Como almacena y entrega energía eléctrica la batería de plomo/ácido.

 

La reacción electroquímica en una batería de plomo-ácido involucra la transformación del plomo, dióxido de plomo y ácido sulfúrico en sulfato de plomo y agua durante la descarga. Durante la carga, esta reacción se invierte regenerando los reactivos o “materiales activos” de las placas.

Pero para que pueda existir un flujo de corriente eléctrica es condición necesaria que sus bornes se encuentren conectados a un circuito o a algún artefacto que demande este tipo de energía, dando inicio a la reacción de descarga; o a un generador de corriente eléctrica del tipo DC (corriente contínua) que dé comienzo a la reacción química de carga.  

Esto es así porque la batería no guarda energía eléctrica, la genera a partir de la reacción química que se produce de la interacción de sus componentes constitutivos, y el catalizador para que haya un flujo de electrones siempre será un dispositivo externo. Lo que debe quedar muy claro es que la batería no es un mero recipiente que guarda corriente eléctrica (como vulgarmente se cree); sino que es un reactor químico con capacidad de generarla y también de absorberla.

A continuación, veremos paso a paso como actúa y que ocurre en cada componente:

Durante la Descarga:

Placa positiva (dióxido de plomo): PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O

Placa negativa (plomo): Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e⁻

Eléctrolito (ácido sulfúrico): Se convierte en sulfato de plomo y agua.

El dióxido de plomo y el plomo reaccionan con el ácido sulfúrico para formar sulfato de plomo, liberando electrones y creando una corriente eléctrica.

Durante la Carga:

Placa positiva: PbSO₄ + 2H₂O → PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻

Placa negativa: PbSO₄ + 2e⁻ → Pb + SO₄²⁻

Eléctrolito: El sulfato de plomo se convierte de nuevo en ácido sulfúrico y agua.

La corriente eléctrica externa fuerza la reversión de la reacción de descarga, restaurando el plomo y el dióxido de plomo y regenerando el ácido sulfúrico.

Resumen de los conceptos clave:

Redox:
La reacción es un proceso que en Química se conoce como REDOX (Reacción de Reducción-Oxidación), donde la oxidación (pérdida de electrones) ocurre en el plomo y la reducción (ganancia de electrones) ocurre en el dióxido de plomo.

Electrolito:
El ácido sulfúrico actúa como electrolito, facilitando el movimiento de iones y permitiendo la generación electroquímica de la corriente eléctrica.

Sulfato de plomo:
El sulfato de plomo se forma en ambas placas durante la descarga, y se convierte de nuevo en plomo y dióxido de plomo durante la carga.

 

Estos conceptos son clave para poder diagnosticar correctamente el funcionamiento de una batería de plomo/ácido, posibles fallas, mitos instalados, uso de algoritmos de recarga, características de aplicación adecuadas y comprensión de las capacidades normalizada, entre otras cosas; que serán parte de futuros nuevos capítulos de información que publicaremos en este blog. Como siempre, destacamos que ante cualquier sugerencia, duda o inquietud, nos la puede acercar a través de la sección de comentarios.