ES2623793T3 - Procedimiento y dispositivo de diagnóstico de aptitud para la regeneración de una batería - Google Patents

Abstract

Un procedimiento de diagnóstico de aptitud para la regeneración de una batería de tipo plomo-ácido caracterizado por que el mismo comprende el sometimiento de esta batería a las tres pruebas siguientes: a) una prueba del electrolito que verifica que la cantidad de sulfato de plomo efectiva (mPbSO4eff) en los electrolitos de esta batería es inferior a la cantidad de sulfato de plomo umbral de regenerabilidad (mPbSO4), b) una prueba del material activo, que verifica que la cantidad de óxido de plomo efectiva (mPbOzeff) en los electrolitos de esta batería es superior a la cantidad de óxido de plomo umbral de regenerabilidad (mPbO2R), c) una prueba de los electrodos, que verifica que la corrosión de los electrodos es inferior a una corrosión umbral; siendo realizadas las tres pruebas en ese orden sin tener que acceder a ninguno de los electrolitos de esta batería, siendo utilizados el o los resultados de estas pruebas para realizar un diagnóstico de aptitud para la regeneración para esta batería de tipo plomo-ácido y en el que la batería de tipo plomo-ácido es desechada o reciclada cuando se rebase al menos un umbral de estas tres pruebas.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

DESCRIPCION

Procedimiento y dispositivo de diagnostico de aptitud para la regeneracion de una baterla

La presente invencion concierne a un procedimiento y a un dispositivo de diagnostico de aptitud para la regeneracion de una baterla.

Con el fin de orientar correctamente una baterla hacia una cadena de recarga, de regeneracion o de reciclaje, es importante realizar una estimacion del estado funcional de esta baterla.

La recarga consiste, de manera clasica, en aplicar una tension sensiblemente constante durante un tiempo dado a fin de volver a dar a una baterla su carga inicial. El procedimiento de carga emplea principalmente relaciones electroqulmicas reversibles e inversas de aquellas que se producen en descarga durante la utilization de la baterla. La recarga puede ser aplicada tlpicamente por el usuario de la baterla. El objetivo en este caso es volver a dar a una baterla caracterlsticas funcionales sensiblemente identicas a las caracterlsticas nominales de una baterla nueva.

La regeneracion comprende procedimientos electricos destinados a disolver ciertos depositos cristalinos, por ejemplo por aplicacion de una corriente pulsada a una frecuencia dada, y/o procedimientos de compensation de perdida de material, por ejemplo por electrodeposicion.

Los procedimientos de regeneracion emplean principalmente relaciones denominadas irreversibles, por que las mismas no son invertidas por la simple recarga. La regeneracion necesita tlpicamente una infraestructura mas importante que la recarga. El objetivo en este caso es volver a dar a una baterla caracterlsticas funcionales sensiblemente identicas a las caracterlsticas nominales de una baterla nueva.

Finalmente, cuando ni la recarga, ni la regeneracion son susceptibles de volver a dar a una baterla caracterlsticas funcionales sensiblemente nominales, conviene proceder a su reciclaje. Este reciclaje corresponde a la destruction de la baterla para extraer sus materiales y constituyentes de base, que podran ser utilizados despues.

Para estimar el estado funcional de una baterla, pueden ser utilizadas diferentes caracterlsticas electricas o qulmicas.

Una medicion de la tension en vaclo y/o de la tension de servicio efectiva Ueff de una baterla es un indicador del estado de la baterla. Una comparacion con un primer umbral, por ejemplo 10,2 V para una baterla de tension nominal UN de 12 V, permite indicar, si su tension es superior, que la baterla puede ser recargada todavla y, si su tension es inferior, que una recarga no es suficiente y que debe considerarse una regeneracion de la baterla. Una comparacion con un segundo umbral, por ejemplo de 4 V para una baterla de tension nominal Un de 12 V, permite indicar si la baterla puede ser regenerada todavla o debe ser reciclada.

Sin embargo tal indicador es demasiado simplista por que el mismo no tiene en cuenta el estado de carga y las condiciones de utilizacion (corriente, temperatura, etc.). El mismo no permite tener una indication para una baterla de la aptitud para tener una carga ni tampoco su historico electroqulmico que determina la aptitud para ser regenerada.

El estado de la baterla o SOH (del ingles State of Health) esta basado en la capacidad C de una baterla y es definido como la relation entre la capacidad efectiva Ceff y la capacidad nominal Cn o inicial de la baterla. Esta relation disminuye con el tiempo y el numero de ciclos de utilizacion, carga y descarga, de la baterla. Se considera generalmente que cuando esta relacion de capacidad Ceff/CN se hace inferior al 80%, la baterla concernida debe ser considerada como gastada.

Tal indicador, aunque el mismo constituye una mejor imagen del ciclo de vida y del estado funcional de una baterla sigue siendo todavla demasiado simplista.

Otro metodo de analisis, denominado « golpe de latigo » explota una relacion lineal entre una tension de pico, una tension plana y una capacidad C de la baterla. El golpe de latigo es un efecto que aparece tlpicamente al principio de una descarga de una baterla completamente cargada. El analisis necesita una medicion de diferencia de tension realizada descargando una baterla cargada. Pero tal metodo, debido a la necesidad de aprovechar una baterla con una carga completa, no es aplicable a una baterla que no tenga la carga.

Alternativamente o complementariamente, es posible tambien proceder a analisis del electrolito. Una medicion de densidad del electrolito es as! indicativa de la composition qulmica. Para que una baterla sea apta para la regeneracion, se considera clasicamente, para un electrolito H2SO4 diluido, una densidad efectiva df al menos igual a 1,21 g/cm3. Puede ser anadido un criterio adicional de variation que no supere un umbral dado, por ejemplo 0,04 g/cm3, entre las eventuales multiples celulas de la baterla. La densidad nominal dN de tal electrolito H2s04 diluido es superior o igual a 1,26 g/cm3.

Ahora bien, una medicion de densidad del electrolito es perjudicial por varias razones. Tlpicamente realizada manualmente con la ayuda de un comprobador de acido la misma necesita acceder a las diferentes celulas de la baterla, tlpicamente en numero de 6, y as! una apertura y un cierre de cada una de las celulas. La operation

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

completa que puede durar de 5 mn a 8 mn es larga y solamente permite probar de 8 a 12 baterlas por hora. Ademas, el acceso al electrolito, acido sulfurico H2SO4 diluido, crea un riesgo de exposicion del operario a la corrosion y un riesgo de exposicion del entorno a la contaminacion. Otro inconveniente de una medicion de densidad del electrolito es que la misma no es aplicable ni a las baterlas en las que el electrolito este en forma de gel ni a las baterlas denominadas sin entretenimiento en las que el electrolito, contenido en un deposito estanco, no es accesible.

De manera pragmatica y economica, un inconveniente mayor de estos procedimientos es su fiabilidad. Un procedimiento de seleccion que combina los umbrales de tension y los umbrales de densidad precedentes conduce a conservar y a presentar al procedimiento de regeneration baterlas de las cuales solamente el 20% al 30% corresponden a un estado nominal apto para un nuevo empleo. Los documentos US2011/0054815, DE10103848, DE102008056304 divulgan procedimientos de diagnostico de las baterlas.

Se busca por tanto vivamente un procedimiento de diagnostico de aptitud para la regeneracion de una baterla, que no presente los inconvenientes antes citados.

La invention tiene por objeto un procedimiento de diagnostico de aptitud para la regeneracion de una baterla de tipo plomo-acido de acuerdo con la revindication 1 que comprende el sometimiento de esta baterla a las tres pruebas siguientes:

(a) una prueba del electrolito que verifique que la cantidad de sulfato de plomo efectiva (mpbso4eff) en el electrolito de esta baterla es inferior a la cantidad de sulfato de plomo umbral de regenerabilidad (mpbso4),

(b) una prueba del material activo, que verifique que la cantidad de oxido de plomo efectiva (mPbO2eff) en el electrolito de esta baterla es superior a la cantidad de oxido de plomo umbral de regenerabilidad (mpbO2R),

(c) una prueba de los electrodos, que verifique que la corrosion de los electrodos es inferior a una corrosion umbral;

siendo efectuada cada una de estas pruebas sin tener que acceder a ninguno de los electrolitos de las celulas de esta baterla, y siendo utilizados el o los resultados para establecer un diagnostico de aptitud para la regeneracion para esta baterla de tipo plomo-acido.

Las tres pruebas son realizadas en ese orden.

Se podra realizar la prueba siguiente si la prueba precedente se ha revelado positiva o realizar sistematicamente las tres pruebas consecutivamente. Ahora bien, la baterla sera desechada o reciclada en cuanto se rebase un umbral en una de estas tres pruebas.

En relation con la prueba del electrolito, la cantidad de sulfato de plomo efectiva (mpbSO4eff) en la baterla es estimada en relacion con su tension efectiva (Ueff) y/o su resistencia efectiva (Reff). Se preferira sin embargo utilizar la resistencia efectiva (Reff) de esta baterla para estimar la cantidad de sulfato de plomo efectiva (mPbSO4eff) en el electrolito de sus celulas.

En relacion con esta resistencia efectiva (Reff), la cantidad de sulfato de plomo efectiva (mPbSO4eff) en el electrolito de las celulas de esta baterla es considerada como inferior a la cantidad umbral de sulfato de plomo de regeneracion (mpbSO4) (no satisfaciendo entonces la baterla la prueba del electrolito), cuando su resistencia efectiva (Reff) es superior a 53,2 mW para una baterla de placas delgadas (VU y VL), o a 56 mW para una baterla de placas gruesas (pL)

Actualmente, no existen soluciones tecnicas concebidas para medir hablando en propiedad la resistencia efectiva sin realizar previamente una descarga profunda de la baterla hasta su tension umbral de regenerabilidad Ur. La profundidad y la brusquedad de tal descarga provocarla un desprendimiento del material activo y por consiguiente la inaptitud para la regeneracion de la baterla.

En un modo de realization no automatizado, la resistencia efectiva puede ser media en los bornes de la baterla con un multimetro que tenga una impedancia de entrada al menos igual a 10 megaohmios (MW) y constituido por un circuito integrado NJU5210. Este tipo de aparato esta disponible en el comercio, pero no esta previsto para la medicion de resistencia en un circuito bajo tension (caso de las baterlas). Sin embargo, se puede medir la resistencia efectiva (Reff) modificando los componentes R7, R8 y R14 (R7 = 1,2 KW; R8 = 220 W; R14 = 430 KW) del multimetro y procediendo como sigue:

- conectar el multimetro a los bornes de la baterla que haya que controlar respetando la polaridad,

- colocar el conmutador en la funcion ohmlmetro W del multimetro,

- seleccionar el modo corriente continua y el callibre megaohmio MW,

- lanzar la medicion,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

- el valor de la resistencia efectiva se estabiliza en los segundos que siguen al lanzamiento de la medicion.

- corregir el calibre multiplicando el valor de resistencia efectiva (Reff) visualizado en ohmios por 10-3.

Asl, el valor corregido corresponde a la resistencia efectiva de la baterla expresada en miliohmios (mW).

Para la prueba del material activo, la cantidad de oxido de plomo efectiva (mpbo2eff) en los electrolitos de esta misma baterla puede ser estimada con la ayuda de diferentes parametros como su tension efectiva (Ueff), su resistencia efectiva (Reff), su capacidad efectiva (Cf su corriente de descarga efectiva (Ieff), o tambien de su corriente de cresta efectiva (CCAeff).

Para esta estimacion, la preferencia sera esta vez la medicion de su corriente de cresta efectiva, siendo considerada entonces la cantidad de oxido de plomo efectiva (mpbO2eff) en los electrolitos de esta baterla como superior a la cantidad umbral de oxido de plomo de regeneracion (mpbO2R), y siendo considerada la baterla como pudiendo ser potencialmente regenerada, cuando su corriente de cresta efectiva (CCAeff) es superior a 200 A.

En un modo de realizacion no automatizado, la CCAeff es medida por medio de un probador de carga de baterla disponible en el comercio. Sin embargo, se aconseja privilegiar los modelos digitales a los modelos analogicos que ponen en practica corrientes de descarga importantes (mas de 10 A) y que, por este hecho, no pueden funcionar cuando la baterla este muy descargada (caso de las baterlas gastadas). Para medir la CCAeff, hay que conectar el probador de carga a los bornes de la baterla que haya que controlar, al tiempo que se respete la polaridad. Seleccionar la norma de referencia que haya que utilizar (SAE / DIN / EN / JIS ...). Introducir el valor de la corriente de cresta nominal CCAn indicada en la baterla y lanzar la prueba. El valor de la CCAeff viene dado en Amperios en los segundos que siguen al lanzamiento de la prueba.

Finalmente, y para la prueba de los electrodos, su estado de corrosion podra ser estimado por la medicion de la conductancia efectiva (Gf o de la corriente de circuito efectiva (Icf de la baterla.

En relacion con la corriente de circuito efectiva (Icf el estado de corrosion de los electrodos sera considerado como satisfactorio cuando la corriente de circuito efectiva (Icf de esta baterla sea superior a 193 A para una baterla de placas delgadas (VU y VL), o a 172 A para una baterla de placas gruesas (PL).

Al igual que la resistencia efectiva, no hay soluciones tecnicas listas para el empleo para medir la conductancia efectiva (Geff) o la corriente de circuito efectiva (Iceff) de una baterla. Sin embargo, la corriente de circuito efectiva (Iceff) puede ser determinada a continuacion de la medicion de la tension efectiva Ueff (V) y de la resistencia efectiva Reff (W) en los bornes de la baterla por la instrumentacion y el protocolo descritos anteriormente. Iceff viene dado por la relacion: Ueff / Reff

Por simplificacion, el estado de corrosion de los electrodos se considerara satisfactorio siempre que su corriente de circuito efectiva (Iceff) sea superior a 193 A para una baterla de 12 V que presente placas delgadas (VU y VL), o placas gruesas (PL).

Se puede imaginar tambien anadir simplemente a este procedimiento una etapa de determinacion de las caracterlsticas nominales de la baterla y una etapa de calculo de los diferentes umbrales, por medio de diferentes modelos descritos en lo que sigue.

Se podra tambien anadir y de modo bastante simple al procedimiento de acuerdo con la invencion, una etapa de control del aspecto de la baterla.

Otras caracterlsticas, detalles y ventajas de la invencion se pondran de manifiesto de modo mas claro en la descripcion detallada que se hace seguidamente a tltulo indicativo en relacion con los dibujos, en los cuales:

- las figuras 1 y 3 presentan un modelo que representa la resistencia en funcion de la tension,

- la figura 2 presenta un modelo que representa la tension en funcion de la densidad del electrolito,

- la figura 4 presenta un modelo que representa la relacion entre la cantidad de sulfato de plomo, PbSO4, y la resistencia, en funcion de la tension,

- la figura 5 presenta un modelo que representa la relacion entre la cantidad de oxido de plomo, PbO2, y la resistencia, en funcion de la tension,

- la figura 6 presenta un modelo que representa la conductancia en funcion de la tension,

- la figura 7 presenta un modelo que representa la corriente de cresta en funcion de la tension,

- la figura 8 presenta una tabla de baterlas ilustrativas con sus caracterlsticas nominales y efectivas y los resultados de la pruebas en aplicacion del procedimiento.

5

10

15

20

25

30

35

40

Definicion de las variables utilizadas:

U designa una tension electrica y es expresada en voltios, V.

I designa genericamente una corriente electrica, de modo mas particular una corriente de descarga, y es expresada en amperios, A.

Ic designa una corriente de circuito y es expresada en A.

CCA designa una corriente de cresta y es expresada en A.

R designa una resistencia y es expresada en Ohmios, W, o miliohmios, mW.

G designa la conductancia y es expresada en Ohms-1.

C designa una capacidad de carga y es expresada en amperios hora, Ah. t designa un tiempo, en segundos, s. d designa una densidad, en g/cm3. m designa una masa en g. n designa un numero de moles.

M designa una masa molar en g.

V designa un volumen en cm3.

Una variable X queda ventajosamente precisada por la adicion de un Indice:

XN indica un valor nominal de la variable X, correspondiente al estado nuevo inicial.

Xeff indica un valor efectivo, correspondiente al estado actual, tal como es medido XR indica un valor umbral de regenerabilidad.

XRPM indica el valor umbral de regenerabilidad para una baterla de placas delgadas.

Xrpe indica el valor umbral de regenerabilidad para una baterla de placas gruesas.

Xp indica un valor relativo de la resistencia potencial para una descarga o una carga hasta la tension umbral de regenerabilidad.

Xa indica un valor relativo al electrolito.

Xb indica un valor relativo a la baterla.

XPbSO4 indica un valor relativo al sulfato de plomo.

XPbO2 indica un valor relativo al oxido de plomo.

XH2sO4 indica un valor relativo al acido sulfurico.

En los diferentes modelos que se van a detallar en lo que sigue se considera que el estado funcional de una baterla evoluciona, en el sentido de una degradation creciente, desde un estado nominal en el que la baterla es operativa y esta completamente cargada, hacia varios estados sucesivos. A tltulo de ilustracion de esta evolution, podra referirse a la figura 6.

Un primer estado es denominado « reversible » o de « transformation reversible ». En este primer estado, se ha iniciado una transformacion del electrolito, pero este fenomeno se mantiene reversible y una recarga de la baterla es suficiente para mejorar el estado funcional hasta volver a encontrar un estado sensiblemente identico al estado nominal.

La degradacion del estado funcional llega a un segundo estado, denominado « irreversible ». En este segundo estado se producen al menos tres fenomenos. En primer lugar, continua la transformacion del electrolito. Asl, en el caso de una baterla de plomo-acido, continua la transformacion/sulfatacion y sigue produciendose sulfato de plomo PbSO4, pero este ultimo, con el tiempo pasa de una forma soluble, que permite una inversion de la reaction, a una forma cristalina, mas estable, que hace la reaccion « irreversible ». Despues, continuando la degradacion del estado funcional, aparece todavla una degradacion del material activo, el oxido de plomo PBO2, cuya masa se reduce progresivamente.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Finalmente, continuando la degradacion del estado funcional, se produce una corrosion de los electrodos. Estos tres fenomenos son denominados « irreversibles ».

Para el primer fenomeno, es sin embargo posible, por medio del procedimiento de regeneracion, por ejemplo por medio de una corriente pulsada, transformar el sulfato de plomo incluso desde la forma cristalina. Sin embargo conviene verificar que no se supere un umbral de regenerabilidad del electrolito, por ejemplo en forma de una cantidad de sulfato de plomo mpbso4 maxima.

Para el segundo fenomeno, es posible, al menos parcialmente, por un procedimiento de electrodeposicion recargar el material activo a fin de restaurar su cantidad. Conviene sin embargo verificar que no se ha llegado a un umbral de regenerabilidad del material activo, por ejemplo en forma de una cantidad de oxido de plomo mpbO2 minima.

Para el tercer fenomeno, solo realmente irreversible, no existe medio curativo conocido. Sin embargo, conviene verificar que no ha sido alcanzada una corrosion demasiado importante, capaz de dificultar el buen funcionamiento de la baterla.

En tanto que no se alcance ninguno de estos tres umbrales, la baterla se encuentra en el segundo estado, y por tanto puede ser potencialmente regenerada a fin de corregir el estado de transformacion del electrolito, o bien la cantidad de material activo.

Ahora bien, en cuanto se llegue a uno de los tres umbrales, la baterla pasa al tercer estado. La misma no es entonces regenerable y lo mas simple es desecharla o lo mejor reciclarla.

Asi pues, un procedimiento de diagnostico de aptitud para la regeneracion de una bateria comprende al menos una prueba entre tres pruebas que permiten cada una verificar cada uno de los tres fenomenos. Ventajosamente, las tres pruebas son realizadas conjuntamente y se consideran el o los resultados para establecer un diagnostico de aptitud para la regeneracion para esta bateria.

Ademas, correspondiendo estas tres pruebas a una progresion de la degradacion del estado funcional, es aconsejable aplicarlas en ese orden, realizando una prueba siguiente solamente si la prueba precedente es positiva.

Una primera prueba concierne al electrolito. Se trata aqui de verificar que el estado del electrolito es apto para ser regenerado, o simplemente recargado. Para esto se estima un grado de transformacion y se le compara con un valor de transformacion umbral mayorante de regenerabilidad.

Una segunda prueba concierne al material activo y tiene por objetivo verificar que la cantidad de material activo residual es superior a una cantidad de material activo, considerada como umbral de regenerabilidad.

Una tercera prueba concierne a los electrodos. Esta prueba tiene por objetivo verificar que la corrosion de los electrodos es inferior a un umbral de corrosion critico.

La primera prueba o prueba del electrolito, verifica el estado del electrolito y su aptitud para ser regenerado. El objetivo es verificar que el grado de transformacion, asociado a la descarga de la bateria, no es demasiado avanzado. Un indicador del estado de transformacion del electrolito es generalmente una cantidad de un componente quimico en el electrolito.

Para el caso particular de una baterla de plomo-acido, las ecuaciones qulmicas so las siguientes:

En el electrodo positivo:

PbO2 + HSO4- + 3H3O+ + 2e- < - > PbSO4 + 5H2O PbO2 + SO42- + 4H3O+ + 2e- < - > PbSO4 + 6H2O En el electrodo negativo:

Pb + HSO4-+ H2O < - > PbSO4 + 6H2O + H3O+ + 2e- Pb + SO42- - < - > PbSO4 + 2e-

La transformacion es aqui una sulfatacion (del plomo) y el componente quimico indicativo del grado de transformacion o grado de sulfatacion del electrolito puede ser ventajosamente el sulfato de plomo, PbSO4.

La prueba del electrolito consistira entonces en verificar que una cantidad de sulfato de plomo efectiva, mPbSO4eff, es inferior a una cantidad de sulfato de plomo umbral de regenerabilidad, mPbSO4R, tomada como umbral. Se considera que en tanto que la cantidad/masa/concentracion de sulfato de plomo permanezca inferior al umbral, la transformacion del electrolito no es demasiado avanzada y sigue siendo posible volver a un estado nominal por un procedimiento de regeneracion. El resultado de la prueba de electrolito es entonces positivo. En su defecto, el electrolito no puede ser regenerado, el resultado de la prueba es negativo y la baterla es dirigida preferentemente hacia el desecho o el reciclaje.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Sabiendo que el procedimiento de la invention esta destinado a permitir un diagnostico automatizado y lo mas rapido posible, debe excluirse la estimation del valor efectivo mPbSO4eff de la cantidad de sulfato de plomo por su medicion directa. Asimismo, debe excluirse tambien la medicion indirecta de este valor determinando la densidad dH2S04, del electrolito H2SO4, en la medida en que la misma necesita a su vez acceder al electrolito de la baterla.

El procedimiento de acuerdo con la invencion utiliza por tanto un medio alternativo, unicamente « electrico », para obtener una estimacion de la cantidad efectiva mpbS04eff de sulfato de plomo o de la densidad efectiva df del electrolito.

En relation con la densidad dH2S04, del electrolito H2S04, indicada de modo mas simple por d, la misma evoluciona entre su valor nominal dN y su valor efectivo deff. La masa efectiva mPbS04eff de sulfato de plomo es calculada simplemente a partir de estos valores de densidad por la formula mpbS04eff = (dN - deff)*MpbS04/MH2S04, donde Mx designa la masa molar del componente X. La densidad nominal dN es conocida, igual a 1,28 g/cm3 para un electrolito acido sulfurico diluido H2S04, las masas molares MPbS04 y MH2S04 son conocidas, MpbS04 = 303,26 g y Mh2S04 = 98,079 g, entonces la densidad efectiva deff, medida o estimada, permite conocer la cantidad efectiva mpbS04eff de sulfato de plomo.

Un primer medio consiste en utilizar una modelacion, tal como la ilustrada en la figura 2, de la tension efectiva Ueff de la baterla en funcion de la densidad efectiva deff de electrolito. Una modelacion afinada, de una baterla de tension nominal Un = 12 V, da:

U = 6d + 5,04

(para una celula electroqulmica de tension nominal UN = 2 V, se tiene por tanto U = d + 0,84), lo que permite estimar la densidad efectiva deff del electrolito a partir de una medicion de la tension efectiva Ueff de la baterla. A partir de esta densidad efectiva deff del electrolito, es posible determinar la cantidad efectiva mpbS04eff de sulfato de plomo, como se describio anteriormente.

En este caso, se puede por tanto acceder a la masa efectiva mpbS04eff de sulfato de plomo resolviendo las dos ecuaciones siguientes:

Ueff = 6deff + 5, 04 y

m pBS04eff = (1,28-deff) + 303,26/98,079

0tro medio consiste en modelar la variation de la relacion entre la cantidad de sulfato de plomo mPbS04 y la resistencia R, en funcion de la tension U de la baterla. Un ejemplo de tal modelo esta ilustrado en la figura 4. Este modelo es construido a partir del modelo de la resistencia interna Ri en funcion de la tension U, del que un ejemplo esta ilustrado en la figura 1. El modelo de la figura 1 es utilizado, especialmente prolongandole, para determinar una resistencia R, incluso en el ambito de las tensiones caracterlsticas de una baterla descargada. Esto esta ilustrado en la figura 3. En el modelo de la figura 4 estan representadas diferentes tensiones U caracterlsticas. Por valor decreciente, la tension de desulfatacion Ud marca el inicio de la reaction qulmica de desulfatacion durante la carga y la formation de sulfato de plomo PbS04 que se acumula y cristaliza durante la descarga. Para una baterla de tension nominal UN = 12 V, la tension de desulfatacion Ud es igual a 11,58 V. Viene a continuation la tension umbral de funcionamiento Uf, generalmente admitida como llmite de descarga con necesidad de recarga. Para una baterla de tension nominal Un = 12 V, la tension de umbral de funcionamiento Uf es igual a 10,2 V. Finalmente, se encuentra una tension umbral de regenerabilidad Ur, umbral por debajo del cual una baterla no es regenerable, se habla entonces de tension umbral de regenerabilidad. Para una baterla de tension nominal Un = 12 V, la tension umbral de regenerabilidad depende de la categorla de la baterla. En el caso particular de las baterlas de arranque, es comun distinguir tres categorlas de baterlas, las baterlas utilizadas para el arranque de vehlculos ligeros indicadas por VL, las utilizadas para los vehlculos utilitarios indicadas por VU y las utilizadas para los vehlculos de gran tonelaje indicadas por PL. Una baterla VL presenta una tension umbral de regenerabilidad Ur igual a 9,8 V, una baterla VU presenta una tension umbral de regenerabilidad Ur igual a 9,7 V, estan constituidas por placas de pequeno espesor, mientras que una baterla PL presenta una tension umbral de regenerabilidad Ur igual a 9,6 V.

En el intervalo de tension U comprendido entre la tension de desulfatacion Ud y la tension umbral de regenerabilidad Ur, la variacion de la resistencia R de la baterla es debida principalmente a la acumulacion de sulfato de plomo PbS04 y a su transformation progresiva con el tiempo de una forma soluble hacia una forma cristalina. Asl, la resistencia R de una baterla cuya tension U es diferente de la tension umbral de regenerabilidad UR es la expresion de la suma de la resistencia interna Ri de la baterla y de la resistencia potencial Rp para una descarga o una carga hasta la tension umbral de regenerabilidad UR, de donde R = RP + Ri.

La resistencia potencial RP puede ser medida o estimada a partir del modelo de la figura 3' que indica la relacion entre la resistencia Rp y la tension U segun el tipo de baterla, con, para una baterla de tipo PM, Rp = -0,0039U2 + 0,1012U - 0,6149 y para una baterla de tipo PE, Rp = - 0,0039U2 + 0,1012U - 0,6121.

La resistencia interna Ri puede ser estimada a partir del modelo la figura 1 o medida consecutivamente a una perturbation aportada a la baterla en forma de almena. El termino impedancia interna Z es empleado cuando la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

perturbacion utilizada es en forma sinusoidal. Para cualesquiera fines utiles, las ecuaciones siguientes pueden servir para determinar la resistencia interna Ri o la impedancia interna Z:

Ri = 4U o

imagen1

con DU la variacion de la tension en un perlodo de carga o de descarga de la baterla, I la

intensidad de la corriente en amperios A que haya servido para aportar la perturbacion en forma de carga o de descarga.

[Z] el modulo de la impedancia interna en ohms, [E] el modulo de la tension alterna en los bornes de la baterla, e [I] el modulo de la corriente en los bornes de esta misma baterla en Amperios.

Estos dos metodos por tanto pueden ser utilizados para determinar la resistencia interna Ri.

En un modo de realizacion ventajoso, Ri es estimado por una descarga igual a 2A en una duracion de 2s. El valor de Rieff corresponde a resistencia interna en 0s calculada a partir de la ecuacion de la recta: Ri (t) = Ri0s + ajt que

U - U u -U

pasa por Riis para t = 1 s y Ri2s para t = 2 s con Rjjs =———o y R^s =——-----—

U0s es la tension medida

- 2 ' -i2s -2

en los bornes de la baterla en el lanzamiento de la descarga. U0s es diferente de la tension de circuito abierto (en ingles open circuit voltage OCV) o tension de reposo.

Puede constatarse que los tres puntos Ud, Uf y Ur estan sensiblemente alineados en la curva de la figura 4. Tambien en el intervalo comprendido entre la tension de desulfatacion Ud y la tension umbral de regenerabilidad Ur, la relacion entre la cantidad de sulfato de plomo mpbso4 y la resistencia R es sensiblemente constante, tambien la resistencia efectiva Rf es aqul directamente proporcional a la cantidad de sulfato de plomo mpbso4eff. La medicion de la resistencia efectiva permite una estimacion de la cantidad efectiva de sulfato de plomo mpbso4eff. La resistencia efectiva es estimada a partir de la ecuacion definida anteriormente. Asl, la resistencia efectiva Rf es estimada por simple medicion de la resistencia interna Ri, de la tension U de la baterla, y aplicacion de la formula:

Para una baterla tipo PM (VL y VU):

Reff = Rieff - 0,0039U2eff + 0,1012Ueff - 0,6149

Para una baterla tipo PE (PL):

Reff = Ri0eff - 0,0039U2eff + 0,1012Ueff - 0,6121.

A partir de la tension umbral de regenerabilidad Ur determinada para una baterla, el modelo de la figura 3 que indica la relacion entre la resistencia R y la tension U, con una formula analltica R = 0,0039U2 - 0,1012U + 0,6681, permite determinar una resistencia umbral de regenerabilidad Rr apta para ser comparada con una resistencia efectiva Reff.

En relacion con estos elementos, el inventor ha podido determinar que para una baterla de tension nominal UN = 12 V, la resistencia umbral de regenerabilidad Rr para una baterla VL cuya tension umbral de regenerabilidad es igual a 9,8 V, presenta un valor de 50,9 mW ± 0,2 mW, o sea como mlnimo 50,7 mW, una baterla VU cuya tension umbral de regenerabilidad es igual a 9,7 V presenta un valor de 53,4 mW ± 0,2 mW o sea como mlnimo 53,2 mW y una baterla PL cuya tension umbral de regenerabilidad Ur es igual a 9,6 V presenta un valor de 56 mW ± 0,2 mW, o sea como mlnimo 55,8 mW. En un modo de realizacion preferente, para simplificar el procedimiento de diagnostico y alcanzar un nivel de fiabilidad maximo, se conviene ventajosamente utilizar una resistencia umbral de regenerabilidad Rr segun el tipo de placas y el valor mas exigente. Las baterlas VL y las baterlas VU estan constituidas por placas mucho menos gruesas que las de las baterlas PL. Sobre la base de este criterio, las baterlas VL y las baterlas VU son denominadas de tipo placas delgadas PM, mientras que las baterlas PL son denominadas de tipo placas gruesas PE. Asl, para las baterlas de placas delgadas (baterlas VL y VU), el valor de la resistencia umbral de regenerabilidad indicada por Rrpm que debe considerarse es igual a 53,2 mW. Para las baterlas de placas gruesas PE, se considera ventajosamente que el valor de la resistencia umbral de regenerabilidad indicada por Rrpe es igual a 56 mW.

La tension umbral de regenerabilidad Ur, y por tanto la resistencia umbral de regenerabilidad Rr, es indicativa de la cantidad de sulfato de plomo que haya que regenerar mpbso4R. Se deduce de esto que la prueba del electrolito necesita una simple medicion de la resistencia efectiva Reff en los electrodos de la baterla. Esta operacion es rapida y ventajosamente no necesita acceso al electrolito. Esta medicion de resistencia efectiva Reff es comparada despues con la resistencia umbral de regenerabilidad Rr anteriormente determinada en funcion de las caracterlsticas nominales de la baterla. En el caso en que la prueba del electrolito sea positiva, la resistencia efectiva Reff es superior o igual a la resistencia umbral de regenerabilidad Rr, y la baterla es apta para la regeneracion.

La segunda prueba o prueba del material activo, verifica la cantidad residual de material activo y su aptitud para la regeneracion. Asl, para una baterla de tipo plomo-acido, el material activo es el oxido de plomo PbO2 cuya estimacion de la cantidad residual permite determinar si una baterla es todavla regenerable o si ya no queda

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

bastante material activo. El resultado de la prueba del material activo es entonces positivo si la cantidad de material activo restante es suficiente y una regeneracion permite reconstituir el citado material. En su defecto, el material activo no puede ser regenerado y el resultado de la prueba es negativo.

A fin de realizar esta segunda prueba, conviene, por una parte, estimar el valor efectivo mpbO2eff de la cantidad de oxido de plomo y, por otra, determinar el valor mpbO2R del umbral de regenerabilidad, a fin de poder compararles.

Un primer medio de obtener una estimacion del valor efectivo mpbO2eff de la cantidad de oxido de plomo serla medirle directamente. Pero, sabiendo que el procedimiento de acuerdo con la invencion esta destinado a permitir un diagnostico automatizado y lo mas rapido posible, debe excluirse la estimacion del valor efectivo mPbO2eff de la cantidad de oxido de plomo por su medicion directa. Asimismo, debe excluirse tambien la medicion indirecta de este valor determinando la densidad dH2SO4, del electrolito H2SO4, en la medida en que la misma necesita a su vez acceder al electrolito de la baterla.

Por ello, el procedimiento de acuerdo con la invencion utiliza por tanto un medio alternativo, unicamente « electrico », para obtener una estimacion de la cantidad efectiva mpbO2eff de oxido de plomo o de la densidad efectiva df del electrolito.

Un primer medio consiste como para el sulfato de plomo, en utilizar una modelacion, tal como la ilustrada en la figura 2, de la tension efectiva Uf de la baterla en funcion de la densidad efectiva deff del electrolito, o como la ilustrada en la figura 5' con la formula:

mpbO2eff = 0,4065Ueff + 441,74.

Otro medio consiste en modelar la variacion de la relacion entre la cantidad de oxido de plomo mpbO2 y la resistencia R, en funcion de la tension U de la baterla. Un ejemplo de tal modelo esta ilustrado en la figura 5. Este modelo es construido a partir del modelo de la resistencia interna Ri en funcion de la tension U, ilustrado en la figura 1. El modelo de la figura 1 es utilizado, especialmente prolongandole, para determinar una resistencia R incluso en el ambito de las tensiones caracterlsticas de una baterla descargada. Esto esta ilustrado en la figura 3. En el modelo de la figura 5 estan representadas las diferentes tensiones U caracterlsticas descritas anteriormente. por valor decreciente, la tension de desulfatacion Ud, la tension umbral de funcionamiento Uf, y la tension umbral de regenerabilidad Ur. La cantidad de oxido de plomo residual es entonces inversamente proporcional a la resistencia R de la baterla. Esta evolucion esta ilustrada por el modelo mpbO2/R = f(U) (vease la figura 5) que por deduccion permite estimar de manera indirecta la cantidad de oxido de plomo pbO2. para estimar la cantidad de pbO2, basta entonces medir la resistencia R y la tension en los bornes de la baterla y aplicar la ecuacion:

mpbO2 = 443,077R-0,002 con R estimado a partir de su relacion con la tension U (vease la figura 3).

Es conocido igualmente que la capacidad C de una baterla se reduce progresivamente con el tiempo. Se admite generalmente que esto esta relacionado principalmente con la disminucion de la cantidad de material activo. por ello, la capacidad C puede ser utilizada para estimar el estado del material activo. La prueba del material activo puede comprender entonces una verificacion de que la capacidad efectiva Ceff de la baterla se encuentra ser superior a un valor umbral o, dicho de otro modo, que una tasa de utilization, definida por la relacion entre la capacidad efectiva Ceff y la capacidad nominal Cn es superior a la tasa de utilizacion umbral de regenerabilidad. El citado umbral de regenerabilidad puede ser elegido igual a cualquier valor. Sin embargo, de manera clasica, se retiene ventajosamente un valor igual al 55%. La capacidad C de una baterla esta relacionada con la cantidad de material activo mpbO2 por una relacion lineal C = CpbO2th*mpbO2, con CpbO2th capacidad teorica del oxido de plomo, constante igual a 0,224 Ah.g-1. La relacion lineal precedente puede detallarse en C = 2*F*mpbO2/MpbO2, con F = 26,8 Ah. Se deduce de esto que la tasa de utilizacion Ceff/CN es igual a la relacion mpbO2eff/mpbO2N de la cantidad efectiva de oxido de plomo mpbO2eff y la cantidad nominal de oxido de plomo mpbO2N. El primer termino mpbO2eff de esta relacion puede ser determinado por la formula mpbO2eff = mpbO2N-(dN-deff)*MpbO2/MH2SO4, descrita anteriormente en funcion de la densidad efectiva deff. Se obtiene mpbO2eff/mpbO2N = [1 - (dN-deff)*MpbO2/MH2SO4]/mpbO2N. La densidad efectiva deff es estimada por ejemplo por uno de los metodos anteriormente descritos: medicion o utilizacion del modelo deff = f(Ueff). El segundo termino de esta relacion, o sea la cantidad nominal de oxido de plomo mpbO2N, es determinada a partir de la capacidad nominal Cn de la baterla, por la relacion C = CpbO2th*mpbO2N que en el estado nominal pasa a ser Cn = CpbO2th*mpbO2N y da mpbO2N = CN/CpbO2th. La relacion puede ser comparada despues con la tasa de utilizacion umbral de regenerabilidad. Se deduce que, segun un modo de realization ventajoso, la prueba del material activo necesita una simple medicion de la tension efectiva Ueff en los electrodos de la baterla. Esta operation es rapida y ventajosamente no necesita acceso al electrolito. De esta tension efectiva Ueff se deduce por la utilizacion de un modelo de densidad efectiva deff del electrolito y por el calculo una masa efectiva residual de oxido de plomo mpbO2eff. Esta ultima puede ser comparada con su valor nominal mpbO2N determinable por el calculo a partir de las caracterlsticas nominales de la baterla.

De acuerdo con otro modo de realizacion, la prueba de material activo puede estar basada en la corriente de descarga I, cuyo valor efectivo If esta relacionado con la capacidad efectiva Ceff de la baterla por la relacion If = Ceff, representando t el tiempo de descarga. Es as! posible medir una corriente de descarga If de la baterla a fin de estimar la capacidad efectiva Ceff. La capacidad nominal Cn es conocida por las caracterlsticas nominales de la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

baterla. La relacion Ceff/CN puede ser calculada entonces y comparada con el valor de la tasa de utilization umbral de regenerabilidad.

De acuerdo con otro modo de realization, la corriente de descarga I esta relacionada con la corriente de descarga maxima o corriente de cresta CCA por la relacion I = CCA/10xtd, donde td es el regimen temporal de descarga de la baterla, expresado en horas. La CCA representa la corriente que la baterla es capaz de facilitar para un arranque en 10 s a -18 °C. La CCAeff puede ser medida por una prueba de descarga a - 18 °C segun especificaciones de la normas SAE, IEC 95-1 o DIN EN 5032 o por un probador de baterla del comercio. En un modo de realizacion ventajoso, la CCA es estimada a partir de la relacion entre la calda de la tension OCV de la baterla hasta la tension llmite 7,2 V para una duration de 10 s y de la resistencia interna Ri a t = 30 s de descarga Ri30s. El valor de Ri30s

corresponde a la resistencia interna calculada a partir de la ecuacion de la recta: Ri(t) = Ri0s + aV3o establecido

(U ff —7 2)

anteriormente. Asl, CCAeff - eI1—— , Uf es la tension de circuito abierto (en ingles open circuit voltaje OCV) o

0,lRi30s

tension de reposo. La intensidad de descarga If debe ser necesariamente superior a 1 A. Tambien, para un regimen td igual a 20h, resulta que la corriente de descarga maxima CCA debe ser necesariamente superior a 200 A.

Finalmente, este valor de 200 A es utilizado entonces como umbral de regenerabilidad CCAr con el cual puede ser comparada la corriente de descarga maxima efectiva CCAeff.

La tercera prueba o prueba de la corrosion de los electrodos verifica que el grado de corrosion de los electrodos de la baterla no ha alcanzado un valor crltico por encima del cual, ni siquiera una regeneration puede restaurar la baterla a un estado sensiblemente nominal.

En este caso tambien, el objetivo del presente metodo es acceder a este dato sin tener que abrir la baterla de modo que permita la automatization del mismo.

En un examen mas profundo, se observara que la corrosion de un electrodo modifica su estructura y su porosidad, cuyas modificaciones implican por tanto una variation de la conductancia G de este electrodo. La conductancia G es determinada en funcion de la resistencia R, por la relacion G = 1/R. La figura 6 modela este fenomeno e ilustra el impacto de la alteration de los componentes de la baterla por corrosion. El modelo de la figura 6 es utilizado como referencia para apreciar el grado de corrosion.

Asl, de acuerdo con un primer modo de realizacion, la prueba de la corrosion comprendera una comparacion de la conductancia efectiva Geff de la baterla diagnosticada con una conductancia umbral de regenerabilidad GR. La conductancia efectiva Geff puede ser medida, mientras que la conductancia umbral de regenerabilidad GR es determinada a partir de la resistencia umbral de regenerabilidad Rr por la relacion Gr = 1/Rr. Para que la baterla sea apta para la regeneracion, conviene que se verifique la relacion Geff > Gr. La prueba de corrosion es positiva, y la baterla es apta para ser regenerada, si la conductancia efectiva Geff es superior a la conductancia umbral de regenerabilidad Gr. Esta prueba presenta la ventaja sobre la precedente de informar sobre la existencia o no de cortocircuitos progresivos y/o de perdida de aislamiento electrico entre los dos electrodos de la baterla.

De acuerdo con otro modo de realizacion, puede utilizarse una corriente de circuito Ic para estimar la conductividad G. En efecto, estas dos magnitudes estan relacionadas por la relacion Ic = U/R = U*G. La evolution de la corriente de circuito Ic en funcion de la tension esta modelada en la figura 7. Es asl posible realizar la prueba de corrosion verificando que una corriente de circuito efectiva Icf es superior a una corriente de circuito umbral de regenerabilidad Icr. La corriente de circuito Icf es obtenida a partir de la relacion Ueff/Reff obtenida de la medicion de Ueff y Reff. La corriente de circuito umbral de regenerabilidad Icr es determinada por la formula Icr = Ur/Rr. Asl, por ejemplo, para una baterla VL de tension nominal Un = 12 V, la resistencia umbral de regenerabilidad Rr es igual a 50,7 mW y la tension umbral de regenerabilidad UR es igual a 9,8 V o sea una corriente de circuito umbral de regenerabilidad IcR de 193 A. Para una baterla VU de tension nominal UN = 12 V, la resistencia umbral de regenerabilidad Rr es igual a 53,2 mW y la tension umbral de regenerabilidad Ur es igual a 9,7 V o sea una corriente de circuito umbral de regenerabilidad IcR de 183 A mientras que en una baterla PL, de tension nominal UN = 12 V, una resistencia umbral de regenerabilidad Rr es igual a 56 mW y una tension umbral de regenerabilidad Ur es igual a 9,6 V o sea una corriente de circuito umbral de regenerabilidad IcR de 172 A.

En un modo de realizacion preferente, para simplificar el procedimiento de diagnostico y alcanzar un nivel de fiabilidad maxima, se conviene ventajosamente utilizar una corriente de circuito umbral de regenerabilidad IcR de 193A para las baterlas de tipo placas delgadas (PM) y las de tipo placas gruesas.

Las diferentes pruebas anteriormente descritas comparan magnitudes efectivas, Xeff, con magnitudes umbrales de regenerabilidad, Xr.

Una magnitud efectiva, Xeff, es obtenida directamente por medicion, o por calculo haciendo intervenir una medicion y una o varias constantes o una o varias magnitudes nominales.

Una magnitud umbral de regenerabilidad, Xr, es obtenida por calculo haciendo intervenir una o varias constantes o una o varias magnitudes nominales.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Las mediciones son realizadas directamente en la baterla diagnosticada.

Para las magnitudes nominales, el procedimiento comprende una etapa de determinacion de las magnitudes nominales de la baterla diagnosticada. Son posibles aqul varios modos de realizacion, especialmente en el marco de un procedimiento parcial o totalmente automatizado.

Las magnitudes nominales son facilitadas generalmente por el constructor de la baterla. De acuerdo con un primer modo de realizacion, una baterla es identificada en una etapa de registro, por un identificador, un codigo, una referencia, un numero de tipo, etc.

A este identificador esta asociado una ficha, un registro, que contengan todas las magnitudes nominales asociadas a esta baterla. Asl, por ejemplo, una ficha indica que una baterla con un codigo 3 presenta una tension nominal UN de 12 V, una capacidad nominal Cn de 220 Ah, y una corriente de cresta nominal CCAn de 1400 A. El conocimiento del codigo informa asl de todas las magnitudes nominales.

Tal etapa de identificacion puede consistir en una entrada manual de un codigo por un operario, de una lectura manual o automatica de un numero de tipo, de un codigo de barras inscrito en la baterla o tambien de una etiqueta RFID dispuesta en la baterla o de cualquier otro medio de identificacion posible.

Alternativamente, si una identificacion no es realizada o no es posible, debido por ejemplo a una etiqueta ilegible o ausente, las magnitudes nominales pueden ser estimadas, incluso en el marco de un procedimiento automatizado.

Asl, la tension nominal Un puede ser estimada teniendo en cuenta una medicion de tension efectiva Ueff y los calibres de tension nominal existentes. Considerando los calibres de 6 V, 12 V y 24 V, una tension efectiva Ueff de 5 V o de 6,5 V tiene grandes posibilidades de corresponder a una baterla de tension nominal UN de 6 V, mientras que una tension efectiva Ueff de 9 V o de 13 V tiene una gran probabilidad de corresponder a una baterla de tension nominal Un de 12 V.

Asimismo la capacidad nominal Cn de una baterla no identificada puede ser calculada a partir del volumen Va de electrolito por medio de un factor de proporcionalidad. El volumen de electrolito Va puede ser estimado en funcion de un nivel de electrolito, medido por un medio de medicion no invasivo, tal como por ejemplo ultrasonidos, termometrla, y anadido, en su caso mediante un factor de correlacion l volumen y/o al peso de la baterla, medidos o estimados en la baterla, ventajosamente de manera automatica. Alternativamente la capacidad nominal Cn puede ser estimada directamente a partir del volumen Vb de la baterla y/o del peso. Asl, una ley emplrica tal como Cn = - 5.10 Vb3+10Vb2+82.10Vb-8,738, valida para un volumen Vb inferior a 30000 cm3 y Cn = 225 Ah para un volumen Vb superior permite estimar Cn.

A partir de los datos nominales, pueden calcularse los valores umbrales de regenerabilidad.

El procedimiento, incluso en version automatizada, puede comprender ventajosamente una inspeccion visual de la baterla. Tal inspeccion, realizada por un operario o por ejemplo por un sistema de formacion de imagenes (analisis de imagen, ultrasonidos, etc.) tiene por objetivo realizar un control de aspecto con miras a detectar defectos tales como deformacion, fisura, fuga de electrolito, etc., conducentes, generalmente al desecho de la baterla.

Ventajosamente, el procedimiento precedente es implantado en un dispositivo que comprende medios aptos para la puesta en practica de todas o de parte de las etapas. De manera optima el dispositivo comprende una unidad de mando y es apto para realizar la totalidad del procedimiento, hasta el diagnostico incluido, de manera totalmente automatica. Una baterla puede ser asl recepcionada, identificada, medida, diagnosticada y orientada en consecuencia, en un tiempo muy corto, del orden de algunos segundos a algunas decenas de segundos.

La figura 8 presenta una tabla de valores que representan una muestra de baterlas sometidas al procedimiento de acuerdo con la invencion, con sus caracterlsticas nominales y efectivas, asl como enfrente el resultado de las pruebas y del diagnostico.

La columna 1 comprende un identificador de la baterla utilizada como referencia. Las columnas 2-5 comprenden las caracterlsticas nominales, en este orden: tension nominal Un, capacidad nominal Cn, la corriente de cresta nominal CCAn y el tipo, de placas gruesas, PE o de placas delgadas, PM. La columna 6 comprende la corriente de circuito umbral de regenerabilidad Icr. Las columnas 7-10 comprenden las caracterlsticas efectivas, en este orden: la tension efectiva Ueff, la resistencia efectiva Rf la corriente de cresta efectiva CCAeff y la corriente de circuito efectiva Iceff. Las columnas 11-14 comprenden los resultados en las tres pruebas T1-T3 y el diagnostico global de aptitud para la regeneracion.

La primera prueba T1 compara la resistencia efectiva Rf con una resistencia umbral de regenerabilidad de 56 mW para las baterlas de placas gruesas 1-11, y con una resistencia de 53,2 mW para las baterlas de placas delgadas 1220. Las baterlas 2, 10-15, 17-20 no satisfacen esta primera prueba T1. Estas presentan verdaderamente una degradacion del material activo y/o una corrosion demasiado importante de los electrodos.

La segunda prueba T2 compara la corriente de cresta efectiva CCAeff con una corriente de cresta umbral de regenerabilidad CCAr tomada igual a 200 A. Las baterias 1, 2, 19 no satisfacen esta segunda prueba T2. Estas presentan verdaderamente una degradacion del material activo demasiado importante.

La tercera prueba T3 compara la corriente de circuito efectiva Icf determinada por Ueff/Reff con una corriente de 5 circuito umbral de regenerabilidad IcR tomado igual a 193 A, con UR = 9,7 V (PM) o 9,6 V (PE) y RR = 53,2 mW (PM) o 56 mW (PE). Las baterias 1, 2 no satisfacen esta tercera prueba T3. Estas presentan verdaderamente una corrosion de los electrodos muy importante.

Resulta asi de las tres pruebas T1-T3 conjuntas que solo son regenerables las baterias 3-9 y 16.

Claims (7)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   REIVINDICACIONES

   1. Un procedimiento de diagnostico de aptitud para la regeneracion de una baterla de tipo plomo-acido caracterizado por que el mismo comprende el sometimiento de esta baterla a las tres pruebas siguientes:

   a) una prueba del electrolito que verifica que la cantidad de sulfato de plomo efectiva (mPbSO4eff) en los electrolitos de esta baterla es inferior a la cantidad de sulfato de plomo umbral de regenerabilidad (mpbso4),

   b) una prueba del material activo, que verifica que la cantidad de oxido de plomo efectiva (mpbOzeff) en los electrolitos de esta baterla es superior a la cantidad de oxido de plomo umbral de regenerabilidad (mpbO2R),

   c) una prueba de los electrodos, que verifica que la corrosion de los electrodos es inferior a una corrosion umbral;

   siendo realizadas las tres pruebas en ese orden sin tener que acceder a ninguno de los electrolitos de esta baterla, siendo utilizados el o los resultados de estas pruebas para realizar un diagnostico de aptitud para la regeneracion para esta baterla de tipo plomo-acido y en el que la baterla de tipo plomo-acido es desechada o reciclada cuando se rebase al menos un umbral de estas tres pruebas.
2. 2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la cantidad de sulfato de plomo (mpbso4) en la baterla es estimada en relacion con su tension efectiva (Ueff) y/o su resistencia efectiva (Reff), preferentemente en relacion con su resistencia efectiva (Reff).
3. 3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que la cantidad de sulfato de plomo (mpbso4) es estimada en relacion con su resistencia efectiva (Reff) yen el que la cantidad de sulfato de plomo efectiva (mpbso4eff) en el electrolito de esta baterla es considerada como inferior a la cantidad de sulfato de plomo umbral de regenerabilidad (mPbSO4) cuando su resistencia efectiva (Reff) es superior a 53,2 mW para una baterla de 12 V de placas delgadas (VU y VL), o a 56 mW para una baterla de 12 V de placas gruesas (PL).
4. 4. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que la cantidad de oxido de plomo efectiva (mpbO2eff) en la baterla es estimada en relacion con su tension efectiva (Ueff), su resistencia efectiva (Reff), su capacidad efectiva (Ceff), su corriente de descarga efectiva (Ieff), o tambien su corriente de corriente de cresta efectiva (CCAeff), preferentemente en relacion con su corriente de cresta efectiva.
5. 5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que la cantidad de oxido de plomo efectiva (mpbO2eff) en una baterla de 12 V es estimada con respeto a su corriente de cresta efectiva (CCAeff) y en el que la cantidad de oxido de plomo efectiva (mpbO2eff) en el electrolito de esta baterla es considerada como superior a la cantidad de oxido de plomo umbral de regenerabilidad (mpbO2R) cuando su corriente de cresta efectiva (CCAeff) es superior a 200 A.
6. 6. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el estado de corrosion de los electrodos es estimado en relacion con su conductividad efectiva (Geff) o su corriente de circuito efectiva (Iceff).
7. 7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que el estado de corrosion de los electrodos de una baterla de 12 V es estimado en relacion con su corriente de circuito efectiva (I ceff) y en el que el estado de corrosion de los electrodos es considerado como satisfactorio cuando su corriente de circuito efectiva (Iceff) es superior a 193 A para una baterla de 12 V de placas delgadas (VU y VL), o para una baterla de 12 V de placas gruesas (PL).