Teoría básica y procedimientos de mantenimiento
Por Joe Escobar
Las baterías de níquel-cadmio, generalmente conocidas como baterías NiCad, están en amplio uso en la industria de la aviación. Con un mantenimiento adecuado, pueden proporcionar años de servicio sin problemas. Echemos un vistazo a la construcción básica de estas baterías, así como algunos problemas de mantenimiento a tener en cuenta al trabajar con ellas.
construcción
la célula es la unidad básica de la batería NiCad., Consiste en placas positivas y negativas, separadores, electrolitos, ventilación celular y contenedor celular. Las placas positivas están hechas de una placa porosa en la que se ha depositado hidróxido de níquel. Las placas negativas están hechas de placas similares en las que se deposita hidróxido de cadmio. En ambos casos la placa porosa se obtiene por sinterización de polvo de níquel polvo de níquel a una pantalla de alambre de malla fina. La sinterización es un proceso que fusiona gránulos de polvo extremadamente pequeños a alta temperatura., Después de que los materiales positivos y negativos activos se depositan en la placa, se forma y se corta en el tamaño de placa adecuado. Una lengüeta de níquel se suelda a una esquina de cada placa y las placas se ensamblan con las lengüetas soldadas a los Terminales adecuados. Las placas están separadas entre sí por una tira continua de plástico poroso.el electrolito utilizado en la batería NiCad es una solución al 30 por ciento de hidróxido de potasio (KOH) en agua destilada. La gravedad específica del electrolito permanece entre 1.240 y 1.300 a temperatura ambiente., Debe tenerse en cuenta que no se producen cambios apreciables en el electrolito durante la carga o descarga. Debido a esto, la carga de la batería no se puede determinar mediante una verificación de gravedad específica del electrolito. El nivel de electrolito debe mantenerse justo por encima de la parte superior de las placas.carga de baterías NiCad cuando se aplica una corriente de carga a una batería NiCad, las placas negativas pierden oxígeno y comienzan a formar cadmio metálico. El material activo de las placas positivas, el níquel-hidróxido, se oxida más., Este proceso continúa mientras se aplica la corriente de carga o hasta que se elimina todo el oxígeno de las placas negativas y solo queda cadmio.hacia el final del ciclo de carga, las células emiten gas. Esto también ocurrirá si las células están sobrecargadas. Este gas es causado por la descomposición del agua en el electrolito en hidrógeno en las placas negativas y oxígeno en las placas positivas. El voltaje utilizado durante la carga, así como la temperatura, determina cuándo se producirá el gaseamiento., Para cargar completamente una batería NiCad, se debe llevar a cabo un poco de gaseo, por leve que sea; por lo tanto, se utilizará algo de agua.
Descarga
La acción química se invierte durante la descarga. Las placas positivas lentamente liberan oxígeno, que es recuperado por las placas negativas. Este proceso resulta en la conversión de la energía química en energía eléctrica. Durante la descarga, las placas absorben una cantidad del electrolito. Al recargar el nivel del electrolito aumenta y a plena carga el electrolito estará en su nivel más alto., Por lo tanto, solo se debe agregar agua cuando la batería está completamente cargada.
cambiando de plomo-ácido a NiCad
La Batería NiCad es generalmente intercambiable con baterías de plomo-ácido. Al reemplazar una batería de plomo-ácido con una batería NiCad, el compartimiento de la batería debe estar limpio, seco y libre de todo rastro de ácido de la batería Antigua. El compartimiento debe lavarse y neutralizarse con amoníaco o solución de ácido bórico, dejar secar completamente y luego pintarse con un barniz resistente a los álcalis.,
la almohadilla en el frasco del sumidero de la batería debe estar saturada con una solución al 3 por ciento (en peso) de ácido bórico y agua antes de conectar el sistema de ventilación de la batería.
Mantenimiento de baterías NiCad
Hay diferencias significativas en los métodos de mantenimiento requeridos para las baterías NiCad y los de las baterías de plomo-ácido. Los puntos más importantes a observar son los siguientes.se debe proporcionar un área separada de almacenamiento y mantenimiento para las baterías NiCad. El electrolito es químicamente opuesto al ácido sulfúrico utilizado en una batería de plomo-ácido., Los vapores de una batería de plomo-ácido pueden contaminar el electrolito en una batería de níquel-cadmio. Esta precaución debe incluir equipos tales como herramientas de mano y jeringas usadas con baterías de plomo-ácido. De hecho, se deben tomar todas las precauciones posibles para mantener cualquier cosa que contenga ácido lejos de las tiendas de baterías de NiCad.
El electrolito de hidróxido de potasio utilizado en las baterías NiCad es extremadamente corrosivo. Se debe usar equipo de protección como gafas, guantes de goma y delantales de goma al manipular y reparar las baterías., Se deben proporcionar instalaciones de lavado adecuadas en caso de que se derrame electrolito sobre la ropa o la piel. Cualquier exposición al electrolito debe enjuagarse inmediatamente con agua o vinagre, jugo de limón o una solución de ácido bórico. Recuerde, cuando el hidróxido de potasio y el agua destilada se mezclan para hacer el electrolito, el hidróxido de potasio se debe agregar lentamente al agua, no viceversa.evite usar un cepillo de alambre para limpiar la batería. Si se utiliza un cepillo de alambre, puede producirse un arco severo., Además, los tapones de ventilación deben cerrarse durante el proceso de limpieza y la batería nunca debe limpiarse con ácidos, solventes o cualquier solución química. El electrolito derramado puede reaccionar con dióxido de carbono para formar cristales de carbonato de potasio. Estos, que no son tóxicos y no corrosivos, se pueden aflojar con un cepillo de fibra y limpiar con un paño húmedo. Cuando se forma carbonato de potasio en una batería con servicio adecuado, puede indicar que la batería está sobrecargada porque el regulador de voltaje está fuera de ajuste.,
nunca se debe agregar agua adicional a la batería antes de tres o cuatro horas después de que se haya cargado completamente. Si necesita agregar agua, solo use agua destilada o desmineralizada. Además, tenga cuidado de no sobrecargar la batería con agua. Si lo hace y tiene que eliminar algo del líquido, reducirá la concentración de hidróxido de potasio en la célula. Esto afectará su funcionamiento.dado que el electrolito no reacciona químicamente con las placas celulares, su gravedad específica no cambia apreciablemente., Por lo tanto, no es posible determinar el estado de carga de una batería NiCad con un hidrómetro. Además, la carga de una batería NiCad no se puede determinar mediante una prueba de voltaje porque el voltaje de una batería NiCad permanece constante durante el 90 por ciento del ciclo de descarga.
intervalos de mantenimiento
Las baterías NiCad deben ser reparadas a intervalos regulares según la experiencia, ya que el consumo de agua varía con la temperatura ambiente y los métodos de funcionamiento. A intervalos mayores, la batería debe retirarse de la aeronave y se le debe dar un control de banco en la tienda.,
si una batería está completamente descargada, algunas células pueden alcanzar el potencial cero y cargarse en la dirección inversa. Esto podría afectarlo de tal manera que no retendrá una carga de capacidad completa. Si esto sucede, la batería debe descargarse y cada celda debe equilibrarse antes de recargar la batería. Esto se conoce como ecualización.
La carga se puede lograr por el método de voltaje constante o de corriente constante., Para la carga de potencial constante, mantenga la tensión de carga constante hasta que la corriente de carga decaiga a 3 amperios o menos, asegurando que la temperatura de la celda de la batería no exceda los 100 grados Fahrenheit y el voltaje comience a disminuir.carga por goteo la carga por goteo es el proceso de mantener una batería en estado de espera activo Cargando continuamente la batería en una condición de sobrecarga. Aunque algunos fabricantes no recomiendan este procedimiento para cargar, algunos operadores han elegido este método para cargar sus baterías NiCad., Tenga en cuenta que el uso de un cargador de goteo consumirá agua con el tiempo debido al efecto de gas que se discutió anteriormente. Debe ajustar el nivel de electrolito antes de colocar la batería a bordo del avión. De lo contrario, existe el riesgo de que se produzca un incidente con la batería, ya que las células pueden secarse antes del final normal del intervalo de mantenimiento.
Manejo Seguro
Las baterías NiCad generalmente no son peligrosas durante el funcionamiento normal y están construidas lo suficientemente resistentes como para soportar pinchazos de escenarios de daños típicos. Sin embargo, si por alguna razón se rompen, pueden ser bastante peligrosos., El hidróxido de potasio en las baterías NiCad es una solución alcalina que es peligrosa y altamente corrosiva para la piel. Este líquido se puede liberar en caso de daño a la batería. Si entra en contacto con la piel, puede causar quemaduras. El contacto con los ojos puede resultar en daño ocular permanente. Es tóxico si se ingiere. Evite respirar los vapores en un área cerrada, ya que eso puede provocar irritación en la boca, la garganta y los pulmones. La exposición a largo plazo a los vapores de hidróxido de potasio puede causar trastornos hepáticos y renales, y ha sido identificado por la OSHA como un posible carcinógeno.,cualquier persona que manipule baterías NiCad debe evitar el contacto con los componentes internos y lavarse bien las manos después de manipularlas. Si tiene un derrame, asegúrese de usar ropa protectora que incluya guantes de vinilo o PVC, gafas para los ojos y un protector facial. Por supuesto, nunca intente limpiar un derrame de material peligroso a menos que haya recibido la capacitación adecuada.
envío
tenga en cuenta que las baterías NiCad contienen materiales peligrosos y deben marcarse y documentarse de acuerdo con las regulaciones actuales de la IATA (UN2797 o UN2800, según corresponda) que rigen el envío de baterías NiCad ventiladas.,
al final, puede ayudar a garantizar la larga vida útil de sus baterías NiCad mediante buenas prácticas de mantenimiento. Todo el personal que los mantenga o incluso los maneje debe estar capacitado en las prácticas adecuadas. Asegúrese de seguir todos los procedimientos recomendados por el fabricante. Si es posible, aproveche cualquier capacitación disponible del fabricante o sus distribuidores. Al final, conocer los procedimientos adecuados puede garantizar una vida larga y segura de su batería.