IUoU es la designación DIN [1] (DIN 41773) para el procedimiento de carga de una batería de plomo-ácido, también conocida como carga en tres pasos o carga en tres pasos . Consta de tres fases (o pasos) realizados por el cargador. Estas fases son: la fase I (CC), la fase Uo (sobretensión de CC) y la fase U (tensión de CC). El propósito de este procedimiento es cargar completamente la batería en un período de tiempo relativamente corto sin comprometer su vida útil y mantener la batería completamente cargada mientras el cargador esté conectado a ella.
La primera fase se denomina fase I , fase de corriente continua o fase de carga espacial . El comienzo de esta fase es la conexión del cargador IUoU a una batería muy descargada. El cargador carga la batería con corriente constante, generalmente la corriente máxima que el cargador es capaz de hacer. Como resultado, la batería acepta una carga y el voltaje en sus conductores de corriente aumenta. Cuando se alcanza la tensión Umax en los terminales de corriente de la batería, constante o relacionada con la temperatura de la batería, el cargador limita la tensión, normalmente a un valor de 2,4 voltios por celda. Tan pronto como se alcanza el voltaje Umax , generalmente cuando la batería está cargada al 70-80% de su capacidad, [1] el cargador entra en la fase Uo. En el caso de que la batería ya tenga una carga del 80% de su capacidad, esta transición puede ocurrir tan pronto como se conecte el cargador. Algunos cargadores [1] pueden mantener el voltaje Umax en los terminales de corriente de la batería durante algún tiempo y esperar hasta que la corriente de carga caiga al 80 % del valor de corriente de carga constante, y solo entonces mostrar la transición a la siguiente fase.
La segunda fase se denomina fase Uo , la fase de aumento de voltaje de CC , la fase de absorción o la fase de recarga . En esta fase, la batería continúa recargándose con una tensión U o constante aumentada y la corriente de carga disminuye. La disminución de la corriente de carga está asociada con procesos internos que ocurren dentro del sistema electroquímico de la batería. La tensión en la fase U o es demasiado alta (sobretensión) para permanecer aplicada durante mucho tiempo, pero permite que la batería se cargue por completo en un tiempo relativamente corto. La fase U o finaliza cuando la corriente de carga cae al umbral establecido I min , después de lo cual se produce la transición a la fase U. Esto ocurre cuando la carga de la batería alcanza el 95% de su capacidad. [1] Algunos cargadores [2] acompañan esta fase con una segunda fase de CC (con un ligero aumento de tensión) antes de entrar en la fase U. La tensión U o puede ser la misma que U max en la fase anterior, o puede aumentar ligeramente.
La tercera fase se llama fase U o flotación , el voltaje se reduce a un valor seguro para la batería durante largos períodos de tiempo sin reducir significativamente la vida útil de la batería. Durante esta fase, la corriente de carga disminuye gradualmente hasta un valor pequeño, lo que compensa la autodescarga de la batería.
La corriente en la fase I (primera fase) debe seleccionarse en función de la capacidad de la batería. En la práctica, depende de las capacidades del cargador y puede variar. La capacidad de la batería C se indica en amperios hora (Ah), normalmente C 20 se basa en un tiempo de descarga de 20 horas. [3] La corriente de carga (en amperios) se puede escribir como C/t, donde t es el tiempo. Por ejemplo, para una batería con una capacidad de C = 40 Ah, la corriente C/10 h (normalmente escrita como C/10, omitiendo "horas") es de 4 A. La corriente de carga es un compromiso entre el tiempo de carga (altas corrientes se prefieren), prevención de daños por sobrecalentamiento o desgasificación (se prefieren corrientes bajas) y el costo del cargador (se prefieren corrientes bajas). Las recomendaciones de corriente de carga máxima varían entre C/10 [2] y C/2. [3] Las altas corrientes de carga pueden requerir un enfriamiento activo de la batería para evitar el sobrecalentamiento. [3]
La tensión en las fases U y U o (segunda y tercera fase) depende del tipo de batería y de las condiciones de temperatura. Las baterías tienen un número variable de celdas (generalmente seis para una batería de automóvil) y pueden ser de electrolito líquido, malla de vidrio adsorbido (AGM) o electrolito en gel. Los valores en la siguiente tabla son para temperaturas alrededor de 20°C (68°F). [1] [3] Para valores de temperatura que difieren en más de 5 °C (10 °F), una corrección de −5 mV/°C (−2,8 mV/°F) por celda [1] o −0,03 V/ °C (−17 mV/°F) para batería de 12 V (6 celdas) (voltajes más altos a temperaturas más bajas y viceversa).
| Tipo de Batería | Primera fase | Segunda fase | Tercera fase | Enlace | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Umáx (V ) | yo | U o (V) | imin_ _ | U(V) | ||
| Electrolito líquido, celda 1a | 2.32 | <C/5 | 2.42 | I 10 | 2.27 | [una] |
| 2.47 | <C/2 | 2.47–2.50 | C/100 | 2.25–2.30 | [3] | |
| 2.37–2.47 | C/10 | 2.37–2.47 | C/33 | 2.19 | [2] | |
| Electrolito líquido, 6 celdas (12 V) | 13.9 | <C/5 | 14.5 | I 10 | 13.6 | [una] |
| 14.8 | <C/2 | 14,8--15,0 | C/100
(Máx. 24 horas. [3] ) |
13,5--13,8 | [3] | |
| AGM, 6 celdas (12 V) | 13.9 | <C/5 | 14.5 | I 10 | 13.6 | [una] |
| 14.1 | <C/2 | 14.1--14.4 | C/100 | 13,6--13,8 | [3] | |
| Gel, 6 celdas (12 V) | 13.9 | <C/5 | 14.1 | I 10 | 13.6 | [una] |
| 14.1 | <C/2 | 14.1--14.4 | C/100 | 13,5--13,8 | [3] | |
| Tracción, bajo antimonio, 6 celdas (12 V) | 14.7 | <C/2 | 14.7--14.9 | C/100 | 13.2--13.4 | [3] |
Una batería desgastada tendrá fases I y Uo cortas, pero existe el riesgo de gasificación excesiva, asociada con un daño aún mayor a la batería.
Si la batería se conecta a una carga significativa durante la carga, es posible que nunca se alcance el final de la fase Uo y la batería se gasificará profusamente y se averiará, dependiendo de la corriente de carga.