El control de las condiciones ambientales, como son la temperatura y humedad en la fabricación de baterías de plomo, es fundamental para el éxito y la calidad de la producción.

Si quieres saber cómo  es el proceso de producción de baterías y cómo condicionan los parámetros de temperatura y humedad, te invitamos a que sigas leyendo nuestro nuevo artículo.

La fabricación de baterías comprende varios procesos que implican un control meticuloso de las condiciones de temperatura y humedad, para asegurar la calidad del producto.

La etapa de curado, por ejemplo, es un momento crítico en el procedimiento. Es en este instante en el se determina la microestructura de los cristales de óxido de plomo. El control de los parámetros en este proceso, determinará la calidad y vida útil de la batería, y nos permitirá optimizar los tiempos de producción y costes.

Fases en la fabricación de baterías

Las baterías de plomo que se utilizan para los automóviles, actúan como fuente de conversión de energía, tanto química como eléctrica.

El proceso de fabricación de estas baterías comprende las siguientes etapas:

• Refinado: el plomo líquido se moldea en lingotes
• Purificación: los lingotes son purificados mediante procesos químicos y altas temperaturas.
• Fabricación de rejillas. Las rejillas son una parte fundamental de las baterías y son elaboradas con el plomo. Este se funde junto con otros elementos para conferirle una alta conductividad eléctrica, resistencia y durabilidad. Generalmente se emplean: calcio, estaño, plata, cobre..
• Preparación de la “pasta”. Se elabora lo que se conoce como “pasta” y se aplica en las rejillas. Esta pasta se produce con óxido de plomo, agua, ácido sulfúrico y fibra. Estos materiales se mezclan en tiempos controlados y cantidades requeridas para obtener una pasta que tenga propiedades como densidad y consistencia.
• “Empaste”. Consiste en la aplicación de la pasta en las rejillas.
• tras  aplicar la pasta en las rejillas, estas pasan a un horno de secado, donde se reduce la humedad del material.
• “Curado”. Es el tratamiento final, generalmente en hornos, y es un proceso que suele durar alrededor de 40 horas. Este proceso es de vital importancia, consiste en la cristalización que une las rejillas con la pasta. Las condiciones ambientales son cruciales en este proceso y por ello le dedicaremos especial atención en este artículo.
• Por último se producen las cubiertas, cajas y tapones de estas baterías, en la planta de inyección de plástico y se procede al ensamblaje.

Etapa de curado:

Es la etapa fina de formación de electrodos y resulta altamente condicionado, aparte de por factores internos como son la composición y características de la pasta, por factores externos:

• Humedad
• Temperatura
• Tiempo

En el curado, existen 2 etapas principales:  humedad y secado. A su vez, existen varios subprocesos que veremos a continuación por la importancia que tienen el control de humedad y temperatura en ellos:

• Oxidación del Plomo
• Recristalización de partículas tribásicos y tetrabásicos
• Porosidad
• Mejora en el contacto de pasta y rejilla secado de pasta

Oxidación del Plomo

La oxidación es un proceso exotérmico. A mayor temperatura mayor velocidad de oxidación.

Recristalización de tribásicos y tetra básicos

En la preparación de pasta es donde empieza la caracterización a nivel molecular, dependiendo de los parámetros del proceso, entre ellos la temperatura,  se forman cristales:

• tribásicos (30ºC <t< 60ºC)
• tetrabasicos (80ºC <t< 95ºC)

Y, durante el proceso de curado, en la etapa de humedad empieza el crecimiento y alargamiento de los cristales.

Si la pasta contiene cristales tribásicos paulatinamente se transforman en tetrabasicos a una temperatura de 80º<t <95º y humedad relativa HR del 100%; si contiene tetrabasicos sufre el mismo efecto de crecimiento de tamaño dependiendo de las condiciones del proceso de curado.

Porosidad

El sistema de porosidad de la masa empieza en la etapa de humedad. A una húmedas relativa del 40% los poros se abren completamente permitiendo el acceso de aire,  lo que da oportunidad a la oxidación completa del volumen de la placa. Esto influye directamente en el rendimiento de  la batería.

Mejora contacto pasta/rejilla

La fuerza de adhesión entre la pasta y la rejilla va en función del contenido de humedad. Cuando los poros están abiertos y el oxígeno entra en ellos la resistencia de adhesión está asociada con la formación de la corrosión en la rejilla mejorando el enlace entre pasta curada y rejilla

Secado

El objetivo del secado es mejorar la dureza y resistencia de la placa reduciendo el contenido de humedad

Estos procesos de fabricación de baterías, donde las condiciones ambientales son tan sensibles para la producción, se suelen realizar en cámaras  donde humedad y temperatura están controladas. Para ello, es menester recurrir a un diseño e instalación acordes a las necesidades de producción.

En Prointer estaremos encantados de ayudarte, nuestros departamentos de ingeniería e instalaciones cuentan con dilatada experiencia diseño y montaje de instalaciones para espacios industriales que requieren de temperatura y humedad controladas.

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