A raíz de la publicación sobre si las baterías se descargan al almacenarlas en el suelo, hemos recibido numerosas preguntas sobre la evolución de las baterías de arranque en el sector automotriz, desde sus orígenes hasta la actualidad.
Por ello, desde FQS Battery, en este artículo queremos ofrecer un resumen claro sobre cómo han evolucionado las baterías de arranque a lo largo de los años, destacando los hitos y avances tecnológicos que han marcado su desarrollo.
La Batería de Plomo-Ácido de Gaston Planté (1859)
Gastón Planté inventó la primera batería recargable de plomo-ácido en 1859. Su diseño consistía en dos placas de plomo enrolladas, sumergidas en una solución de ácido sulfúrico.
Diseño Original
- Estructura: Dos placas de plomo enrolladas en espiral, separadas por tela o caucho.
- Electrolito: Ácido sulfúrico diluido, que permite la reacción electroquímica.
- Funcionamiento: Durante la carga, el plomo se convierte en dióxido de plomo (PbO₂) en la placa positiva y en plomo esponjoso (Pb) en la negativa. Durante la descarga, ambos reaccionan para formar sulfato de plomo (PbSO₄), liberando energía.
1 – Primeras baterías de plomo-ácido (1912-1950)
Los primeros automóviles no tenían sistemas eléctricos ni baterías de arranque. Se arrancaban con una manivela manual.
En 1912, Cadillac marcó un hito en la historia del automóvil al convertirse en el primer vehículo del mundo equipado con arranque eléctrico. Presentado exclusivamente en versión Four y disponible desde septiembre de 1911, este modelo ofrecía seis tipos de carrocería y alcanzó una producción total de 13,995 unidades. Su innovación quedó registrada como un referente en la evolución tecnológica de los automóviles.
En ese momento aparecía la primera batería de arranque para automoción. Estas baterías tenían celdas de plomo y un electrolito de ácido sulfúrico.
2 – Expansión y Estandarización (1950-1980)
Con la incorporación de sistemas eléctricos adicionales —como luces, radios y ventiladores— en los vehículos, la batería dejó de ser solo un elemento para el arranque y pasó a ser la fuente principal de energía para múltiples dispositivos. Esto llevó a los fabricantes a mejorar la densidad de energía y la estabilidad de las baterías. Se optimizaron las composiciones de las aleaciones de plomo y se perfeccionaron los procesos de fabricación para obtener celdas con una mayor vida útil, resistencia a vibraciones y capacidad de soportar ciclos de carga y descarga más intensos. Como resultado, las baterías ofrecían un rendimiento consistente, incluso bajo condiciones de uso exigentes.
De 6V a 12V
En las primeras décadas del automovilismo, muchos vehículos utilizaban baterías de 6V. Sin embargo, conforme la demanda de potencia eléctrica creció, se hizo necesario adoptar un sistema que permitiera un arranque más eficaz y el funcionamiento simultáneo de múltiples dispositivos. La transición al sistema de 12V se estableció como estándar por varias razones:
- Mayor Potencia de Arranque: Un sistema de 12V facilita el arranque del motor en condiciones adversas.
- Compatibilidad con Sistemas Eléctricos Complejos: Permite la integración de nuevos equipos electrónicos y de seguridad sin comprometer el rendimiento.
- Optimización Energética: La estandarización facilitó la producción en masa y el mantenimiento, reduciendo costos y mejorando la fiabilidad en la cadena de suministro.
3 – Baterías libres de mantenimiento (1980-2000)
La introducción de baterías selladas sin necesidad de añadir agua supuso un salto cualitativo en el diseño y mantenimiento de las baterías de arranque. Estas baterías selladas eliminan la necesidad de intervenciones periódicas para reponer agua, lo que reduce el riesgo de fugas y derrames y facilita un mantenimiento más sencillo y seguro, especialmente en entornos con vibraciones y movimientos bruscos.
Además, se logró una mayor durabilidad gracias a las mejoras en la aleación de plomo. La optimización en la composición de las placas, que incorporó elementos capaces de reducir la autodescarga, permitió que las baterías mantuvieran su carga durante períodos más largos y ofrecieran un rendimiento más consistente a lo largo de su vida útil.
Otro avance importante fue el uso de separadores mejorados y una construcción interna reforzada. Estos elementos actúan para minimizar la formación de cristales de sulfato de plomo (sulfatación), uno de los principales factores que deterioran la capacidad y el funcionamiento de las baterías con el tiempo. Los separadores de última generación facilitan una circulación óptima del electrolito, contribuyendo a preservar la eficiencia electroquímica y prolongar la vida operativa del dispositivo.
En cuanto a la carcasa de la batería, este componente también experimentó importantes cambios en sus materiales. Tradicionalmente, las carcasas se fabricaban con materiales como la ebonita (que es un material que se compone entre otros materiales de goma elástica) o incluso vidrio, que ofrecían una protección limitada contra las condiciones adversas de uso. Con el avance de la tecnología, se adoptaron materiales plásticos de alta resistencia, como el ABS y el polipropileno.
Las principales mejoras que se obtuvieron con estos cambios de materiales:
- Resistencia a la corrosión y al calor: Estos plásticos son altamente resistentes a la acción corrosiva del ácido sulfúrico y pueden soportar las elevadas temperaturas generadas durante el proceso de carga y descarga.
- Mayor impacto y durabilidad: La nueva generación de carcasas ofrece una mejor protección contra golpes, vibraciones y otros factores mecánicos, reduciendo el riesgo de roturas o deformaciones.
- Hermeticidad y seguridad: La capacidad de estos materiales para conformarse de manera precisa permite lograr un sellado óptimo, evitando la entrada de humedad o impurezas que puedan afectar el funcionamiento interno de la batería.
- Propiedades retardantes de llama: Además, se han incorporado formulaciones retardantes de llama que mejoran la seguridad, minimizando la propagación de incendios en caso de sobrecarga o fallos internos.
4 – Tecnología GEL, AGM y LITIO (2000-ACTUALIDAD)
- Aparecen las baterías AGM (Absorbent Glass Mat) y GEL, con mayor eficiencia y resistencia a vibraciones.
- Se usan en vehículos con sistemas Start-Stop y vehículos de alto rendimiento.
- La electrificación impulsa el uso de baterías de ion-litio en vehículos eléctricos e híbridos.
- Las baterías de Litio son más ligeras, duran más y se cargan más rápido que las de plomo-ácido.
- Avances en baterías de estado sólido prometen aún más mejoras en eficiencia y seguridad. Pero que no están preparadas todavía para llegar al mercado.
Conclusión
La evolución de las baterías de arranque para vehículos ha sido notable a lo largo de los años, pasando de los rudimentarios sistemas de arranque manual a sofisticados dispositivos que garantizan eficiencia, durabilidad y seguridad. Desde la introducción de las primeras baterías de plomo-ácido recargables hasta la consolidación de tecnologías libres de mantenimiento, AGM y GEL, y la revolución que están representando las baterías de ion-litio, cada etapa ha respondido a las crecientes demandas de un sector automotriz en constante cambio.
Hoy en día, frente a las variadas necesidades del mercado, las baterías FQS ofrecen la solución ideal, proporcionando la seguridad y el rendimiento que se requieren, ya sea para vehículos tradicionales, de alto rendimiento o eléctricos. Con FQS, cada usuario encuentra la confianza de contar con una tecnología probada y adaptada a los desafíos actuales y futuros del transporte.
