Velocidad de corrosión de una aleación base plomo en una solución de ácido sulfúrico a diferentes temperaturas

Abstract

RESUMENLas baterías de automóviles no solo son afectadas por el uso y desgaste, sino también por otros factores como la concentración del electrolito, la pérdida de agua y la temperatura a la que puede estar expuestas, siendo este último el factor de mayor influencia permitiendo así un incremento en la velocidad de corrosión en las aleaciones de plomo (componentes de la batería) afectando a su vez el tiempo de servicio. Por consiguiente, para la industria de las baterías de automóviles tipo plomo-ácido, es muy importante estudiar el efecto de la temperatura en el funcionamiento de las placas negativa y positiva, durante el proceso de carga y descarga que se llevan a cabo en las baterías durante su vida útil, y además, al estar expuesta a un electrolito de ácido sulfúrico.De acuerdo a lo anterior, en este trabajo de grado se estudió la influencia de la temperatura en la velocidad de corrosión sobre la aleación plomo-antimonio, a través de las técnicas electroquímicas: espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS), extrapolación de Tafel, curva potenciodinámica y voltametría cíclica. Las pruebas se realizaron a uno y cinco días de exposición en ácido sulfúrico 0.5 M, a temperaturas de 25 y 65°C en una celda plana con intercambiadores de calor para controlar la temperatura en el equipo GAMRY 600. Los potenciales fueron medidos respecto al electrodo de referencia de calomel saturado, y se utilizó como electrodo auxiliar una barra de grafito. Por último, se realizó un análisis de los productos de corrosión formados por medio de microscopía electrónica de barrido (SEM).Palabras clave: Baterías Tipo Plomo-ácido, Velocidad de Corrosión, Temperatura, técnicas electroquímicas. ABSTRACTCar batteries are not only affected by their use and wear but also by other factors such as electrolyte concentration, water loss and temperature that can be exposed, the latter being the most influential factor causing an increase in the corrosion rate of lead alloys (battery components), and affecting their service time. Therefore, for the industry of automobile batteries lead-acid type is very important to study the effect of temperature on the functioning of positive and negative grids during charging and discharging, which are carried out in batteries lifetime to be exposed to the sulfuric acid electrolyte.According to all of the above described, in this research work the influence of temperature in the corrosion rate of lead-antimony alloy was studied by electrochemical techniques: Electrochemical impedance spectroscopy (EIS), Tafel extrapolation, curve potentiodynamic and cyclic voltammetry. The tests were performed for exposure times of one and five days at temperatures of 25 and 65°C in sulfuric acid 0.5 M in flat cell with heat exchangers to control the temperature in the machine GAMRY 600. The potentials were measured regard to the calomel saturated reference electrode and a graphite bar was need as auxiliary electrode. Finally, the corrosion products formed were examined by a test of scanning electron microscopy (SEM).

Análisis del electrolito del acumulador automotriz a diferentes temperaturas en condición de encendido

“…La batería automotriz ha sido diseñada para trabajar cuando un motor de combustión interna necesita encenderse mediante el uso de un motor de arranque y el acumulador automotriz; debe tener la capacidad para abastecer de energía durante esta condición para generar los primeros giros del motor. La condición de arranque es el comportamiento eléctrico donde la batería automotriz tiene el más alto desempeño y la correlación entre la densidad específica del electrolito del acumulador en función de la temperatura [1]. La densidad específica se relaciona con el estado de carga de una batería y la interacción con el material activo, la influencia de la temperatura se relaciona con el voltaje y la intensidad de corriente que esta puede entregar [2].…”

“…La variación en el gradiente de temperatura utilizado y la condición de arranque enfoca resultados que pueden relacionarse con los obtenidos en el estudio de la gasificación del electrolito de un acumulado durante su funcionamiento de carga y la temperatura expuesta [3]; la cual genera datos adicionales del comportamiento en una condición tan común durante el funcionamiento de un automotor. Es muy importante estudiar el efecto de la temperatura en el funcionamiento de las placas negativas y positivas, durante el proceso de carga, descarga, funcionamiento de arranque y condiciones externas como la temperatura ya que afectan su vida útil y, además, al estar expuesta a un electrolito como es el ácido sulfúrico [1].…”