M@re Nostrum

¿Baterías de plomo o NiCd?
Por Martin Goodman
(publicado en el web de Sheldon Brown)
Traducción y adaptación: Miquel Pontes

bandamed.gif (223 bytes)

¿Qué tipo de batería recargable se ajusta mejor a las necesidades del submarinismo?

l.gif (2669 bytes)a gente pregunta a menudo qué batería es mejor para los focos de buceo: las de plomo (similares a las de los coches) o las NiCd (níquel-cadmio). Este artículo pretende ser una primera respuesta "enlatada" a estas cuestiones.

Las tecnologías más comunes de las baterías recargables en los focos submarinos son las de plomo-gel (Sealed Lead Acid o "SLA") y las de Níquel-cadmio ("NiCd"). El precio de las primeras (las de plomo) es inferior al de las de NiCd. (publicado en el web de Sheldon Brown).

La versión corta de mi consejo:

s.gif (2738 bytes)i hacéis muchas inmersiones en las que empleáis intensivamente el foco, como las nocturnas, deberíais emplear un foco basado en baterías NiCd, mientras que si estas inmersiones son ocasionales, un foco que emplee baterías de plomo-gel será el adecuado. Pero en cualquier caso, la elección más sabia es la de comprar un cargador adecuado y NO emplear el que habitualmente viene con el foco.

La versión larga de mi consejo:

Características de la batería

Coste/Prestaciones

l.gif (2669 bytes)as baterías de plomo-gel son aproximadamente de 2 a 4 veces menos caras que las baterías de NiCd. Sin embargo, las NiCd, si se cuidan apropiadamente (¡ésta es la clave del asunto!) pueden recargarse de 3 a 5 veces más que las baterías de plomo-gel.

El coste de un cargador para un tipo de baterías u otro es el mismo. Es importante resaltar que las baterías de plomo necesitan un tipo diferente de cargador que las baterías NiCd.

En resumen, las baterías NiCd son, al menos, tan o más baratas que las de plomo si se usan frecuentemente a lo largo de su vida útil.

Sin embargo, si se emplean estas baterías de forma ocasional, digamos unas 20 inmersiones al año, entonces las baterías NiCd son más caras, puesto que la vida útil de las mismas se acabará en un estante de tu armario antes de emplear todas las cargas disponibles.

Las baterías NiCd son, en general, un 30% más ligeras que las de plomo para una cantidad de energía dada. Es una diferencia significativa, pero no aplastante.

Características de almacenamiento

l.gif (2669 bytes)as baterías de plomo-gel retienen su carga completa durante dos meses o más cuando están almacenadas, sin cargador alguno. Las baterías NiCd pierden aproximadamente un 1% de su carga cada día que pasa, debido a un fenómeno conocido como "auto-descarga".

Características de la descarga

l.gif (2669 bytes)as baterías NiCd tienen una curva de descarga voltaje - tiempo más plana que las baterías de plomo. Esto significa que vuestro foco dará una cantidad de luz constante durante toda su utilización, mientras que con una batería de plomo, la luz irá bajando de intensidad a medida que la batería se descargue.

Esto es a la vez bueno y malo: Es bueno que los focos con baterías NiCd sean más luminosos, pero esta misma característica hace que cuando se acaba la carga, la luz se apague con poca o ninguna advertencia previa.

No descargues totalmente ninguna batería

a.gif (3050 bytes)mbos tipos de baterías, ya sean NiCd o de plomo-gel pueden dañarse gravemente si se descargan por debajo del 75% de su voltaje original. Con cualquier de ambos sistemas uno nunca debe dejar que la batería se agote por completo, permitiendo que la luz pase de blanco a amarillo, después a naranja y a naranja oscuro.

Apaga el foco cuando la luz sea claramente amarilla, sino te arriesgas a dañar tu batería de forma permanente.

Muchas gente piensa que las baterías de NiCd tienen el conocido "efecto memoria". Esto es falso. Tal y como se usan las baterías en sistemas de iluminación submarina, no hay ningún "efecto memoria" en las baterías NiCd. Punto. (Ver debajo para más detalles.)

Problemas con el cargador

on algunas excepciones, virtualmente todos los sistemas de iluminación submarina suministran cargadores baratos, a menudo de un tipo bastante destructivo para la batería. El problema con los cargadores de baterías es que efectúan su trabajo bastante despacio, (necesitan unas 10 horas o más para cargar completamente la batería) y entonces siguen metiendo corriente en la batería después de que está llena, la calientan y, finalmente, la destruyen. Muchos submarinistas han inutilizado las baterías de su foco dejándolas conectadas al cargador durante varios días o semanas.

Hay algunos cargadores del tipo "no inteligente" (pues no averiguan el estado real de la carga de la batería) que son relativamente seguros para nuestras baterías. Estos sistemas cargan la batería a una velocidad relativamente lenta durante unas 10 horas, entonces un cronómetro hace que la carga se efectúe a un ritmo 3 veces inferior para el mantenimiento de la batería.

Es relativamente fácil hacer un cargador seguro y barato para las baterías de plomo-gel. Todos lo que se necesita es un regulador de voltaje, que incrementa el coste de producción de forma imperceptible.

Increíblemente, casi ningún fabricante suministra transformadores regulados y en cambio proporcionan fuentes de alimentación de corriente continua no regulada que potencialmente (seguro, de hecho) destruyen la batería si se deja conectada.

Para cargar rápidamente baterías de plomo o NiCd (carga completa en 2 o 4 horas), uno necesita un "cargador inteligente". Estos cargadores comprueban el estado de la batería durante el proceso de carga, suministran toda la corriente que sea necesaria y cuando la batería está llena, reducen el flujo de corriente (o suministran pulsos de corriente a intervalos) para mantener la batería sin dañarla.

Este tipo de cargador inteligente está muy bien para las baterías de plomo, pero no es realmente necesario, ya que un simple cargador de voltaje regulado funcionará perfectamente. El cargador deberá suministrar de 6.90 a 6.95 voltios para una batería de plomo de 6 voltios, y de 13.8 a 13.9 voltios para una batería, también de plomo, de 12 voltios.

Las baterías de NiCd si que realmente se benefician de un cargador inteligente. Desgraciadamente, uno tiene que utilizar cargadores hechos con otras finalidades si quiere tener un cargador inteligente para la batería de su foco submarino. O construirse uno mismo el cargador.

El Mito del "efecto memoria" de las baterías NiCd

d.gif (2818 bytes)iscusión del MITO del "efecto memoria" de las baterías de Níquel-Cadmio (NiCd) en los foros de discusión de Internet ("News"):

Fecha: 12 Enero 1997 13:59:24
De: Steve Christall
Asunto: Re: Efecto memoria (¡de nuevo! ¡arrgh!)

Extraído de las notas tecnológicas de General Electric...

"Entre los muchos usuarios de baterías en los sectores industrial y de consumo, la idea de un fenómeno de memoria en las baterías del níquel-cadmio se ha entendido y empleado incorrectamente. El término 'memoria' se ha vuelto común y se usa para describir un conjunto de problemas, siendo confundido habitualmente con una simple bajada de voltaje.

Para los bien informados, sin embargo, 'memoria' es un término aplicado a un fenómeno específico encontrado muy infrecuentemente en aplicaciones de campo.

Específicamente, el término 'memoria' viene de una utilización aerospacial de baterías de Níquel-Cadmio en la que dichas baterías se descargaron repetidamente al 25% de su capacidad teórica (más menos un 1%) gracias a la intervención de un ordenador.

Entonces se recargaron al 100% de su capacidad SIN SOBRECARGARLAS [el énfasis en el original]. Este régimen repetitivo, sin efectuar sobrecargas, producía una pérdida de capacidad, a largo plazo, de aproximadamente un 25%. De aquí el nacimiento del "efecto memoria", en el que las baterías de níquel-cadmio pierden supuestamente su capacidad de carga si se descargan repetidamente a un nivel específico.

El 'efecto memoria' se subsanó permitiendo al ordenador sobrecargar las baterías. Observad que no se hace ninguna mención a descargar intencional y completamente las baterías para solventar el problema. De hecho, el 'efecto memoria' es una condición completamente reversible; incluso en esos casos raros donde no puede evitarse dicho efecto, puede evitarse fácilmente. Desgraciadamente, la idea de pérdida de capacidad por culpa del efecto memoria nos ha acompañado desde entonces.

En realidad, el efecto memoria NO puede existir si se da al menos una de las siguientes condiciones:

  • Las baterías logran una carga completa.
  • La descarga no es exactamente igual en cada ciclo - más menos 2-3%
  • Se descarga cada célula de la batería a menos de 1 voltio

Recordad que la existencia de al menos UNA de estas condiciones elimina la posibilidad del 'efecto memoria'. General Electric no ha verificado un verdadero 'efecto memoria' en ninguna utilización de las baterías NiCd con la única excepción del satélite mencionado anteriormente. La falta, no obstante, de evidencias empíricas, hace que el 'efecto memoria' sea todavía culpado regularmente del bajo rendimiento de una batería, situación que es provocada por una serie pequeños problemas de diseño o utilización, perfectamente corregibles"

Fin de la cita... Básicamente el efecto memoria (pérdida de capacidad) debido a la descarga es un mito.

La reducción de la capacidad de tus NiCd / NiMH por sobrecalentamiento y la inversión de voltaje en las células de una batería descargada es lo que mata a las baterías.

Peter Ludwig añade:

Fecha: 14 de enero de 1997 12:09:44
De: Peter Ludwig
Asunto: Re: Efecto memoria (de nuevo! arrgh!)

Steve escribió sobre el "efecto memoria":

"Específicamente, el término 'memoria' viene de una utilización aerospacial de baterías de Níquel-Cadmio en la que dichas baterías se descargaron repetidamente al 25% de su capacidad teórica (más menos un 1%) gracias a la intervención de un ordenador. Entonces se recargaron al 100% de su capacidad SIN SOBRECARGARLAS [el énfasis en el original]".

Para ser correcto, este problema aparecía en un satélite que orbitaba alrededor de la tierra, cargando y descargando de forma precisa sus baterías en cada órbita. La temperatura era bastante estable a lo largo de cada órbita, y no hay absolutamente ningún golpe ni vibraciones de tipo mecánico.

"Este régimen repetitivo, sin efectuar sobrecargas, producía una pérdida de capacidad, a largo plazo, de aproximadamente un 25%".

También para ser correcto: El efecto memoria causó una reducción aún mayor del voltaje suministrado por las baterías, lo que hizo que el ordenador cortase el suministro de corriente.

Las baterías no podían estar vacías de ninguna manera en esta fase, pero por lo que sabemos, cuando el voltaje de una célula de una batería NiCd empieza a caer, es que ya casi no tiene energía.

Así que la pérdida real de potencia fue causada por el corte de suministro dirigido por el software, engañado por el menor voltaje suministrado por las baterías.

Marty Goodman en Octubre de 1997 añade:

Yo creo que lo que Peter estaba intentando decir en su último párrafo es que normalmente, en la ausencia de una caída de tensión paulatina, cuando el voltaje de una batería NiCd empieza a caer significativamente, es que va a agotarse muy rápidamente.

Y éste es el por qué el software que controla esos satélites fue escrito para desconectar el ordenador cuando el voltaje cae por debajo de cierto punto.

Sin embargo, si se desarrolla esta bajada de tensión (como era el caso) tenemos una situación donde el voltaje cae de forma relativamente rápida, pero se mantendrá durante mucho tiempo a ese nivel bajo... el rendimiento de potencia total (los amperios por los voltios = los vatios) que puedes obtener de una batería no disminuye, tan solo baja el voltaje con el que suministrará esa potencia.

Así, el software de control del satélite estaba desconectándolo inútilmente porque no estaba al tanto de curvas de potencia, y por tanto pensó que si el voltaje era bajo era que las baterías estaban a punto de agotarse y estropearse por culpa de la inversión de corriente en las células de las mismas.

Pero el trasfondo de todo esto es que el "efecto memoria" no existe en virtualmente ninguna utilización de las baterías NiCd en el planeta Tierra.

En aquellos casos sumamente raros en que la gente dice que se produce el "efecto memoria" ocurre que este fenómeno no implica una pérdida de potencia de la batería, sino que dicha potencia se suministra completa, pero a un voltaje menor durante la mayor parte del ciclo de descarga.

Para los usos normales, como en vuestro foco submarino, el teléfono móvil, las cámaras de vídeo y los ordenadores personales, el "efecto memoria" no existe, a pesar de que los vendedores ignorantes y los publicistas puedan decir.

¿POR QUÉ ha persistido tanto el mito del "efecto memoria" en las baterías NiCd teniendo en cuenta que es un concepto falso?

e.gif (2778 bytes)s verdad que las baterías NiCd (y las de plomo-gel también) se benefician en algunas situaciones de una descarga casi completa seguida de una carga completa (lo que se llama un ciclo de carga).

Si una batería de NiCd se daña por haber tenido un cortocircuito y se descarga completamente y se mantiene así durante un tiempo, puede experimentar un cierto grado de recuperación si se la somete a un ciclo de carga completo.

De forma similar, las baterías de NiCd (y de plomo gel) que se han guardado durante mucho tiempo y han perdido algo de su capacidad pueden recuperarla parcial o totalmente después de 2 a 4 ciclos de carga completos.

Así que HAY razones para, en algunos casos, someter una batería a un "ciclo" de descarga (hasta un punto moderado de descarga) y recargarla para ponerla en condiciones. Pero esto sólo es el caso en determinadas situaciones, no de forma rutinaria después de cada descarga ordinaria. Y no para solventar un problema de "memoria" (que, una vez más, no existe) sino para compensar otros problemas más complejos.

¡Tened en cuenta que el ciclo de descarga tiene que realizarse cuidadosamente!

l.gif (2669 bytes)as baterías NiCd probablemente se estropearán si se descargan completamente (a 0 voltios). El ciclo de descarga correcto implica un dispositivo que descargará la batería hasta un cierto voltaje (típicamente 1.0 voltios por cada célula, es decir, unos 10 voltios para una batería de 12 voltios nominales).

Las baterías de plomo-gel son aún más vulnerables que las NiCd si se descargan completamente hasta alcanzar los 0 voltios: lo más probable es que la batería se destruya completamente en este preciso momento.

Para efectuar un ciclo de descarga, emplea un aparato diseñado específicamente para esto, ¡no conectes tu batería al cargador y vuelvas horas o días más tarde!

Las baterías NiCd se estropean mucho más a menudo por sobrecarga. Pueden incluso autodestruirse por culpa de los cortocircuitos interiores sin sacarlas de su envoltorio. Pueden resultar dañadas si se descargan más allá del 85% de su capacidad nominal (algunos argumentan que ésta es la causa más común de muerte prematura de las baterías NiCd).

El tema es que hay infinidad de adversidades que pueden afectar normalmente a las baterías NiCd. ¡Y lo pasa es que, durante años, siempre que alguien tenía una batería NiCd estropeada o con una gran pérdida de capacidad, las gentes pensaban: Ah! Esta batería sufre del "efecto memoria", cuando de hecho

  1. este efecto no existe
  2. la batería se destruyó en alguna de las situaciones mencionadas anteriormente, probablemente por una causa perfectamente evitable.

Es por esto, creo yo, que el mito del "efecto memoria" ha persistido. Este fantasma, esta explicación falsa, se ha invocado siempre que alguien ha tenido un problema con una batería NiCd.

Tristemente, este falso "conocimiento" ha impedido a la gente reconocer la verdadera causa de los problemas con sistemas NiCd, y poder hacer algo al respecto.

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© Texto original: Martin Goodman

 

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Última modificación: 07 d’agost 2017 06:03


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