Coleções

Como funcionam as baterias de chumbo-ácido

Como funcionam as baterias de chumbo-ácido

As baterias de chumbo-ácido são baratas, convenientes e funcionam para muitas aplicações de energia de bateria. Eles são provavelmente mais conhecidos por seu uso em veículos, onde fornecem energia para tudo, desde a partida até a parte eletrônica e muito mais.

A bateria de chumbo-ácido tem muitas vantagens para o setor automotivo e muitos outros usos: eles têm uma grande capacidade de corrente e surto, o que é ideal ao ser usado para ligar motores de combustão interna.

Como tecnologia, as baterias de chumbo-ácido são uma tecnologia bem estabelecida e podem ser facilmente fabricadas com equipamentos de tecnologia relativamente baixa.

Noções básicas de baterias de chumbo-ácido: como funcionam

Ao examinar como funciona uma bateria de chumbo-ácido, é necessário examinar os componentes básicos. A bateria tem comparativamente poucos componentes - essencialmente, existem quatro elementos principais:

  • Placa positiva: Este é coberto com uma pasta de dióxido de chumbo.
  • Placa negativa: Isso é feito de esponja de chumbo.
  • Separador: Este é um material isolante entre as duas placas, mas permite que o eletrólito e os íons nele permitam a condução sem que as duas placas se toquem.
  • Eletrólito: Este consiste em água e ácido sulfúrico

Esses constituintes estão todos contidos em um recipiente de plástico que atua para manter o eletrólito dentro e a bateria juntos.

A bateria geral normalmente consiste em várias células colocadas em série para fornecer a voltagem necessária, pois cada célula é capaz de fornecer um EMF de 2,1 volts.

Para permitir que a célula básica de chumbo-ácido produza uma voltagem, ela deve primeiro receber carga. A tensão aplicada para fornecer isso deve ser maior do que 2,1 volts para permitir que a corrente flua para a célula. Se fosse menor do que isso, a carga realmente fluiria para fora dele.

Uma vez carregada, a célula ou bateria será capaz de fornecer carga a circuitos externos, muitas vezes operando por várias horas dependendo do consumo da célula ou bateria.

Auto-descarga de bateria de chumbo-ácido

A característica de autodescarga da bateria de chumbo-ácido é relativamente boa. Em uma temperatura ambiente de 20 ° C, a taxa de autodescarga é de cerca de 3% ao mês> Em teoria, uma bateria de chumbo-ácido pode ser armazenada por até 12 meses sem recarga. No entanto, em temperaturas mais altas, a autodescarga é maior. A 30 ° C, a autodescarga aumenta e será necessária uma recarga após 6 meses. Deixar a bateria cair abaixo de 60% por algum tempo causa sulfatação.

A sulfatação é um processo que reduz a capacidade das baterias de chumbo-ácido. Durante o uso normal, pequenos cristais de sulfato se formam, mas são normais e não são prejudiciais. Durante a privação de carga prolongada, no entanto, o sulfato de chumbo amorfo se converte em um cristalino estável e se deposita nas placas negativas. Isso leva ao desenvolvimento de grandes cristais que reduzem o material ativo dentro da célula e resultam em uma redução da capacidade dentro da célula.

Vantagens e desvantagens da bateria de chumbo-ácido

Embora as baterias de chumbo-ácido sejam amplamente utilizadas porque apresentam várias vantagens distintas, elas também apresentam várias desvantagens importantes. Tudo isso precisa ser considerado ao decidir se usará essa tecnologia ou não.

Vantagens da bateria de chumbo-ácido

  • Tecnologia madura
  • Relativamente barato para fabricar e comprar (eles fornecem o menor custo por unidade de capacidade para células recarregáveis)
  • Grande capacidade atual
  • Pode ser feito para uma variedade de aplicações
  • Tolerante ao abuso
  • Tolerante a sobrecarga
  • Grande variedade de tamanhos e especificações disponíveis
  • Muitos produtores em todo o mundo

Desvantagens da bateria de chumbo-ácido

  • Falha após alguns anos, uso de vida útil, normalmente 300 - 500 ciclos
  • Nem sempre pode ser usado em uma variedade de orientações
  • Eletrólito corrosivo (pode causar queimaduras em pessoas e corrosão em metal)
  • O chumbo não é amigo do ambiente
  • O ácido precisa ser descartado com cuidado
  • Não adequado para carregamento rápido
  • Deve ser armazenado no estado carregado, uma vez que o eletrólito foi introduzido
  • Eficiência de carga típica apenas cerca de 70%

A bateria de chumbo-ácido está muito bem estabelecida. Com mais de 150 anos de uso, é atualmente um dos pilares da indústria automotiva. A bateria de chumbo-ácido tem capacidade de alta corrente, baixo custo e tolerância ao abuso. Isso o torna ideal para muitas aplicações. No entanto, com a mudança para fontes de energia mais ecologicamente corretas, os veículos elétricos agora parecem ser o futuro com os fabricantes e a legislação apontando para a eliminação do motor de combustão interna. Para veículos elétricos, a tecnologia de íon de lítio oferece melhor desempenho, são mais ambientalmente aceitáveis ​​e têm o desempenho que permite o sucesso dos veículos elétricos. Como tal, é provável que a bateria de chumbo-ácido seja consideravelmente menos utilizada.


Assista o vídeo: Tensão de Carga e Flutuação de Baterias em 24 volts. T8 #266 (Janeiro 2022).