Acumulador (electricidad)
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Acumulador. El acumulador eléctrico es una pila reversible que acumula energía durante la carga y la entrega durante la descarga, en un ciclo que se repite mientras funcione el sistema. También se le conoce como batería, porque en realidad está constituido por una batería de acumuladores. En español se utiliza generalmente el término pila, para denominar a las baterías secas de pequeñas dimensiones usadas en los equipos eléctricos.
Antecedentes
El primer intento registrado de creación de un acumulador de electricidad data de 1800 en que Alessandro Volta comunicó sobre el invento de la pila que lleva su nombre. Otros crearon dispositivos similares con escasa aplicación práctica hasta la pila de William Robert Grove que fue muy empleada en las redes telegráficas de Estados Unidos hasta mediados de ese siglo.
En 1860 Gaston Planté construyó el primer modelo de batería de plomo, que no tuvo éxito. Sin embargo, la electricidad iba ganando un uso cotidiano, y en 1879 Planté volvió a explicar públicamente las características de su acumulador, con una acogida mucho mejor, de modo que comenzó a fabricarse y ser utilizado casi inmediatamente, iniciándose un intenso y continuado proceso de desarrollo para perfeccionarlo y evitar sus deficiencias. En 1887, Carl Gassner patentó la denominada pila seca, ya que no tenía un electrólito líquido libre, sino una pasta de yeso.
Tipos de acumuladores
Acumuladores de plomo. Son los más generalizados en los motores de los automóviles, empleados para garantizar la energía a los focos, motor de arranque y otros dispositivos eléctricos. También se emplean en el arranque de otros tipos de motores de combustión interna y como fuente de energía para diversos usos domésticos e industriales.
Acumuladores alcalinos. Existen también acumuladores alcalinos o de ferroníquel, menos pesados y voluminosos que los de plomo, pero de menor capacidad de almacenamiento de energía que los de plomo.
Funcionamiento
Un acumulador de plomo típico es un conjunto de elementos colocados en serie (en batería, de ahí su nombre). Cada uno de sus elementos costa de dos placas de plomo dentro de una solución de ácido sulfúrico de densidad entre 24 y 28 grados Baumé.
Cuando estas placas se conectan con una fuente de corriente continua, la placa positiva (electrodo positivo) absorbe oxígeno y se forma en ella peróxido de plomo, mientras que la negativa (electrodo negativo) recibe hidrógeno que elimina el oxígeno por reducción, quedando solamente plomo esponjoso. En el momento en que el oxígeno y el hidrógeno comienzan a subir a la superficie en forma de burbujas, es señal de que el acumulador está cargado.
Al colocar cualquier aparato eléctrico a los polos del acumulador, éste se descarga: tanto la placa positiva como la negativa transforman el peróxido y su plomo esponjoso en sulfato.
Cada elemento del acumulador da una corriente de dos voltios y tiene una capacidad de unos 30 Ah por kg de peso. La corriente restituida representa el 90 % de los amperios cargados, aunque solo representa el 60 al 70 % de la energía empleada para cargarlo. Las baterías de tres elementos dan 6 voltios, y las de seis entregan 12 voltios. En vehículos pesados se emplean acumuladores de 24 voltios, que tienen 12 elementos.
Los acumuladores alcalinos o de ferroníquel solo entregan 1,25 v por elemento.
Fuentes
- Arcadio Ríos. Máquinas agrícolas, tracción animal e implementos manuales. Editorial Pueblo y Educación. La Habana, 2018.
- Arcadio Ríos. La ingeniería agrícola del productor cubano. Instituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola. La Habana, 2016.
