Descarga profunda de baterías

Cuando una pila o batería da 0V a la salida puede ser por diferentes motivos. Lo primero que se piensa en este tipo de situaciones es que la célula está descargada. No obstante, el hecho de estar descargada no implica que alcance 0V.  Tanto las pilas como las baterías, una vez entregada la energía esperada aún tiene voltaje aunque no sea capaz de entregar energía con su capacidad de descarga habitual.

En la siguiente tabla, se observa el voltaje al que se considera descargada una célula de cada tecnología:

Voltaje estándar de descarga Voltaje descargada
LiMnO2 3V 2V
LiSOCl2 3,6V 2V
LiFeS2 1,5V 0,8V
LiNixCoyO2 3,7V 2,8V
LiNixMnzCoyO2 3,6V 2,8V
LiFePO4 3,2V 2,6V
LiTO 2,4V 1,5V
Ni-MH 1,2V 1V
Ni-Cd 1,2V 1V

Por tanto, si alcanza 0V estamos hablando de una razón distinta a una descarga habitual.

En este post solo hablaremos de células que vienen en formato cilíndrico. A partir de ahora enumeraremos las posibles razones por las que se puede obtener 0V en una batería.

 

Rotura de la protección PTC:

Hay baterías que tienen una protección llamada PTC. Este componente es un fusible térmico rearmable que está situado entre el terminal positivo de la pila y la chapa que hace de tetón positivo. Se coloca esta protección para evitar daños por cortocircuitos o intensidades elevadas inadecuadas.

Si esta pieza se rompe o se quema por alguna circunstancia el voltaje de salida será 0v aunque la pila tenga tensión en su terminal positivo.

Para descartar que esta sea la razón habría que medir con un voltímetro en el terminal positivo evitando la PTC como se observa en la imagen.

Como comentamos inicialmente, el comportamiento normal de una pila cuando se ha descargado es que al desconectarse la carga porque el voltaje no es suficiente para alimentar el equipo, esta se recupere dejando algo de voltaje. Por tanto, en el caso de la imagen nos encontramos con que las PTC están funcionando correctamente y que la razón debe ser otra, si no el voltímetro nos indicaría un voltaje distinto.

 

Cortocircuito interno de la batería:

Ya sea por defecto de fabricación o por una acción externa, una batería puede sufrir un cortocircuito interno. Esto sucede cuando su cátodo y ánodo entran en contacto. Hay diferentes razones para que esto suceda, puede ser debido a reacciones secundarias fomentadas por una mala carga (si se trata de baterías recargables) o por situaciones ambientales extremas, como, también, puede suceder por un fallo de fabricación o por un fuerte golpe o perforación.

En esto caso, si se trata de un cortocircuito interno lo podemos comprobar midiendo la resistencia que da la batería, si es cercana a 0 ohmios confirmaríamos que la razón viene de un fallo interno.

En la siguiente imagen podemos ver que la pila de estudio no ha sufrido ningún daño interno, es decir, no se ha producido cortocircuito interno porque existe resistencia entre sus polos.

 

Descarga profunda:

Esta razón es la última y se determina por descarte de las dos anteriores. Para que una batería se descargue profundamente necesita que la fuercen reiteradamente a liberar energía. Esto puede suceder por dos motivos:

– el equipo donde se está utilizando se rearma continuamente porque puede trabajar a menos voltaje que el mínimo de la batería. Por tanto, solicitará la descarga de la misma a pesar de que ésta ha parado la descarga en su voltaje mínimo.

– O bien, hay un cortocircuito externo muy débil que favorece la perdida de la energía hasta llevar la batería a 0V sin llegar a crear ningún otro impacto en la celda.

Discernir entre una razón u la otra es relativamente sencillo, si el equipo puede funcionar a menos voltaje es bastante probable que esa sea la razón. Si no es así, pero la petición de la descarga puede hacerse manualmente, es decir, el usuario puede insistir reiteradamente en intentar hacer funcionar el equipo también puede ser la razón. Si no se dan ninguna de estas circunstancias probablemente el equipo tenga un cortocircuito, para que el impacto en la batería sea solo su descarga hasta 0V es muy probable que el corto sea de una sección muy pequeña o que exista una pequeña perforación en la camisa de la batería que favorezca el contacto.

Este caso es el mas complejo de encontrar y debe ser solucionado, así como las otras razones son esporádicas y estadísticamente no se repetirán, en el caso de la descarga profunda ya sea por el equipo o por cortocircuito se debe solucionar o se repetirá la incidencia. Cuando hablamos de una pila puede que el único problema es que se desgasten las pilas antes de lo esperado, pero en el caso de la batería hace que la estropee, ya no se va a poder cargar de nuevo.

En conclusión, hay tres razones por las que una batería puede alcanzar 0V, dos de ellas son poco usuales y se pueden deber a problemas en fabricación, transporte o mal uso ocasional, mientras que si la razón es por descarga profunda se debe encontrar la razón y ponerle una solución porque si no se repetirá el suceso.

 

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