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Comprobadores de baterías: ¿por qué muestran resultados diferentes?

06.12.2023

Existe una amplia gama de equipos de comprobación de pilas en el mercado que representan diferentes formas de comprobar las pilas. Existen muchas opiniones controvertidas sobre cuál es el mejor en el que confiar. La pregunta es muy frecuente: ¿por qué obtengo resultados diferentes para la misma pila utilizando distintos comprobadores? En este artículo, examinaremos los métodos de prueba de baterías disponibles e intentaremos explicar de dónde proceden las diferencias en los resultados.

¿Cuáles son los métodos de prueba de las pilas?

Podemos comprobar la pila de varias maneras: algunos de estos métodos son mediciones directas de valores físicos, otros son mediciones indirectas, en las que el valor medido no se obtiene directamente. Otros son métodos indirectos, que implican el cálculo de parámetros que determinan la eficiencia de la pila. Con cada método, describiremos qué aspecto tienen los diagnósticos de batería según el método y qué hay que tener en cuenta al comparar los resultados.

Comprobación del estado de carga de la batería

Medición de la densidad del electrolito

La prueba de densidad del electrolito para baterías de plomo-ácido se utiliza para evaluar el estado de carga de la batería e, indirectamente, su estado técnico. La densidad del electrolito es directamente proporcional a la concentración de ácido sulfúrico, que es el portador de energía de la pila. El electrolito de una pila completamente cargada tiene una densidad de aprox. 1,28 g/cm3 (la densidad disminuye al aumentar la temperatura en 0,01g/cm3 por cada 15°C. Una densidad más baja indica una carga incompleta de la pila o puede señalar daños en la misma. Cuando compruebe la densidad, recuerde comprobar que el nivel de electrolito es correcto.

La ventaja de la prueba del electrolito es la evaluación visual simultánea de su estado y la posibilidad de comparar pilas individuales. En el caso de las pilas sin mantenimiento o selladas, no tenemos forma de medir la densidad del electrolito. En estos casos, puede ser necesario utilizar otros métodos para evaluar el estado de carga de la batería, normalmente basados en la medición de la tensión.

También podemos determinar el estado de la batería utilizando un areómetro. Este aparato de medición determina la densidad del electrolito de la batería.

Para la medición debe utilizarse un instrumento especial: un areómetro o un refractómetro. El areómetro utiliza la fuerza de flotación que actúa sobre el flotador para determinar la densidad de la solución. El refractómetro, a su vez, examina el índice de refracción, que también depende de la densidad del ácido. En ambos casos, la escala debe tener en cuenta las especificidades de la solución: existen instrumentos para comprobar el electrolito de la batería, el refrigerante, el líquido limpiaparabrisas, así como instrumentos universales con varias escalas. La precisión de los areómetros de buena calidad es, en el mejor de los casos, de ±0,005 g/cm3.

Podemos comparar libremente los resultados de densidad entre sí, ya que se trata de la medición de un valor físico. Existen instrumentos de laboratorio mucho más precisos del mismo tipo que permitirían comparar los equipos disponibles en términos de precisión.

Medición de la tensión de la batería

Medir la tensión de una pila (normalmente una pila de 6 elementos conectados en serie) es una de las mediciones más sencillas que podemos realizar. No necesita un equipo caro para realizar una medición de este tipo; incluso un multímetro económico puede estar a la altura. Si queremos hacerlo bien, debemos recordar los requisitos previos: la batería debe precargarse y luego dejarse desconectada durante 24 horas y medir la tensión, que debe ser de aprox. 12,8V en el caso de una pila con electrolito líquido y aprox. 12,9 V en una batería sellada (por ejemplo, VRLA).

Así es como debemos medir la tensión, ¿y cómo la medimos? La mayoría de las veces, la batería permanece en el vehículo, donde está constantemente sometida a una pequeña carga en reposo (¿estamos seguros?), y cualquier actividad como abrir/cerrar el coche genera breves ráfagas de corriente de un valor bastante considerable. En estas condiciones, solemos bajar la expectativa unos 0,1 – 0,2V y la medición seguirá siendo útil.

Siempre podemos comparar los valores de tensión obtenidos y no debería haber ningún problema para encontrar instrumentos de referencia: un multímetro portátil a un precio de aprox. 1.000 zlotys medirán la tensión de la batería con una precisión de unos milivoltios, lo que permitirá decidir si el instrumento utilizado en el taller es suficientemente preciso (0,5% es una precisión suficiente). Se trata de una precisión considerablemente mayor que la exigida por la norma actual para las pruebas de baterías.

Prueba de la batería bajo carga

El propósito de la batería de arranque es, como su nombre indica, arrancar el motor, lo que desde el punto de vista de la batería significa proporcionar una corriente muy alta durante un tiempo muy corto. De poco sirve una batería completamente cargada si no puede suministrar corriente suficiente al motor de arranque. De ahí que mucha gente valore los comprobadores de carga que ofrecen grandes valores de carga (del orden de 200 – 600A), cercanos a las corrientes de irrupción que pueden darse en condiciones reales.

Las pruebas de este tipo sirven para ver cómo la descarga con una corriente elevada reduce la tensión de la batería (voltaje de la batería).

Probar una batería bajo una carga pesada es sin duda un método autorizado, pero debemos tener en cuenta algunos detalles. Los comprobadores de este tipo deben estar provistos de un circuito independiente de medición de la tensión, para que la caída de tensión a través del cable cargado con la corriente de prueba no afecte a la lectura. La corriente de carga debe ajustarse a la capacidad de la batería. Realice la prueba de carga con cuidado, teniendo en cuenta el importante calentamiento de los componentes del comprobador. Normalmente, debemos esperar a que los componentes que forman la carga se hayan enfriado tras la prueba.

Podemos comparar los resultados de una prueba de carga, siempre que se hayan realizado correctamente y en las mismas condiciones de carga. Tenga en cuenta que factores como la temperatura y el grado de carga afectan significativamente al rendimiento de la batería. Si el valor de la corriente de carga fuera diferente, estos valores no deberían recalcularse con demasiada precipitación, ya que las células de la batería tienen características no lineales y las caídas de tensión a través de su resistencia interna no aumentan en proporción a la corriente.

Prueba de capacidad de la batería

La capacidad nominal de una batería expresa el producto de la corriente de descarga y el tiempo y se da en amperios hora (Ah). Debido al comportamiento no lineal de las baterías (especialmente las de plomo-ácido), la capacidad obtenida será significativamente menor a corrientes de descarga más altas. Para las baterías de arranque, se da un valor para una corriente C/20, es decir, una corriente que descarga completamente la batería en 20 horas. Como puede adivinar, la indicación de una corriente de descarga específica tiene por objeto garantizar la repetibilidad y la posibilidad de comparar pilas diferentes.

Existen en el mercado dispositivos especializados en pruebas de capacidad que descargan la batería con una corriente preestablecida hasta un nivel específico. Su utilidad en las pruebas de baterías de arranque es limitada debido a la duración del procedimiento y al hecho de que la capacidad no es el parámetro más importante en este caso. Además, las baterías de arranque tienen una vida cíclica corta y una descarga excesiva acorta su vida útil.

Comprobadores basados en la medición de la conductancia/resistencia interna

Los comprobadores basados en la medición de la resistencia interna a veces también se denominan comprobadores de conductancia (la conductancia es la inversa de la resistencia). Existen dos métodos de medición más comunes: uno utiliza pulsos muy cortos de corriente de valor relativamente alto. La segunda implica el uso de una corriente alterna de un valor mucho más bajo y de naturaleza continua. De este modo, medimos realmente la impedancia (equivalente a la resistencia para la CA). ¿Por qué? Hemos mencionado que la resistencia interna depende de la corriente con la que cargamos la pila. El ejemplo que se da en los libros de texto de ingeniería eléctrica de una pila o batería como una fuerza electromotriz y una resistencia interna conectadas en serie es inexacto para las baterías de ácido. En cambio, el valor de la impedancia de una batería de ácido depende muy poco de la corriente de medición y, por tanto, es muy adecuado para evaluar el estado de la batería (pero depende, por ejemplo, de la frecuencia seleccionada).

Esta descripción parece complicada en comparación con la comodidad y sencillez de trabajar con un comprobador moderno. Seleccionamos el patrón de medida, la corriente de irrupción y al cabo de unos instantes tenemos el resultado. Pero, ¿de dónde venía? Aunque el lector no esté familiarizado con los detalles técnicos, puede señalar con confianza que, hasta la fecha, la corriente de irrupción de la batería no ha aparecido por ninguna parte. Incluso la resistencia interna no aparece directamente como resultado de la medición.

¿Cómo medir la corriente de irrupción?

La forma en que se especifica la corriente de irrupción de la batería en la etiqueta está definida por las normas pertinentes. En Polonia, la norma aplicable y más común es la norma europea adoptada en nuestro país como PN EN 50342-1:2016-01. Así que si queremos comparar el valor de la etiqueta con el real, debemos seguir un procedimiento similar. ¿Cómo lo hace? En pocas palabras, tenemos que enfriar la batería precargada hasta -18°C y después (tras esperar el tiempo indicado) podemos realizar una prueba de carga. El punto clave de la prueba es aplicar una corriente igual a la corriente de irrupción durante 10 segundos. La prueba se supera si la tensión no cae por debajo de 7,5 V al final de la prueba. ¿Y si se cae? Tenemos que repetir la prueba, esta vez con menos corriente. Utilizando este método, en realidad estamos asumiendo el resultado desde el principio y sólo obtenemos un sí o un no como respuesta. Cada ensayo individual según la norma durará aprox. 3 noches.

Métodos prácticos

¿Alguien quiere probar las baterías en un taller que cumpla todas las normas? Por supuesto que no. Una prueba de este tipo requiere demasiado tiempo y no es adecuada como comprobación rutinaria de la batería. ¿Por qué entonces todos estos comprobadores muestran el valor actual según EN u otras normas? La respuesta es sencilla, aunque no satisfará a todo el mundo: los probadores calculan este valor. Además, la propia norma no especifica cómo realizar dicha conversión: los fabricantes deben utilizar su propio procedimiento.

 

El comprobador no indicará cuál es la capacidad de la batería, pero permitirá comprobar su tensión y medir indirectamente su capacidad de arranque.

El diagnóstico de una batería con un comprobador electrónico implica la toma de determinadas mediciones, como la tensión o el valor de la impedancia o la respuesta al impulso, y a partir de ellas (así como de otros datos, como la información sobre la temperatura) se calcula la resistencia interna, así como una estimación de la capacidad de arranque. Así que el hecho de que cada probador muestre resultados ligeramente diferentes es una consecuencia natural del método. Por supuesto, un comprobador concreto puede funcionar mejor o peor en relación con la capacidad de arranque real (según la norma), pero todos lo hacen sobre una base calculada, con mayor o menor error. Del mismo modo, la detección de un cortocircuito interno o la determinación de que una pila es o no apta para seguir funcionando: la señalización de estos mensajes dependerá de los algoritmos y los resultados de las comparaciones de parámetros. Por ejemplo, si los valores están cerca del umbral de decisión, puede ocurrir que los probadores muestren resultados diferentes.

Resumen

Comprobar periódicamente el estado de la batería debería ser una práctica normal para un mecánico. La elección de las herramientas y los métodos depende de los conocimientos y las preferencias. No todos los valores medidos pueden compararse tan fácilmente, como la tensión o la densidad del electrolito. El diagnóstico moderno de baterías mediante comprobadores electrónicos es cómodo y rápido, pero el resultado obtenido no se obtiene directamente. Es sólo una estimación determinada por el modelo adoptado y los parámetros medidos. En lugar de centrarnos en un único valor de prueba de la batería, miremos un poco más allá. Vamos a realizar las pruebas de arranque y carga disponibles, evaluando el alternador y detectando cualquier problema con el motor de arranque. El diagnóstico de la batería no es sólo una decisión – buena / a sustituir, sino que también forma parte del diagnóstico de todo el sistema eléctrico del vehículo.

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