Cómo la condensación acorta la vida útil de las baterías y amenaza a la electrónica encerrada

¿Qué causa la condensación?

La condensación es un proceso natural que se produce cuando el aire caliente entra en contacto con una superficie más fría que el punto de rocío del aire circundante. En las envolventes y armarios de control de exterior con equipos eléctricos y electrónicos, la condensación suele deberse a

• cambios de temperatura
• humedad elevada
• sellado inadecuado
• calor generado por el funcionamiento de los componentes electrónicos en combinación con el frío ambiental
  
  

Cualquiera de estos factores hace que el aire caliente del interior de la envolvente se encuentre con una superficie fría en una placa de circuito impreso (PCB) o una batería. La humedad se condensa en gotas y forma una fina capa de agua sobre la placa de circuito impreso o la batería.

¿Por qué la condensación es un problema para los dispositivos electrónicos encerrados?

Los dispositivos electrónicos están diseñados para funcionar en condiciones ambientales específicas, incluidos los niveles de humedad. Un exceso de humedad puede interferir en el correcto funcionamiento del dispositivo, provocando fallos o paradas repentinas.

1. 1. Componentes electrónicos oxidados

La condensación induce la formación de óxido en las piezas metálicas. A medida que la corrosión avanza, debilita las conexiones y reduce la eficiencia general de los componentes electrónicos. Con el tiempo, el aparato funcionará mal y fallará.

2. Daños en las trazas de la placa de circuito impreso (PCB)

La exposición de las trazas de cobre de una placa de circuito impreso a un líquido electrolítico (incluso a un electrolito suave como el agua), inicia un flujo instantáneo de electricidad entre las trazas. El flujo eléctrico continuado arranca el óxido de cobre, creando una acumulación verde similar a la que se ve en una conexión de batería de coche.

Existen dos tipos de corrosión que pueden provocar el fallo de una placa de circuito impreso (o de una batería):

• Corrosión galvánica: Los electrolitos de un líquido arrancan suficiente óxido de cobre como para romper una traza y dejar de suministrar energía a los lugares adecuados.
• Corrosión dendrítica: Los electrolitos arrancan el cobre de una traza y crean una completamente nueva, que redirige la conexión, modificando el diseño previsto y rompiendo el dispositivo.
  
  

Las trazas de PCB dañadas también pueden causar una pérdida de datos devastadora, aunque el dispositivo siga funcionando.

3. Peligro de incendio

El agua en el interior de una caja aumenta la probabilidad de que se produzcan cortocircuitos eléctricos causados por flujos de corriente a lo largo de trayectorias no deseadas. Estos cortocircuitos pueden provocar chispas, sobrecalentamiento o incluso incendios, lo que supone un importante riesgo para la seguridad.

4. Reducción de la vida útil de la batería

Cuando una batería está expuesta a la condensación, el agua puede penetrar en la célula de la batería, aumentando la resistencia interna. Una mayor resistencia interna reduce la eficiencia energética, haciendo que la batería se descargue más rápidamente y finalmente no pueda recargarse.

Además, como ya se ha comentado en el punto 2, la condensación puede favorecer el crecimiento de dendritas en el interior de las baterías, especialmente en las de iones de litio. Aunque puede que no falle instantáneamente tras la exposición, la batería pierde lentamente su capacidad de carga con el tiempo. Finalmente, morirá por completo, ya que el dispositivo no puede extraer suficiente energía de la nueva traza.

5. Reducción de la capacidad efectiva de la batería

Los electrolitos son esenciales para el movimiento de los iones dentro de la batería, facilitando el flujo de energía. El agua puede diluir el electrolito, afectando a la capacidad y rendimiento de la batería con el paso del tiempo.

Cómo evitar la condensación

Para mitigar los riesgos de condensación y reducción de la vida útil de la batería, es esencial centrarse en un diseño adecuado de la carcasa. Esto incluye la selección de materiales resistentes a la humedad, la incorporación de juntas y sellos eficaces y una ventilación adecuada para regular la temperatura y la humedad internas.

Resistencias Calefactoras para envolventes: evitan las caídas de temperatura en el interior del armario y aseguran que el aire caliente del interior se distribuya uniformemente.

Ventiladores con filtro: Evitan el sobrecalentamiento y el deterioro de la fiabilidad de las instalaciones.

Termostatos e higrostatos: Garantizan unas condiciones ideales en sus envolventes y armarios de distribución con sistemas de control de temperatura y humedad: nuestros reguladores de temperatura e higrostatos controlan y regulan las resistencias calefactoras, ventiladores con filtro e intercambiadores de calor conectados, tanto en aplicaciones de AC como de DC (reguladores de DC).

Sistemas de monitorización remota: proporcionan datos predictivos y proactivos para garantizar que siempre te anticipes a posibles problemas inducidos por la condensación.

Los desecantes son sustancias que se utilizan para absorber la humedad y mantener bajos los niveles de humedad en el interior de los armarios electrónicos. Los paquetes de gel de sílice y otros materiales desecantes pueden colocarse estratégicamente dentro del armario para mantener el entorno interno seco y sin condensación. Sin embargo, los desecantes pueden perder su eficacia con el tiempo.

Un mantenimiento constante es crucial para evitar problemas relacionados con la condensación. La inspección y limpieza periódicas de la envolvente, la comprobación de cualquier signo de humedad y la sustitución de juntas o sellos dañados pueden contribuir en gran medida a preservar la longevidad y el rendimiento de sus dispositivos electrónicos.

Resumen

La condensación supone un riesgo importante para los dispositivos electrónicos y las baterías instalados en el exterior. La presencia de agua, aparentemente inofensiva, puede provocar corrosión, cortocircuitos eléctricos y pérdida de datos, además de afectar al rendimiento y la vida útil de las baterías. Comprender los peligros de la condensación y tomar medidas proactivas para proteger sus dispositivos electrónicos pueden ahorrarte costosas sustituciones y garantizar una productividad ininterrumpida. Si se da prioridad a un diseño adecuado de las carcasas, se realiza un seguimiento medioambiental y se lleva a cabo un mantenimiento regular, se podrá salvaguardar las inversiones y mantener los dispositivos electrónicos funcionando al máximo rendimiento.

En STEGO, creemos que proteger los proyectos de la condensación, el calor y el frío, debe ser la parte más sencilla de su diseño. Por eso utilizamos ingeniería alemana para crear componentes de la máxima calidad que protejan tus diseños de todo lo que la madre naturaleza les lanza. Hemos sido pioneros en la gestión térmica durante más de 40 años; con los componentes STEGO instalados, puedes estar tranquilo de que tu diseño está protegido de forma fiable a largo plazo.