en C100 estan a las ultimas. Tienen 11 años y han sufrido mucho por culpa de cargarlas muchas veces mediante grupo electrogeno (cargas intensas y cortas, gran tension en bornas, que el gas-oil es caro aunque lamentablemente las baterias no las regalan).

En este estado ruinoso de los acumuladores llega ya el invierno o por lo menos los primeros dias de lluvias y frio.
Y he realizado la siguiente medida. Partiendo de un estado de carga teorica del 100% (densidad electrolito 1,24) he tendio debido al mal tiempo una descarga de 500 Ah . Entonces he medido de nuevo la densidad.
En estas condiciones la intensidad normalizada a 20ºC era de 1,21.

Si con estos datos vamos a la curva que relaciona densidad y porcentaje de carga de las OPzs veremos que la densidad de 1,21 corresponde a un 20% de descarga (es decir SOC=80%). Pensando de forma simple, si 500Ah corresponden a un 20% de descarga, la capacidad de mi acumulador es de 2500Ah (milagro, ha aumentado).
Sin embargo en este estado el acumulador presenta una resistencia interna tal que con una descarga de 20A su tension es de 11,9 voltios, o sea que esta cuasi difunto.

Entonces, me pregunto ¿para que medimos la densidad? ¿Debo vender el densimetro pues me esta engañando?

Pensando un poco he llegado a la siguiente conclusion. Cuando un acumulador esta muy muy jodido como el mio, no debe existir ya suficiente materia activa a la que sulfatar y por tanto, el sulfurico se queda en el electrolito, porque no hay donde "moder" . En estas condiciones , la relacion densidad-estado de carga ya no se cumple.

¿Puede ser esto cierto? ¿Hasta que punto pues podemos fiarnos de la famosa densidad? ¿Solo cuando el acumulador es nuevo? ¿Si no podemos fiarnos ni del densimetro, que nos queda para saber el estado de nuestras baterias? NO creo mucho en los medidores de SOC , pues realmente hay que ajustarlos para que "coincidan" en la practica. Estos equipos entre otros parametros usan el efecto Peukert, pero el numero de Peukert va cambiando segun envejece el acumulador. ¿Cual es vuestra opinión?

Saludos cordiales

Iniciado por ASBERGADAS

Pensando un poco he llegado a la siguiente conclusion. Cuando un acumulador esta muy muy jodido como el mio, no debe existir ya suficiente materia activa a la que sulfatar y por tanto, el sulfurico se queda en el electrolito, porque no hay donde "moder" . En estas condiciones , la relacion densidad-estado de carga ya no se cumple.

¿Puede ser esto cierto? ¿Hasta que punto pues podemos fiarnos de la famosa densidad? ¿Solo cuando el acumulador es nuevo? ¿Si no podemos fiarnos ni del densimetro, que nos queda para saber el estado de nuestras baterias? NO creo mucho en los medidores de SOC , pues realmente hay que ajustarlos para que "coincidan" en la practica. Estos equipos entre otros parametros usan el efecto Peukert, pero el numero de Peukert va cambiando segun envejece el acumulador. ¿Cual es vuestra opinión?

Saludos cordiales

Pienso igual. Al haber menos plomo para reaccionar con el ácido, la densidad no disminuye en la misma proporción que el SOC. Es como tener una batería de pequeña capacidad, metida en un contenedor excesivamente grande, con un volumen de electrólito excesivo para esa cantidad de plomo. El plomo que se "cae" al fondo no debe ser sulfato de plomo, sino plomo puro.
A mi me pasa igual con mi batería, cuando está casi "seca", la densidad no disminuye en la misma proporción.


Con respecto al Peukert, no se si recuerdas la discusión que tuvimos hace tiempo. Yo decía que había que tener en cuenta Peukert y el Rendimiento de carga para saber el SOC. Y tu decías que, o una cosa o la otra.
Bueno, pues después de darle vueltas al asunto, tengo que darte la razón, aunque a medias.
Si el SOC, se puede decir que es la cantidad de materia activa que queda por reaccionar. Peukert nos dice la capacidad que podemos extraer en función del régimen de descarga. La capacidad que podemos extraer depende de hasta donde "parar la descarga" en relación a la tensión final. Y la tensión final depende del régimen de descarga.
Creo que está claro que Puekert no nos puede "decir" la cantidad de materia activa que queda por reaccionar.
Aunque si que nos dice la capacidad "util", siempre que se cumpla la condición de que el régimen de descarga sea el mismo durante toda la descarga.

Hola

Deberiamos por tanto pensar que la relacion entre densidad y carga es solo valida a un SOC=100%. Es decir cuando la bateria esta llena, pues quede el plomo que quede "funcionante", si todo el acido esta en el electrolito, la bateria estará (se supone) al 100% de su capacidad (capacidad que desconocemos) . Pero no tenemos ni idea (a menos que la bateria sea nueva) de cual es el SOC a una densidad inferior a la maxima , pues no sabemos cuanto "plomo activo" nos queda. Tampoco realmente sabemos cual es la capacidad de una bateria a menos que esta sea nueva y nos creamos al fabricante.

Por tanto el densimetro es util digamos que solo para saber si hemos llegado al maximo, pero no sirve para otra cosa. Me refiero siempre a baterias no recien estrenadas.

Y ahora le doy un poco la vuelta al asunto.
Como realmente por mucho que nos cuenten historias sobre baterias (que poco nos cuentan por no decir nada) creo que nunca podremos evaluar el SOC con precisón, por los motivos ya expuestos (y por otros que podemos discutir) . Pero digamos que mi esto me la sudaria, con tal de poder saber que he "devuelto a mi bateria" los Ah gastados mas los que se desperdician en reacciones indeseables.
Eso es lo que realmente importa, saber que has "recuperado" completamente tu gasto o bien que no lo has recuperado y por tanto tu bateria esta sufriendo en mayor o menor grado.
Y para ello no nos hace falta el Peukert, solo el rendimiento culombico. Pero esta es otra, tampoco podemos evaluar con precision este factor, pero tiene menos variabilidad que todos los que afectan al calculo del SOC, (regimen de descarga, edad de la bateria, temperatura, contaminacion del electrolito) . Por tanto pienso que es mas facil intentar encontrar un sistema que nos diga "has devuelto a tu bateria lo que le debias" que un sistema que nos diga (de verdad y con precision) "te queda un 75% de carga".

Saludos cordiales.

Iniciado por ASBERGADAS

Entonces, me pregunto ¿para que medimos la densidad? ¿Debo vender el densimetro pues me esta engañando?

Pensando un poco he llegado a la siguiente conclusion. Cuando un acumulador esta muy muy jodido como el mio, no debe existir ya suficiente materia activa a la que sulfatar y por tanto, el sulfurico se queda en el electrolito, porque no hay donde "moder" . En estas condiciones , la relacion densidad-estado de carga ya no se cumple.

Tiene sentido lo que dices. Salvo que el densimetro no mide la capacidad restante en la bateria, solo mide el estado de carga. Y en ese puedemos fiar 100% en lo que mide. Si mide 1.24 para estas baterias entonces significa que estan 100% cargadas.... el relacion entre el estado de carga y la capacidad restante es otro cuestion.

Iniciado por ASBERGADAS

Hola

Deberiamos por tanto pensar que la relacion entre densidad y carga es solo valida a un SOC=100%. Es decir cuando la bateria esta llena, pues quede el plomo que quede "funcionante", si todo el acido esta en el electrolito, la bateria estará (se supone) al 100% de su capacidad (capacidad que desconocemos) . Pero no tenemos ni idea (a menos que la bateria sea nueva) de cual es el SOC a una densidad inferior a la maxima , pues no sabemos cuanto "plomo activo" nos queda. Tampoco realmente sabemos cual es la capacidad de una bateria a menos que esta sea nueva y nos creamos al fabricante.

Pues así parece ser.
¿será por eso que las baterías de alguna maquinaria (las carretillas/toros eléctricos), las cambian cuando la capacidad disminuye a un 70-80% del valor de nuevas?

Iniciado por ASBERGADAS

Eso es lo que realmente importa, saber que has "recuperado" completamente tu gasto o bien que no lo has recuperado y por tanto tu bateria esta sufriendo en mayor o menor grado.
Y para ello no nos hace falta el Peukert, solo el rendimiento culombico. Pero esta es otra, tampoco podemos evaluar con precision este factor, pero tiene menos variabilidad que todos los que afectan al calculo del SOC, (regimen de descarga, edad de la bateria, temperatura, contaminacion del electrolito) . Por tanto pienso que es mas facil intentar encontrar un sistema que nos diga "has devuelto a tu bateria lo que le debias" que un sistema que nos diga (de verdad y con precision) "te queda un 75% de carga".

Saludos cordiales.

Bueno, eso dependerá del uso a que se destine la batería.
Porque supongamos un coche eléctrico (con baterías de plomo, por que las de litio, ni idea).
Si la centralita del coche nos tiene que decir cuándo se acabó el "combustible" en relación SOLO a los Amperios descargados, "la llevamos clara".
Dependiendo de la velocidad del coche (régimen de descarga de la batería), podremos hacer más o menos km. Y eso si que nos lo dice Peukert. Porque, para los mismos Ah descargados, a una régimen de descarga mayor, la tensión de la batería será menor, Y habrá una tensión mínima a la cual el motor ya no puede/debe funcionar.
Por simplificar, la centralita del coche le dirá al conductor: "Sr. conductor, si continúa a esta velocidad, le quedan X km, pero si la velocidad es menor, podrá hacer algunos más".

Otro ejemplo: Habrá una tensión mínima a la cual podrá funcionar un inversor. Dependiendo del régimen de descarga, esa tensión se alcanzará antes o después, para los mismos Ah descargados.

Es decir, que por el efecto Peukert, la capacidad "utilizable" será mayor o menor, aunque los Ah descargados sean los mismos.

Sin embargo, en nuestras instalaciones FV, el régimen de descarga varía tanto que, para saber de antemano lo que nos queda en la batería, el Peukert tiene poca utilidad práctica. Solo el balance de los Ah es fiable, además del rendimiento colúmbico.


Otra cosa, ¿Por que dices que no podemos evaluar con precisión el rendimiento colúmbico?

Hola

Evidentemente el ejemplo del coche electrico es otro tema y es cierto, ahi hace falta saber "lo que nos queda". Pero como de momento aun tengo que parar en las gasolineras, el tema que me proponia debatir era la aplicacion FV.

Por lo que yo he leido, el rendimiento culombico tampoco puede ser evaluado con precisión. Cuando cargamos una bateria SIEMPRE se producen reacciones quimicas secundarias como electrolisis y oxidaciones (o reducciones, lo que llaman reacciones redox) ) , las cuales "usan" electrones que "desaparecen" como utiles pàra el proceso de carga. A tensiones elevadas estas reacciones aumentan y son muchos los electrones "no acumulados" y por ello cae el rendimiento culombico .
Por tanto este rendimiento depende del estado momentaneo de carga de la bateria, es decir al inico de un ciclo de carga (con la bateria practicamente descargada) esta eficiencia es casi 100%, pero conforme el acumulador se carga, aumenta la tension en bornas y con ella la cantidad de reacciones secundarias. De esta forma la eficiencia culombica disminuye conforme el acumulador se carga. Lo que ocurre es que disminuye poco, lo que realmente disminuye mucho es el rendimiento total (el energetico). Pero tampoco he encontrado expresiones razonadas para aplicar este rendimiento culombico.

Y ahora soy yo el que te pregunta, porque dices:

Sin embargo, en nuestras instalaciones FV, el régimen de descarga varía tanto que, para saber de antemano lo que nos queda en la batería, el Peukert tiene poca utilidad práctica. Solo el balance de los Ah es fiable, además del rendimiento colúmbico.


Porque en principio Peukert deberia servir para efectuar este calculo. Pero aun no se como usarlo.!!!

Saludos cordiales

Iniciado por ASBERGADAS

Por lo que yo he leido, el rendimiento culombico tampoco puede ser evaluado con precisión. Cuando cargamos una bateria SIEMPRE se producen reacciones quimicas secundarias como electrolisis y oxidaciones (o reducciones, lo que llaman reacciones redox) ) , las cuales "usan" electrones que "desaparecen" como utiles pàra el proceso de carga. A tensiones elevadas estas reacciones aumentan y son muchos los electrones "no acumulados" y por ello cae el rendimiento culombico .
Por tanto este rendimiento depende del estado momentaneo de carga de la bateria, es decir al inico de un ciclo de carga (con la bateria practicamente descargada) esta eficiencia es casi 100%, pero conforme el acumulador se carga, aumenta la tension en bornas y con ella la cantidad de reacciones secundarias. De esta forma la eficiencia culombica disminuye conforme el acumulador se carga. Lo que ocurre es que disminuye poco, lo que realmente disminuye mucho es el rendimiento total (el energetico). Pero tampoco he encontrado expresiones razonadas para aplicar este rendimiento culombico.

Entonces, a efectos prácticos, podemos considerar como rendimiento culómbico (y no colúmbico, como puse antes) un número fijo, en torno al 90%, y con eso tendremos con cálculo bastante exacto?

Iniciado por ASBERGADAS

Y ahora soy yo el que te pregunta, porque dices:

Sin embargo, en nuestras instalaciones FV, el régimen de descarga varía tanto que, para saber de antemano lo que nos queda en la batería, el Peukert tiene poca utilidad práctica. Solo el balance de los Ah es fiable, además del rendimiento colúmbico.


Porque en principio Peukert deberia servir para efectuar este calculo. Pero aun no se como usarlo.!!!

Saludos cordiales

Después de indagar bastante en este tema, y de hacer varias pruebas de descarga, he llegado a la conclusión de que:

Si nuestras descargas siempre fuesen a un régimen constante durante todo el ciclo de descarga, aunque ese régimen fuese diferente
en cada ciclo, Peukert haría falta sí o sí.
Pero como eso no es así, pues ahora descargamos a 20 Amp. durante 1/2 hora, a los 10 minutos a 40 Amp. durante 5 minutos, al cabo de 2 horas 5 Amp. durante 3 horas, etc etc, es imposible aplicar Peukert.

Al contrario de lo que pensaba en un principio, peukert no nos dice el plomo que queda por reaccionar, sino el plomo que queda por reaccionar hasta llegar a X voltios. Con el aumento del régimen de descarga, la capacidad "util" disminuye según Peukert, pero el plomo no disminuye según perukert, sino según los Ah escargados. El mismo plomo "debe" quedar por reaccionar, si descargo los mismos Ah, a C20 que a C50. Lo que pasa es que a C20 la tensión mínima utilizable llega antes.
O dicho de otra forma, si descargo a C20 hasta la mínima tensión utilizable, todavía me quedará plomo si continúo la descarga a C50. Y cuando haya llegado a la tensión mínima utilizable a C50, todavía me quedará plomo si continúo la descarga a C80. Y así sucesivamente.
Incluso, si toda la descarga se hace, por ejemplo, a C20, pero de una forma intermitente, con lapsos de tiempo sin descargar, entre descarga y descarga, la cantidad de AH que puedo descargar será mayor que si la descarga la hago de una forma continua.
¿Hasta cuando puedo seguir descargando?, pues muy simple, hasta que quede plomo.. Pero cada vez a un régimen menor. Y habrá un régimen de descarga en el cual se podrá aprovechar todo el plomo sin bajar de la tensión mínima utilizable. Y, esto ya es una intuición mía, ese régimen de descarga no debe estar muy alejado del C100.

Así que, ya me dirás como "metes" peukert en las típicas instalaciones FV.

saludos