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  • 1. Mobilidade Eléctrica Baterias de Chumbo Energia Química22-12-2011 Formador: Luís Timóteo 1
  • 2. Electrónica Analógica Invenção da Bateria Mais de 30 anos antes de Faraday produzir a electricidade, movendo um fio num campo magnético, Alessandro Volta, em 1800, descobria uma forma diferente de gerar electricidade. Volta, descobriu que dois metais diferentes separados por um electrólito produziam uma pequena voltagem que poderiam conduzir uma corrente através de um circuito externo que se ligava entre os dois eléctrodos de metal. Assim, foi inventada a célula electroquímica, predecessor da bateria moderna. Diferentes combinações de materiais de eléctrodos produzem diferentes tensões, geralmente na faixa de 1-2 V. Tensões superiores são alcançadas pelo empilhamento de várias células electroquímicas em série para formar uma bateria. A tensão de um sistema electroquímico tem uma polaridade constante, por isso, a corrente sempre flui numa única direcção. Este tipo de fluxo de corrente é chamada de Corrente Contínua (DC), em contraste com a corrente alternada produzida pelos geradores electromecânicos. As células electroquímicas em uso comum hoje em dia (mais comummente chamadas de baterias) fornecem níveis relativamente baixos de energia e potência adequada para pequenos aparelhosIntrodução electrónicos. Baterias maiores, como as utilizadas em automóveis, proporcionam uma maior quantidade de energia (com correntes acima de 100 amperes) por períodos curtos. Eventualmente, porém, todas as baterias se esgotam, e devem ser substituídas, incluindo as baterias recarregáveis. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 2
  • 3. Electrónica Analógica Generalidades das Baterias A maioria das baterias convertem a energia química em energia eléctrica com uma eficiência de cerca de 90%. Isto pode ser comparado com os ganhos de eficiência muito menor que normalmente caracterizam a conversão de calor em trabalho (3,040%). No entanto, é importante lembrar que a energia necessária para a fabricação de células electroquímicas é considerável . Metais e minerais devem ser extraídos e processados, e os vários componentes fabricados e montados. Além disso, a bateria tem uma vida finita. Cedo ou tarde, a reacção química vai chegar ao fim, a tensão irá cair para zero, e os electrões não fluem mais. A bateria estará "morta" e pronta para eliminação/reciclagem sendo a eliminação um problema razoável. Em Fevereiro de 1993, a National Geographic informou que cerca de dois bilhões e meio de baterias domésticas são compradas a cada ano nos Estados Unidos. Destas, mais de 90% são baterias de uso único (vulgo pilhas) que encontram o seu caminho em aterros ou incineradoras. Existem várias classes de baterias. Uma bateria primária não pode ser recarregada, por isso é jogado fora quando a bateria está "morta", isto é, quando os componentes atingiram suas concentrações de equilíbrio. Em contraste, quando uma bateria secundária, ou bateria recarregável, descarrega, é recarregada através do fornecimento de energia eléctrica paraIntrodução reverter a reacção celular e reformar os reagentes. Em outras palavras, neste tipo de bateria, as células fotovoltaicas são periodicamente convertidas em células electrolíticas para restaurar as concentrações de equilíbrio. A célula de combustível, ou de bateria de fluxo, é aquela que não é auto-suficiente e tem que se fornecer continuamente um ou mais reagentes… 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 3
  • 4. Electrónica Analógica Tecnologias de Baterias Baterias são dispositivos que convertem a energia química em energia eléctrica. Principais Tecnologias:  Chumbo-Ácido.  Nickel-Cadmium.  Nickel-Metal Hydride.  Li-ion.Introdução 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 4
  • 5. Electrónica Analógica Importância do Armazenamento da Energia: As Pilhas e Baterias Electrónicos portáteis Veículos Eléctricos Tesla Roadster Pilha é uma fonte portátil de energia , resultante de reacções químicas que ocorrem no seu interior, ou seja, um gerador portátil. Desde o início dos tempos, o homem sempre desejou dominar a energia disponibilizando-a quando e onde quiser. Uma pilha, é portanto, uma fonte de energia portátil que se consome à medida que se utiliza. Dispositivos de Implante Armazenamento das Energias Renováveis e de Rede Solar EólicaIntrodução 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 5
  • 6. Electrónica Analógica Importância do Armazenamento da Energia Uma pilha ou bateria é um dispositivo que transforma energia química em energia eléctrica. A pilha tem três partes: os eléctrodos, o electrólito e o recipiente. Os eléctrodos são os condutores de corrente da pilha. O electrólito é a solução que age sobre os eléctrodos. O recipiente guarda o electrólito e suporta os eléctrodos. Existem dois tipos básicos de pilhas. A pilha primária é uma pilha na qual a reacção química acaba por destruir um dos eléctrodos, normalmente o negativo. A pilha primária não pode ser recarregada. A pilha secundária é uma pilha (mais conhecida com Bateria ou mesmo acumulador)Introdução na qual as acções químicas alteram os eléctrodos e o electrólito. Os eléctrodos e o electrólito podem ser restaurados à sua condição original pela recarga da pilha. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 6
  • 7. Electrónica Analógica Importância do Armazenamento da Energia  O termo “bateria”, entre nós, entende-se por recarregável e pode ser a soma de uma ou mais pilhas!... O ânodo é o eléctrodo (pólo/terminal) negativo de uma pilha ou bateria. Fornece electrões . Ião negativo. É onde se dá “Oxidação”, isto é o material destrói-se com a reacção química . O cátodo é o eléctrodo (pólo/terminal) positivo de uma pilha ou bateria. Recebe electrões. Ião positivo. É onde se dá a “Redução”, isto é o material ganha substância da reacção química. As pilhas primárias não são recarregáveis , e consequentemente ficam inúteis depois da descarga. Muitas destas pilhas são “pilhas secas “, pilhas em que o electrólito não é um líquido mas uma pasta ou similar. A pilha estará activa até que os materiais dosIntrodução eléctrodos se decomponha, sendo depois um perigo para a saúde pública que deve ser reciclado convenientemente. Geralmente as pilhas primárias têm um capacidade inicial e uma tensão mais elevadas dos que as pilhas secundárias (baterias recarregáveis). 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 7
  • 8. Electrónica Analógica Pilhas Primárias Características da pilhas primárias. Aplicações: Vantagens: Desvantagens: Aparelhos portáteis. Baratas. Só uma utilização. Lanternas de iluminação. Convenientes. Grande quantidade a ser reciclada. Brinquedos. Leves. Pilhas colocado em aterros têm um impacto ambiental Memória back-up. Bom prazo de armazenamento. grave. Relógios. Alta densidade de energia para Ciclo de vida/eficiência energética do ciclo de <2%. Aparelhos auditivos. descargas baixas/moderadas. Rádios. Implantes médicos. Sistemas de Defesa (mísseis). Pilhas Leclanché (zinco carbono ou pilha seca) Pilhas Alcalinas. Pilhas de Lítio. Pilhas de Oxido de Mercúrio. Pilhas de Lítio c/Cátodo liquido. Pilhas Zinco/MnO2. Pilhas de Lítio c/Cátodo sólido. Pilhas Alumínio/Ar. Pilhas de Lítio c/Electrólito sólido.Introdução Pilhas Magnésio-Cloreto de Cobre Pilhas Lítio-ferro. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 8
  • 9. Electrónica Analógica Pilhas secundárias – (Recarregáveis/Baterias) Baterias ácidas de Chumbo Pilhas Zinco/MnO2 Pilhas/Baterias de Níquel/Cádmio Pilhas Níquel/Metal Hidreto (NiMH) Baterias de Iões de Lítio Pilhas Alcalinas Manganésio recarregáveis ETC…. A capacidade de uma bateria define a sua a capacidade energética e é expressa em ampère-hora (1 A/h = 3600 coulombs). Se uma bateria debita um ampere (1 A)Introdução de corrente (fluxo) por uma hora, tem uma capacidade de 1 A/h. Se puder fornecer 1 A por 10 horas, sua capacidade é 10 A/h. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 9
  • 10. Electrónica Analógica Gaston Planté : Bateria de Chumbo Gaston Planté ( 1834-1869): Orthez, França. As suas primeiras experiências no domínio da electricidade, levaram-no, em 1859, à construção de uma bateria para acumular energia eléctrica. Borracha Borracha Folhas de Chumbo H2SO4 + H2O Este seu primeiro modelo de acumulador, chamado de Planté, era constituído basicamente por duas lâminas de chumbo, separadas por tiras de borracha e enroladas como um cilindro que se emergia numa solução aquosa ácida a 10% de ácido sulfúrico. No ano seguinte Planté apresentou à Academia Real das Ciências uma bateria com noveHistória elementos iguais ao do seu primeiro modelo numa caixa de vidro e com terminais ligados em paralelo (2,1Volts). Embora hoje se usem seis elementos em série que perfaz 12,6V, usadas como baterias de arranque nos automóveis de hoje. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 10
  • 11. Electrónica Analógica Gaston Planté : Bateria de Chumbo A capacidade inicial era muito limitada dado que a placa do positivo tinha pouco material activo disponível para a reacção, a força electromotriz deste acumulador, também chamado de chumbo ou ácido, era de 2,1 V. Este modelo foi sofrendo sucessivamente melhorias ao longo dos tempos, tantos nos materiais, como nos processos da fabricação, destacando-se a figura de Camille Alphonse Faure que, em 1881, tornava o modelo de Planté mais eficiente e aplicou-o desde logo à tracção eléctrica. Posteriormente, a evolução deste modelo, tornou-o num grande sucesso comercial na recém indústria de automóveis eléctricos. Embora rudimentar, o primeiro modelo de acumulador tornou Gaston PlantéHistória reconhecidamente como o inventor da bateria recarregável, a bateria de Chumbo/ácida tal como hoje a conhecemos nos veículos motorizados. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 11
  • 12. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo  É a bateria típica de 12-V usada nos automóveis . A bateria de chumbo-ácido tem seis células ligadas em série, cada uma das quais fornece cerca de 2 V. Cada célula contém duas grades de chumbo compactado com o material do eléctrodo: o ânodo é esponjoso e composto por amalgama de Pb (Chumbo) em pó , e o cátodo é composto por amalgama de pó de PbO2 (dióxido de chumbo. As grades estão imersas em uma solução electrolítica de água e ácido sulfúrico H2O +H2SO4. Folhas de fibra de vidro entre as grades evitam curto-circuito por contacto físico espontâneo. Quando descarrega as células, gera energia eléctrica como uma célula voltaica.Baterias de Chumbo 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 12
  • 13. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo Vantagens: Fornece um grande impulso de corrente ao motor de arranque do motor, tem durabilidade, confiável; eficaz em baixas temperaturas. . Desvantagens:  1. Perda de capacidade: PbSO4, que é necessário na fase de recarga, para recompor as grades da bateria durante a carga da bateria. Tensão mecânica e normal funcionamento pode desalojar PbSO4 e reduzir a capacidade da bateria. Se PbSO4 uma quantidade suficiente é perdida, a célula não pode ser recarregada.  2. Segurança perigo: as baterias mais velhas têm uma tampa em cada célula para monitorar densidade do electrólito e repor a água perdida durante a descarga. Durante a recarga, um pouco de água pode electrolisar em H2 e O2 e, se houverBaterias de Chumbo ignição, os gases podem explodir e espalhar H2SO4. As baterias modernas usam uma liga de chumbo que inibe a electrólise e reduz a perda de água, são a baterias seladas. Pb(s) + SO42-(aq) --> PbSO4(s) + 2e- 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 13
  • 14. Electrónica Analógica Tampa com válvula de Bateria de Chumbo: Estrutura segurança de pressão e desgasificação centralizada Placas Positivas Caixa e Tampa robustas Placa Positiva Grelha PositivaBaterias de Chumbo Bloco de Placas Placas Negativas Placa Negativa Grelha Negativa 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 14
  • 15. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: Grelhas 1- Grades de Chumbo-Antimónio ou Chumbo-Cálcio.Baterias de Chumbo 2A - Material de enchimento - Teróxido de Chumbo. 2B – Material de enchimento – Chumbo esponjoso. 3 – Fibra de vidro. Nota: A solução de ácido sulfúrico diluído deve submergir ambas as placas totalmente. Notar que a fibra de vidro, ao meio , deve estar entre ambas as placas. As cores verde e púrpura são os separadores inter-células, ás quais as placas estão ligadas. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 15
  • 16. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: Estrutura1. Tampas seladas 4. PastilhasImpede o vazamento do electrólito. Protecção antichama em dose dupla.2. Indicador de carga 5. Conexões internasMelhor visualização do estado de carga da bateria. Mais robustas, com chumbo de alta pureza; menor3. Pólos terminais autodescarga.Sem porosidade, com encaixe perfeito, evitando 6. Caixao vazamento de ácido sulfúrico. Feita em polipropileno, resistente à toda prova. 7. Bloco de placas Sistema automatizado de montagem, garantindo melhor performance eléctrica e mecânica. 8. Separadores de polietileno Tipo envelope, conferindo maior protecção contra vibrações e curto-circuitos. 9. Grade negativa expandida 10. Bandeira central Melhor condutividade eléctrica, gerando mais energia e13. Tecnologia Patenteada facilidade nas partidas.Grades Positivas Laminadas eEstampadas de alta performance. 11. Placa negativa 12. Placa positiva22-12-2011 Por : Luís Timóteo 16
  • 17. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Design. Pólo (+) Ponte de Pólos (+) Set de Placas positivas Pólo (-) Ponte de Pólos (-) Outros FormatosBaterias de Chumbo Set de Placas positivas Reacção: Ligação Série  No processo químico há libertação de hidrogénioe e formação de Sulfatos. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 17
  • 18. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Design. Bateria típica para aplicações estacionárias Stopper Conectores (Pólos) Electrólito SeparadorBaterias de Chumbo Placa Neg. (Gradeada) Placa Pos. (tubular) Espaço para detritos 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 18
  • 19. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: Tradicional Ventilada Aberta Vented lead- acid-battery gassing No final do carregamento da bateria chumbo- ácida, são produzidos gases nas placas da bateria. O principal problema é a geração de oxigénio na placa positiva. O Oxigénio pode-se recombinar na placa negativa, mas as placas são Filling traditional separadas com o electrólito líquido. lead-acid battery with water A Difusão de oxigénio no interior dum líquido é muito lenta. É por isso que apenas uma pequena parte do oxigénio é recombinado nas baterias tradicionais chumbo-ácidas - a maior parte forma bolhas subindo à superfície do electrólito e saem para fora através das aberturas na parte superior da bateria. Assim a água (parte do electrólito daBaterias de Chumbo bateria) é perdida e, periodicamente, é preciso verificar o nível de electrólito da bateria e encher a bateria com água se o nível estiver baixo. baterias tradicionais de chumbo-ácido são chamados de "abrir" ou "ventiladas", porque o volume da bateria está directamente ligado com o ar circundante e qualquer gás produzido na bateria pode sair para fora. Elas também são chamados de "inundadas" por causa da forma liquida do electrólito que circula em torno das placas da bateria. A verificação periódica do nível de electrólito é muito inconveniente ao negligenciar esta verificação muitas vezes resulta em danos na bateria. É possível fazer bateria de chumbo-ácido livre de manutenção? 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 19
  • 20. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Tipos e Comparações  Hoje, existem três tipos de baterias de chumbo e qualquer tipo, pode ser projectado e construído tanto para aplicações em ciclo de arranque ou descarga profunda . Os tipos são as baterias comuns chumbo-acidas (inundadas ou fluidas), as de ácido gelificado (Gel), e bateria com fibra de vidro absorvente - AGM (Absorption Glass Mat).  Existem vários níveis de qualidade disponíveis em cada tipo. O Preço depende da qualidade, assim como da concepção do produto, processamento e custos de fabricação. Isso inclui a quantidade de chumbo, os métodos de cura e colagem das placas, o grau e o tipo de placa de inter-isolamento, a qualidade do processo, bem como o método de selagem utilizado. Geralmente, a alta qualidade significa maior custo. O tipo mais antigo de baterias de chumbo-lho são as de células “inundadas ou fluidas”(flooded), que existem há décadas. ElasBaterias de Chumbo geram perigosos gases explosivos, “névoa" de ácido durante o carregamento, corroem os seus terminais, e as superfícies envolventes, e exigem rega regular (manutenção do nível de electrólito). Dentro deste tipo de baterias também as há seladas, sofrendo apenas uma pequena alteração na sua estrutura básica. Estas são do tipo menos caro e, portanto, são a “Inundada“ – Gera Gases durante o escolha de muitos proprietários de automóveis carregamento. por exemplo. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 20
  • 21. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: VRLA Vs VentiladaBaterias de Chumbo Gases nas baterias de Migração do Oxigénio nas chumbo ventiladas comuns Baterias VRLA VRLA –sem pingos 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 21
  • 22. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: A ideia VRLA A ideia principal é acelerar a difusão de oxigénio nas baterias de chumbo-ácido para um nível em que todo o oxigénio gerado no carregamento normal da bateria se recombine dentro da bateria. Neste caso, o respiro da bateria pode ser substituída por uma válvula de segurança alto-falante. A válvula se abre apenas em caso de emergência (por exemplo, se a corrente de carga é muitas vezes maior que o normal) e selaria a bateria em condições normais. A taxa de difusão de oxigénio depende de diversas variáveis​​, mas alterando a temperatura e pressão, que podem acelerar a difusão de alguns pontos percentuais - não é suficiente - precisamos de ordens de magnitude muito maiores. É possível? É possível se mudarmos o meio para a difusão. A difusão do gás pode ser mil vezes mais rápida que a difusão em líquidos. Então, se substituirmos um pouco de líquido no caminho de difusão doBaterias de Chumbo oxigénio por difusão de gás para acelerar. Precisamos colocar algumas cavidades de gás no electrólito líquido e não permitir que eles subam à superfície do electrólito e desapareçam. Magia? Tais baterias chumbo-ácidas existem realmente. Eles são chamados de baterias VRLA (Valve Regulated Lead-Acid). Elas são seladas durante a carga ou descarga, podem ser usadas em diferentes posições (apenas na posição de cabeça para baixo não é recomendado durante a carga). São mais seguras, elas não emitem gás e são quase livres de manutenção. Qual é o custo desta qualidade e como ela é feita? 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 22
  • 23. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: VRLA -Tecnologia AGM Há duas tecnologias VRLA até agora - AGM e GEL. AGM - Absorptive Glass Mat  Os velhos separadores de plástico poroso das baterias chumbo-ácido usuais poderia ser substituído com esteira em fibra de vidro muito fina. Esta esteira não-condutora serve como um separador, enche o volume total entre as placas da bateria e forma um meio altamente poroso. Ele absorve a parte principal do electrólito e ainda tem algumas poros vazios dentro: cavidades cheias de gás - não líquido. Essas bolhas não podem subir à superfície do electrólito, devido às forças de tensão superficial e formam os caminhos excelentes para a difusão de oxigénio.  A bateria AGM usa o mesmo electrólito que é usado nas baterias de chumbo-ácido ventiladas - ácido sulfúrico H2SO4 misturado com água. Todo o oxigénio gerado na placa positiva de chumbo- ácido de bateria difunde em parte através de gás liquefeito e, principalmente, através da placa negativa, onde ele se recombina com o conjunto de reacções: O2-+ 2Pb -> 2PbO 2PbO + 2H2SO4 -> PbSO4 + 2H2OBaterias de Chumbo 2PbSO4 + 4H + + 4e -> 2Pb + 2H2SO4 Se resumir essas reacções, temos uma reacção muito simples e lógica global: O2-+ 4H + + 4e -> 2H2O Isso significa que todo o oxigénio gerado na placa positiva recombina com todo o hidrogénio gerado na placa negativa de chumbo-ácido de bateria e formas água. Portanto, a água não é perdida, não sendo a água necessária, a verificação do nível de electrólito não é necessária pelo que a bateria de chumbo-ácido AGM é praticamente livre de Manutenção. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 23
  • 24. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: VRLA -Tecnologia AGM As baterias AGM (Absorved Glass Mat), criadas em 1985, são o último passo na evolução das baterias ácidas. Em vez de usarem gel, as AGM usam fibra de vidro a envolver o electrólito, o que contribui para que sejam as mais resistentes aos impactos. Estas baterias também utilizam a tecnologia VRLA, fazendo tudo o que as de Gel fazem, mas melhor.Baterias de Chumbo “AGM” – Recombina internamente hidrogénio e oxigénio dando água. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 24
  • 25. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: VRLA - Tecnologia Gel Outra possibilidade de imobilizadas as cavidades gasosas, é realizada pela imobilização do próprio electrólito. O electrólito de ácido sulfúrico é misturado com uns grãos de sílica (dióxido de silício) formando Gel com uma área de superfície extremamente grande. Gel é uma substancia gelatinosa, macia e elástica algo entre o estado líquido e o estado sólido. Do ponto de vista químico, é o mesmo electrólito de ácido sulfúrico, todas as reacções básicas de uma bateria de chumbo-ácido, acontecem numa bateria de electrólito em gel. Do ponto de vista físico, não é um líquido, pelo que as cavidades gasosas ou bolhas de gás permanecem onde são formadas. As Cavidades de gás se unem formando longas rachaduras 3D que às vezes seBaterias de Chumbo estendem desde uma placa da bateria para outra. Este é o caminho ideal para a difusão de oxigénio. O mesmo mecanismo de migração do oxigénio é realizado nas baterias VRLA de GEL. AS mesmas reacções de recombinação do oxigénio têm lugar na placa negativa. Obtendo-se o mesmo resultado : não há perdas de água, não nivelamentos de electrólito , não manutenção… 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 25
  • 26. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: VRLA - Tecnologia Gel As baterias de Gel, tecnologia da década 70’s contêm um aditivo de sílica que envolve o electrólito formam-se micro fendas que permitem as reacções e recombinações entre a placa positiva e a placa negativa e recombinam internamente a maior parte dos gases. Estas baterias usam a tecnologia VRLA (Valve Regulated Lead Acid Battery), ou seja, são seladas e possuem um mecanismo de válvula de regulação que permite o escape dos gases, hidrogénio e oxigénio em excesso, que se produzem durante o processo de carga. A tensão de carga, neste tipo de baterias, é mais baixa que nos outros tipos de baterias ácidas.Baterias de Chumbo “Gel” – Recombina internamente hidrogénio e oxigénio dando água. 26 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 26
  • 27. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: VRLA – Pontos Positivos As principais vantagens das baterias VRLA (ambos AGM e gel) em comparação aos tradicionais baterias de chumbo-ácido são as seguintes.Baterias de Chumbo As Baterias VRLA são isentas de manutenção ou muito próximo disso. As Baterias VRLA não emitem gases e podem ser usadas sem ventilação especial. As Baterias AGM e GEL são “nonspillable” - são mais fáceis de transportar e de manter, as baterias podem ser usadas ​em qualquer posição. As Baterias VRLA podem ter a vida prolongada sob carga de flutuação. As Baterias VRLA têm a vida armazenamento prolongada A Taxa de auto-descarga é de 1-3% da capacidade da bateria por mês. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 27
  • 28. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: VRLA - Pontos Negativos Pontos Negativos das Baterias AGM e GEL Ambos os tipos de baterias VRLA têm algumas desvantagens em comparação com as tradicionais baterias de chumbo-ácido. As Baterias VRLA são mais caras, e são muito sensíveis à violação dos Voltagem de carga ou corrente. Elas podem perder água se a corrente de carga ou tensão são maiores que recomendado e não há possibilidade de acrescentar água á bateria uma vez que a bateria é selada. É por isso que a tensão de carregamento das VRLA deve coincidir com a temperatura da bateria - compensação automática de temperatura deve ser usada. Geralmente a máxima a descarga de baterias VRLA é menor em comparação com as baterias tradicionais de mesma capacidade.Baterias de Chumbo Baterias AGM e GEL: diferenças Ambos os tipos de baterias VRLA são mais ou menos similares. Similares em aplicações e manutenção. Semelhantes nas principais características técnicas. Apenas alguns pontos devem ser mencionados ao discutir diferenças da AGM e baterias de GEL. As correntes máximas de carga e descarga das bateria AGM são geralmente maiores do que as correntes de bateria gel. A capacidade da bateria AGM geralmente diminui mais lentamente com o aumento da corrente do que a capacidade bateria de gel. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 28
  • 29. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: VRLA - AGM e GEL: diferenças Baterias AGM e GEL: diferenças É por isso que VRLA tensão de carregamento deve coincidir com a temperatura da bateria - compensação automática de temperatura deve ser usada. Geralmente a máxima de descarga de baterias VRLA é menor em comparação com as baterias tradicionais de mesma capacidade. Aplicações das baterias VRLABaterias de Chumbo As Baterias VRLA modernas são mais caras do que as baterias chumbo-ácidas de estilo mais antigo. Então, elas são preferencialmente usadas em aplicações sensíveis às vantagens principais das baterias AGM e GEL: baixo custo de assistência e ausência de qualquer vazamento da bateria. As principais aplicações são: UPS, reserva de energia em sistemas de comunicações de carros, iates e motos de luxo … 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 29
  • 30. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Qualidade AGM/GEL GEL AGMBaterias de Chumbo 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 30
  • 31. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Qualidade AGM: Características… 4 8 1. Advanced Calcium Ag9TM para alta performance e longa duração. 3 2. Tampas de manutenção. 10 3. Potência de Arranque: 650A. 4. Caixa Duratex TM-Máxima protecção contra 9 vibrações e danos por impactos. 5. Uniões Reforçadas: Resistência a vibrações 11 12 extremas. 2 13 6. Sistema de Separadores Independentes. 14 7. Fundo em Favo-mel. Evita perfurações da 1 caixa.Baterias de Chumbo 5 8. Bornes Roscados em Aço. 9. Saída única de gases. Desvía os gases dos terminais. 15 6 10. Bornes Fundidos. Evita deterioração dos Bornes. 11. Bornes deslocados. Protege as placas, contra 7 fugas. 14. Conectores entre Elementos. El conducto 12. Desenho á prova de salpicos. más eficiente de corriente. 13. Evita Chamas. Elimina o risco de explosão 15. Caixa e Cobertura : Selada á prova de calor. causada por uma chispa externa. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 31
  • 32. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: Funcionamento - Descarga Reacção no Terminal (-) Oxidação 1. Pela perda de 2 electrões [2e-] o chumbo oxida-se e fica com carga positiva: Pb → [2e-] + Pb2+ 2. O átomo de chumbo carregado positivamente, reage com o ácido sulfúrico e produz sulfato de chumbo e são libertado 2 iões de hidrogénio do electrólito: Pb2++ H2SO4 → PbSO4 + 2H+ Electrólito = Ácido Sulfúrico → Água (30% de ácido sulfúrico e 70% de água Reacção no Terminal (+) Redução 3. Ao receber 2 electrões [2e-] o dióxido de chumbo é reduzido e parte-se em 2 iões de oxigénio e 1 ião(II) de chumbo: [2e-] + PbO2 → Pb2+ + 2O2-Baterias de Chumbo 4. O ião(II) de chumbo reage com o ácido sulfúrico e produz sulfato de chumbo e outros 2 iões de hidrogénio são libertados: Pb2+ + H2SO4 → PbSO4 + 2H+ 5. Os iões de hidrogénio de (2) e (4) juntos com os iões de oxigénio de (3), perfazem duas moléculas de água: 2H+ + 2H++ 2O2- → 2H2O Reacção da Descarga: Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O (Sulfato de chumbo + água) 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 32
  • 33. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: Funcionamento - Descarga Electrólito: Ácido Sulfúrico H2SO4 → H2O (Água) I Placa Negativa = Ânodo Placa Positiva = Cátodo Pb → PbSO4 PbO2 → PbSO4 Dióxido de Chumbo → Chumbo → Sulfato de Chumbo Sulfato de Chumbo E0 = -0.356V E0 = +1.685V H2SO4 H2SO4 2H+Baterias de Chumbo Pb + H2SO4 H2SO4 + PbO2 + [2e-] + ↓ ↓ [2e-] + 2H+ + PbSO4 2H2O 2H2O + PbSO4 A Tensão duma Bateria: ΔEº = Pot. de oxid. do Redutor – Pot. de oxid. do oxidante =+1.685-(-0.356)=2.041 V 33 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 33
  • 34. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: Funcionamento - Descarga No processo de Descarga, o ácido sulfúrico (H2SO4) dissocia-se passando os SO4 ao chumbo (Pb) de ambas as placas (positiva e negativa) formando nelas o sulfato de chumbo (PbSO4); os H2 roubam o oxigénio do óxido de chumbo (PbO2) da placa positiva, formando água (H2O) que diminui a concentração ácida do electrólito. A reacção química gera a corrente eléctrica (electrões livres que lentamente se reúnem nas placas negativas).Baterias de Chumbo Se o processo continuar, o electrólito pode se transformar em água pura e as placas podem ser cobertas de sulfato (PbSO4) e então a actividade eléctrica dentro da bateria pode ser paralisada, ficando descarregada. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 34
  • 35. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: Funcionamento - Carga Reacção no Terminal (-) Redução 1. Com a adição de 2 electrões [2e-] reduzindo o sulfato de chumbo e quebrando-o num átomo de chumbo e de 1 ião sulfúrico: [2e-] + PbSO4 → Pb + SO42- 2. O ião sulfúrico de (1), junto com os iões de hidrogénio de (5) formam ácido sulfúrico: 2H+ + SO42- → H2SO4 Electrólito = Água → Ácido Sulfúrico Reacção no Terminal (+) Oxidação 3. Pela perda de 2 electrões [2e-] do sulfato de chumbo que se oxida dividindo-se num ião de chumbo(IV) e 1 ião sulfúrico: PbSO4 → [2e-] + Pb4+ + SO42-Baterias de Chumbo 4. O ião sulfúrico dissolve-se na água e produz ácido sulfúrico e 1 ião de oxigénio é libertado: SO4 + H2O → H2S04 + O2- 5. O ião de chumbo(IV) de (3) junta-se com o ião de oxigénio de (4) e um átomo de oxigénio da água, formam dióxido de chumbo e libertam 2 iões de hidrogénio: Pb4 ++ O2- + 2H2O → PbO2 + 2H+ Reacção da Carga: 2PbSO4 + 2H2O → Pb + PbO2 + 2H2SO4 (chumbo + dióxido de chumbo) 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 35
  • 36. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: Funcionamento - Reacções  Reacção no eléctrodo Positivo: Pb(IV)O2 + H2 SO4- + 3H++2e- Pb(II) SO4 + 2H2O  Eo 1.805 V  Reacção no eléctrodo Negativo: Pb(0) + HSO4- + 3H++2e- Pb(II) SO4 + H+ + 2e-  Eo -0.340 V  Reacção total da célula: PbO2 + Pb + 2HSO4- + 4H+ 2PbS O4 + 2H2O  Eo cell 2.145 VBaterias de Chumbo E0 – Á Gravidade específica de 1.3 do H2SO4 Para manter as reacções:  Fornecer Ácido.  Fornecer Electrões. P.T. Moseley, J. of Power Sources 64 (1997) 47-50 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 36
  • 37. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: Funcionamento - Carga I Placa Negativa = Ânodo Placa Positiva = Cátodo PbSO4 → Pb PbSO4 → PbO2 Sulfato de Chumbo → Sulfato de Chumbo → Chumbo Dióxido de Chumbo H2SO4 H2SO4 Pb + H2SO4Baterias de Chumbo H2SO4 + PbO2 + [2e-] + 2H+ ↓ ↓ [2e-] + 2H+ + PbSO4 2H2O 2H2O + PbSO4 Electrólito: Ácido Sulfúrico (Água) H2O → H2SO4 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 37
  • 38. Electrónica Analógica Bateria de Chumbo: Funcionamento - Carga Durante a carga eléctrica : a corrente eléctrica fluindo ao contrário faz a sulfatação libertar o seu sulfato para a solução electrolítica. O processo faz a placa e a solução voltarem à sua composição original. Pode se ver bolhas que são formadas de oxigénio e hidrogénio. Estes gases são expelidos pelo válvula/Vent. A água é formada pela combinação dos gases oxigénio (O2) e hidrogénio(H) = (H2O), razão pela qual só se deve completar o nível somente com água destilada.Baterias de Chumbo A carga reverte o processo destrutivo da bateria que acontece quando ela descarrega. As placas e o electrólito que tinham sido transformados em sulfato e em água são restaurados em sua composição original. Se a bateria está muito ruim pode ser que ela não aceite a carga… 38 22-12-2011 Por : Luís Timóteo Por: Luís Timóteo 38
  • 39. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Composição.  Eléctrodo Positivo : Dióxido de Chumbo (PbO2)  Eléctrodo Negativo: Chumbo (Pb)  Electrólito: Solução de ácido sulfúrico (H2SO4) e água (H2O) H2OBaterias de Chumbo PbO2 Pb H2O H2O H2O H2O 39 22-12-2011 Por : Luís Timóteo Por: Luís Timóteo 39
  • 40. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Reacções. • Reacção química (descarga) 2H2O H SO 2 4 2e- 2H+ O22- SO42- Pb2+ 2H+ PbO2 H2SO4 PbSO4 Pb Pb2+ SO4 2- 2e-Baterias de Chumbo PbSO4 H2O H2O H2O H2O H2O 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 40
  • 41. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Reacções. • Reacção Química (descarga)  Eléctrodo Negativo Pb Pb2+ + 2e- Pb2+ + SO42- PbSO4  Electrólito 2H2SO4 4H+ + 2SO42-Baterias de Chumbo  Eléctrodo Positivo PbO2 + 4H+ + 2e- Pb2+ + 2H2O Pb2+ + SO42- PbSO4 •Geral: Pb + PbO2 + H2SO4 2- 2PbSO4 + 2H2O  A voltagem nominal de cada célula é de cerca de 2.1. As células são, normalmente ligadas em série para obter voltagens mais altas , i.e. 6V, 12 V, 24 V e 48V. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 41
  • 42. Electrónica Analógica Baterias de chumbo…  Á medida que a bateria descarrega , a concentração de ácido sulfúrico diminui.  Ao mesmo tempo, sulfato de chumbo é depositado nas placas dos eléctrodos.  Durante a carga segue-se o processo inverso, mas uma pequena parte do sulfato de chumbo fica agarrado as placas dos eléctrodos.  Em cada ciclo de carga/descarga, mais algum sulfato de chumbo é depositado nas placas dos eléctrodos, reduzindo a área de reacção, afectando negativamente a performance da bateria.  A sulfatação dos eléctrodos é um dos principais efeitos que afectam a vida útil dasBaterias de Chumbo baterias.  Para evitar um processo acelerado de sulfatação, as baterias precisam de ser carregadas a 100% a seguir a cada ciclo de descarga, e devem ser mantidas carregada a uma voltagem flutuante maior que a voltagem nominal.  Para as baterias chumbo ácidas, e dependendo da tecnologia, a voltagem flutuante deve ser entre 2.08 V e 2.27 V/célula. Pela mesma razão , não devem descarregar a menos de 1.75 V/célula. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 42
  • 43. Electrónica Analógica Modelos Baterias de chumbo…Baterias de Chumbo “A New Battery Model for use with Battery Energy Storage Systems and Electric Vehicles Power Systems” H.L. Chan, D. Sutanto “A New Dynamic Model for Lead-Acid Batteries” N. Jantharamin, L. Zhangt Todos os modelos implicam um problema ao conectar baterias de diferentes capacidades em paralelo: uma vez que as resistências internas dependem da capacidade, a bateria com a menor capacidade pode actuar como uma carga para a bateria com a maior capacidade. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 43
  • 44. Electrónica Analógica Modelos Baterias de chumbo…  A Maior parte dos parâmetros do circuito dependem de:  Estado da Carga.  Ritmo de Carga / Descarga.  TemperaturaBaterias de Chumbo “Internal Resistance and Deterioration of VRLA Battery - Analysis of Internal Resistance obtained by Direct Current Measurement and its application to VlRLA Battery http://www.mhpower.com.au/images/tecfig23.gif Monitoring Technique” SONNENSCHEIN Isamu Kurisawa and Masashi Iwata 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 44
  • 45. Electrónica Analógica Capacidade das Baterias de chumbo…  A capacidade da Bateria é muitas vezes medida em Ah (Amperes-hora) a um dado ritmo de descarga (geralmente 8 ou 10 horas).  Devido à variação da resistência interna a capacidade é menor se a bateria descarregar mais rapidamente (efeito Peukert).  As capacidades disponíveis das baterias podem variar de poucos Ah a alguns milhares de Ah.Baterias de Chumbo http://polarpowerinc.com/info/operation20/operation25.htm 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 45
  • 46. Electrónica Analógica Capacidade das Baterias de chumbo… A capacidade da bateria varia com a temperatura.Baterias de Chumbo http://polarpowerinc.com/info/operation20/operation25.htm Alguns fabricantes de carregadores de baterias implementam algoritmos que aumentam a tensão de flutuação em temperaturas mais baixas, e aumentam a tensão de flutuação a altas temperaturas. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 46
  • 47. Electrónica Analógica Descarga das Baterias de chumbo… A tensão de saída varia durante a descarga, devido à mudança na tensão interna e resistência com o estado de carga. Coup de Fouet Patent 6924622 Battery capacity measurement Anbuky and PascoeBaterias de Chumbo 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 47
  • 48. Electrónica Analógica Descarga das Baterias de chumbo… Fenómeno “Coup de Fouet”Baterias de Chumbo O mapa esquemático da descarga na fase inicial de chumbo-ácido da bateria é mostrado nas Figuras anteriores. A tensão mínima de descarga é chamada de tensão de mergulho Vd (dip voltage) e depois a tensão da bateria recupera para chegar a uma tensão de patamar Vp (plateau voltage). (dip tempo td, plateau tempo tp).  A curva de descarga das baterias de Chumbo-ácido e o fenómeno CDF, Vd, Vp td e tp são os parâmetros do CDF. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 48
  • 49. Electrónica Analógica Descarga das Baterias de chumbo… Fenómeno “Coup de Fouet” Explicação teórica para o fenómeno CDF  Teoria de cristalização de sobrevoltagem (Berndt , Voss [3] and Simon) Teoria Gel-crystal (Pavlov) Dissipação de Oxigénio (Rüetschi and Cahan) Camada Dieléctrica no interface Pb/PbO2 (De Oliveira and Lopes) Efeitos da circulação do electrólito (Armenta-Deu and Victoria Calvo-Baza)Baterias de Chumbo Limitações de transporte de massa através dos poros (Perrin et al.) Infelizmente, até agora não temos um mecanismo racional para explicar o fenómeno "coup de fouet" que tenha em conta todos os resultados das experiências e que seja aceite pela maioria dos pesquisadores. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 49
  • 50. Electrónica Analógica Métodos de carga das Baterias de chumbo  Métodos:  Voltagem constante.  Corrente constante.  Corrente constante / Voltagem constante.  Problema de equalização celular: como o número de células em série aumenta, a tensão entre as células é mais desigual. Algumas células serão sobrecarregadas e algumas células serão subcarregadas. Esta questão leva a uma falha prematura das células.  Á medida que o estado de carga aumenta, a resistência interna tende a diminuir. Assim, a corrente aumenta levando a novo aumento do estado de carga acompanhada por um aumento na temperatura. Ambos os efeitos contribuem para continuar a diminuir a resistênciasBaterias de Chumbo internas, o que aumenta a corrente e a temperatura ... Este processo de feedback positivo é chamado de fuga térmica. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 50
  • 51. Electrónica Analógica Eficiência das Baterias de chumbo Considere que, durante a Carga aplica uma corrente constante IC, a tensão VC durante um tempo ΔTC. Desta forma a bateria vai de um estado conhecido de carga ao estado de totalmente carregada. Então a energia transferida para a bateria durante este processo é: Ein = ICVC ΔTC Agora, a bateria está a descarregar com uma corrente constante ID, uma tensão VD durante um tempo ΔTD. O estado final da carga coincide com o estado original da carga. Então a energia fornecida pela bateria durante este processo é: Eout = IDVD ΔTD VD I D TD  Então a eficiência energética é: E   VCBaterias de Chumbo VC I C TC Assim, a eficiência energética é igual ao produto da eficiência de tensão  e da eficiência Coulomb c . Uma vez que as baterias de chumbo-ácido são normalmente carregadas com uma tensão de flutuação de cerca de 2,25 V / célula e a tensão de descarga é de cerca de 2 V / célula, a eficiência de tensão é cerca de 0,88. Em média a eficiência Coulomb é cerca de 0,92. Assim, a eficiência energética é de cerca de 0,80. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 51
  • 52. Electrónica Analógica Cálculos sobre Baterias de chumbo  A maioria dos cálculos são baseados em algumas taxas específicas de descarga e, em seguida, uma descarga linear é assumida. A suposição linear geralmente não é verdadeira. A não-linearidade é mais evidente para as taxas mais rápidas de descarga. Por exemplo, na bateria abaixo, leva cerca de 2 horas para descarregar a bateria em 44 A, mas é preciso quatro horas para a descarregar a 26 A. Claro, 26x2 não é 44.  Uma solução melhor é considerar as curvas de descarga dadas pelo fabricante e utilizar apenas uma aproximação linear para interpolar a curva de descarga apropriada.  No exemplo abaixo, a bateria pode fornecer 10 A continuamente por cerca de 12 horas. Uma vez que durante a descarga da tensão é de cerca de 12 V, a potência é de 120 W e a energia é cerca de 14,5 kWh.Baterias de Chumbo 10 A – Curva de descarga aproximada. Limite de Descarga Curva Nominal 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 52
  • 53. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Reacções/ Disulfatação Zona da Zona da Reacção Reacção PbSO4 Linhas de corrente Linhas de corrente Linhas de corrente PbO2 Linhas de corrente Linhas de corrente H2SO4 Pb Grade PbO Porosity Solução: H2SO4Baterias de Chumbo PbO2 PbO PbSO4 PbO 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 53
  • 54. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - Cristal de chumbo A indústria de bateria tem investido intensamente em pesquisa e desenvolvimento para um novo dispositivo de armazenamento derivado das baterias de chumbo, criando uma geração de baterias chamada de “cristalBaterias de Chumbo: Cristal de chumbo de chumbo”. Estas são ideais para carros eléctricos e tróleis, tecnologias eólica ,solar, e aplicações em UPS, para um mundo mais verde, e mais sustentável. A massa activa no eléctrodo positivo é uma mistura de cristalina e uma quantidade eficaz de superóxido policristalino de chumbo (PbO2). Essas células são caracterizadas, pela sua resistência interna notavelmente inferior, maior actividade, melhor características carga e descarga, menor sulfatação, maior capacidade de armazenamento e maior capacidade de extrair maiores quantidades de corrente eléctrica num período de tempo consideravelmente mais curto, em comparação com as convencionais células de armazenamento de chumbo-ácido. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 54
  • 55. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - Cristal de chumbo DESIGN Baterias de “chumbo cristal” utilizam novos materiais, novos processos e novas formulações. Não há emissão de vapores prejudiciais gasosos, o electrólito básico é neutro, não corrosivo, e não filtrável através doBaterias de Chumbo: Cristal de chumbo solo. As Baterias de chumbo cristal não provocam poluição e por isso estão de acordo com cada vez mais exigências de protecção ambiental. A arquitectura das baterias de “cristal de chumbo” é composta por placas de chumbo e uma solução ácida de SiO2 (high-conductivity silicate electrolyte) como electrólito. Os primeiros ciclos de carga / descarga ciclos fazem com que o electrólito solidifique e forme uma substância não tóxica cristalina. Disso resulta uma bateria, sem fluido e de alto desempenho e amiga do ambiente. A tecnologia de baterias de chumbo Cristal tem patentes exclusivas. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 55
  • 56. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - Cristal de chumbo CaracterísticasBaterias de Chumbo: Cristal de chumbo 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 56
  • 57. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - Cristal de chumbo CaracterísticasBaterias de Chumbo: Cristal de chumbo 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 57
  • 58. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - Cristal de chumbo CaracterísticasBaterias de Chumbo: Cristal de chumbo 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 58
  • 59. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - PbC ® Cell (“Lead-Carbon” Lead-CarbonBaterias de Chumbo: Lead-Carbon(Ultra Battery) 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 59
  • 60. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - PbC ® Cell (“Lead-Carbon”Baterias de Chumbo: Lead-Carbon(Ultra Battery) As baterias de Chumbo Carbono, também conhecidas por Ultra Baterias, são diferentes de outros tipos de baterias, porque combinam a alta densidade de energia de uma bateria de chumbo e alta potência específica de um supercondensador num dispositivo de baixo custo único. Os principais objectivos da pesquisa chumbo- carbono têm sido para estender o ciclo de vida das baterias de chumbo-ácido e aumentar a sua potência. Esta bateria à base de carbono para os veículos híbridos não é apenas a 70% mais leve, mas também recarrega 7 vezes mais rápido. Ela também dura duas vezes mais em comparação com os convencionais baterias de chumbo-ácido. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 60
  • 61. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - PbC ® Cell (“Lead-Carbon”Baterias de Chumbo: Lead-Carbon(Ultra Battery) Tecnologia e Funcionamento A tecnologia PBC ® é uma tecnologia de baterias "multi-células” híbridas assimetricamente supercapacitivas, de chumbo-ácido e de carbono. Como uma bateria de chumbo-ácido, esta bateria consiste de uma série de células. Dentro das células individuais, no entanto, a construção é mais complexa. Onde os eléctrodos negativos em baterias de chumbo-ácido são placas esponjosas de chumbo simples, nesta, os eléctrodos negativos são de cinco camadas conjuntas, que consistem de um eléctrodo de carbono, uma barreira de corrosão, um colector de corrente, uma segunda barreira de corrosão e um segundo eléctrodo de carbono. Estes conjuntos de eléctrodos são, então, separados com separadores convencionais e eléctrodos positivos, para formar a nossa bateria, que é preenchida com um electrólito ácido, selada e ligados em série com as outras células. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 61
  • 62. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - PbC ® Cell (“Lead-Carbon”Baterias de Chumbo: Lead-Carbon (Ultra Battery) Tecnologia e Funcionamento Uma bateria de chumbo-ácido convencional é composta por uma série de células, cada uma contendo um eléctrodo positivo feito de dióxido de chumbo e um eléctrodo negativo de chumbo metálico. Estes são imersos num electrólito de ácido sulfúrico diluído. As Baterias de carro inicialmente tendem a ter placas de eléctrodos finos e baterias chumbo-ácidas com eléctrodos mais grossos para EVs podem tolerar mais descargas "profundas" melhor do que aquelas com as mais finas, mas são mais pesadas​​. Nesta bateria , o eléctrodo negativo é substituído por um feito de carvão activado, um material usado em supercondensadores. Condensadores, como os dos flashes das câmaras fotográficas, que carregam e descarregam rapidamente, mas que não armazenam muita energia. supercondensadores são versões superiores que são capazes de manter uma quantidade razoável de energia, bem como carregá-la e libertá-la rapidamente. Alguns, já são utilizados em conjunto com as baterias de iões de lítio em carros eléctricos para aumentar a aceleração e recuperar energia durante as chamadas travagens "regenerativas" O carbono híbrido (Activado), que está protegido dentro de um sanduíche de outros materiais, é mais eficaz do que o chumbo metálico na libertação e absorção de protões para e do ácido durante o carregamento e a descarga. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 62
  • 63. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - PbC ® Cell (“Lead-Carbon” Tecnologia e FuncionamentoBaterias de Chumbo: Lead-Carbon (Ultra Battery) Standard VRLA Cell (“Lead-Lead”) Separadores Electrodo PbO2 de Carbono Pb PbO2 ® Célula Supercondensador PbC Cell (“Lead-Carbon”) Chumbo-Ácido + - Assimétrico i i1 Pb i2 Electrodo de Carbono Ultrabateria 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 3 Por: Luís Timóteo 63
  • 64. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - PbC ® Cell (“Lead-Carbon” Diagrama Esquemático Terminais de Cobre EstanhadoBaterias de Chumbo: Lead-Carbon(Ultra Battery) Respiradores de Segurança com (M6) Corta Chamas Placas Regulares de PbO2 Separadores AGM Caixa de Polipropileno (Anti Chamas) Ligações intercelulares Eléctrodos Negativos Colectores de corrente Carbono Activado (Proprietários) 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 64
  • 65. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - PbC ® Cell (“Lead-Carbon”Baterias de Chumbo: Lead-Carbon(Ultra Battery) Reacções Químicas Reacções da bateria Chumbo –Ácido padrão de são: Eléctrodo Positivo PbO2 + 4H+ + 2SO4- + 2e- ↔ PbSO4 + 2H2O (+1.685 V) Eléctrodo Negativo: Pb +2SO4↔ PbSO4 + 2e- (-0.365 V) Reacção Geral: PbO2 + 2H2SO4 + Pb↔ 2PbSO4 + 2H2O (+2.050 V)  Durante a carga e descarga, o eléctrodo positivo sofre a mesma reacção química que ocorre numa bateria convencional de chumbo-ácido, ou seja, dióxido de chumbo reage com o ácido e os iões de sulfato para formar sulfato de chumbo e água. A principal diferença na bateria PbC é a substituição do eléctrodo negativo por um eléctrodo de carbono activado, que não sofre qualquer reacção química . Em vez disso, a elevada área de superfície do eléctrodo de carbono activado armazena os protões (H +) do ácido numa camada sobre a superfície do eléctrodo. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 65
  • 66. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - PbC ® Cell (“Lead-Carbon”Baterias de Chumbo: Lead-Carbon(Ultra Battery) Reacções Químicas Reacções no Eléctrodo Negativo da bateria PbC Chumbo-Carbono; nC6x-(H+)x ↔ nC6(x-2)-.(H+)x-2 + 2H+ + 2e- (descarregada) Nas baterias convencionais de chumbo ácido a concentração de ácido varia entre muito concentrado no estado de plena carga, a um tanto diluída no estado descarregada sendo o ácido convertido em água. Ao contrário, as baterias de carbono armazenam (H +) no eléctrodo negativo no estado de plena carga, e libertam-nos para o eléctrodo positivo durante a descarga, onde eles são neutralizados, originando água. O resultado é a redução nas oscilações da concentração de ácido, que reduz a corrosão do eléctrodo positivo e leva a vida mais longa do eléctrodo positivo. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 66
  • 67. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas tecnologias - PbC ® Cell (“Lead-Carbon”Baterias de Chumbo: Lead-Carbon(Ultra Battery) As baterias de iões de lítio são clamorosas, elegantes, sexis e quentes, mas estão prestes a enfrentar um desafio formidável das baterias de chumbo-carbono que são um pouco mais volumosas e mais pesadas, mas a oferta competitiva de ciclo de vida e energia por uma pequena fracção do custo. Para acalmar os fundamentalistas de lítio e evangelistas dos EV’s, pode-se dizer claramente que as baterias de chumbo carbono , não serão a primeiras escolha para os veículos plug-in . No entanto, é claro as baterias de chumbo carbono serão a escolha sensata para micro, médios e veículos eléctricos híbridos (HEV) e muitas outras aplicações de armazenamento de energia, ligadas às redes eléctricas. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 67
  • 68. Electrónica AnalógicaOptima Batteries Baterias de chumbo… Novas Tecnologias - SpiralCell Technology A Tecnologia SpiralCell representa um repensar radical na concepção de chumbo-ácido de bateria. As placas de chumbo puro de uma bateria , são enroladas em uma espiral, produzindo células apertadas e compactas, exactamente da mesma forma que Gaston Plante nas suas primeirasBaterias de Chumbo: SpiralCell Technology experiências com baterias de chumbo. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 68
  • 69. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas Tecnologias - SpiralCell TechnologyBaterias de Chumbo: SpiralCell Technology Optima Batteries O conceito de engenharia único desta bateria, utiliza camadas longas e finas de chumbo em células em espiral devidamente apertadas. Porque as células estão firmemente apoiada por todos os lados a alta resistência das células cilíndricas, não são obrigados a fornecer resistência estrutural, permitindo ser feitas a partir de chumbo de alta pureza e proporcionando um alto desempenho. Isso se traduz em reduzir drasticamente a resistência interna e maior performance em temperaturas extremas.  As baterias OPTIMA podem ser totalmente recarregadas em cerca de uma hora, duas vezes mais rápido que as baterias convencionais. Elas também podem ser armazenadas durante quatro vezes mais tempo que as outras baterias, perdendo menos de meio volt por uma não utilização em mais de 6 meses . Electrólito está embebido em fio de fibra de vidro que separa as placas, dando origem a uma resistência interna muito baixa…É esta construção única que permite que as baterias Optima substituam e superem baterias convencionais de maiores dimensões. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 69
  • 70. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas Tecnologias - SpiralCell Technology Estrutura Vedação de alta eficiência Respirador de Segurança dos terminais automáticoBaterias de Chumbo: SpiralCell Technology Contentor interno em Plástico Placas positivas de Negativas Grelhas de Chumbo Separador de alta retenção Invólucro em metal 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 70
  • 71. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas Tecnologias - SpiralCell Technology Estrutura  As Células cilíndricas fornecem uma estrutura mecânica superior ao das baterias convencionais.  Elimina abaulamento celularBaterias de Chumbo: SpiralCell Technology  A Válvula de ventilação permite pressões maiores, de 7-8 psi.  As Baterias convencionais (placa plana) podem experimentar abaulamento da parede exterior quando a pressão se acumula durante a carga, resultando em perda de desempenho. As Baterias convencionais (placa plana) podem experimentar abaulamento da parede exterior quando a pressão se acumula durante a carga, resultando em perda de desempenho. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 71
  • 72. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas Tecnologias - SpiralCell TechnologyBaterias de Chumbo: SpiralCell Technology Factores que afectam a resistência a bateria: Espessura dos condutores de chumbo. Área de superfície da placa. Espaçamento entre as placas. Resistividade do separador. Tipo de electrólito. Gel tem maior resistência do que os fluidos ou AGM, que afecta negativamente a taxa de alta performance e arranque a frio. Concentração de electrólitos. Temperatura 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 72
  • 73. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas Tecnologias - SpiralCell Technology CaracterísticasBaterias de Chumbo: SpiralCell Technology Sem Manutenção . Dura três vezes mais do que uma bateria comum. Maior vida útil e arranques suaves ainda que sem utilização por mais de um ano. Tem o dobro da potência de arranque de uma bateria normal . Sistema Hermeticamente fechado sem nenhum risco de vazamento de ácido. Livre de corrosão. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 73
  • 74. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… Novas Tecnologias - SpiralCell Technology Variedades OPTIMABaterias de Chumbo: SpiralCell Technology Top Vermelho: bateria de arranque fornece alta amperagem no arranque a frio em estrutura compacta , que permite um nível elevado de potência de arranque atingindo os picos mais rápidos e duradoiros. Top Azul: Para aqueles que necessitam em aplicações marítimas de energia limpa e fiável para arranque e ciclos profundos. Top Amarelo: Para aplicações que requerem um ciclo descargas profundas ou dupla aplicação de arranque/ ciclo profundo. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 74
  • 75. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… OPTIMA Red Terminais anti-corrosão duplos Válvulas de auto selagem Automáticas á prova de chama. Tecnologia Spiracell Para resistência superior a vibrações e durabilidade. Ligações Sólidas Entre células, para aumentar a durabilidade e maior peso das placas Células fortemente comprimidas Para resistência superior a vibrações 99,99% de chumbo Design em espiral, permite oBaterias de Chumbo uso de chumbo, na suma fórmula mais pura. Separadores AGM (Absorbent Glass-Mat) Mantém o electrólito com uma esponja, evitando derrame de electrólito Embalagem resistente Ao impacto ( de Polipropileno). 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 75
  • 76. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… OPTIMA Blue Tecnologia Spiracell Para resistência superior a vibrações e durabilidade. Ligações Sólidas Entre células, para aumentar a durabilidade e maior peso das placas Células fortemente comprimidas Para resistência superior a vibrações 99,99% de chumbo Design em espiral, permite oBaterias de Chumbo uso de chumbo, na suma fórmula mais pura. Separadores AGM (Absorbent Glass-Mat) Mantém o electrólito com uma esponja, evitando derrame de electrólito 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 76
  • 77. Electrónica Analógica Baterias de chumbo… OPTIMA Yellow Válvulas de auto selagem Terminais anti-corrosão duplos Automáticas á prova de chama. Tecnologia Spiracell Para resistência superior a vibrações e durabilidade. Ligações Sólidas Entre células, para aumentar a durabilidade e maior peso das placas Células fortemente comprimidas Para resistência superior a vibrações 99,99% de chumbo Design em espiral, permite oBaterias de Chumbo uso de chumbo, na suma fórmula mais pura. Separadores AGM (Absorbent Glass-Mat) Mantém o electrólito com uma esponja, evitando derrame de electrólito Embalagem resistente Ao impacto ( de Polipropileno). 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 77
  • 78. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Manutenção Source: BCI (Battery Council International INSTRUÇÕES DE SEGURANÇA Não fumar, não expor a chamas, ou faíscas.  Lavar todos os pingos de ácido nos olhos ou na pele com água limpa emBaterias de Chumbo: Manutenção abundância. Em seguida, consultar Perigo eléctrico. um médico. Ácido na roupa deve ser lavado com água. O electrólito é corrosivo, no caso de quebra dos vasos/tampas. Proteger os olhos.  Reciclar as baterias inutilizadas. Contêm chumbo. Perigo.  Risco de explosão ou fogo, evitar qualquer curto-circuito. Peças metálicas sob tensão na bateria: não Observar as instruções de operação. encostar ferramentas ou peças em cima da bateria. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 78
  • 79. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Tipos de funcionamento Dentro das baterias fluidas podemos ainda distinguir três tipos: As baterias tipo da Arranque “starting”:também chamadas baterias SLI (starting, lighting, ignition), constituídas por muitas chapas finas de chumbo com aspecto esponjoso (para uma maior superfície de contacto com o electrólito). Este tipo de constituição permite que as baterias forneçam uma grande quantidade de energia num curto espaço deBaterias de Chumbo: Manutenção tempo, pelo que são utilizadas para o arranque de sistemas que necessitam de elevada corrente de arranque. Esta característica das baterias também tem influência no processo de carga, ou seja, como as placas têm uma maior superfície de contacto com o electrólito, o tempo necessário para a carga é menor. As baterias ciclo profundo “Deep-cycle”: estas baterias têm menos placas, que as SLI, mas são mais espessas e sólidas. Esta concepção permite a utilização de uma pequena quantidade de energia durante um grande período de tempo. Como a superfície de contacto com o electrólito é menor, relativamente às baterias starting (SLI), a carga é mais lenta e moderada. Estas baterias são indicadas, por exemplo, para aplicações domésticas e de painéis solares. As baterias Marine Deep-Cycle: são híbridas, situando-se entre as Starting (SLI) e as “Deep- Cycle”. São normalmente utilizadas em embarcações (como o próprio nome indica), para permitir o arranque do motor e para alimentar o sistema de iluminação e eléctrico quando o navio está ancorado. Assim sendo, neste caso, é necessário um pouco das duas tecnologias de baterias, Starting (SLI) e “Deep-Cycle”, para satisfazer as necessidades. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 79
  • 80. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Ciclos de descarga  Designa-se por ciclo completo de carga e descarga de uma bateria quando esta se encontra a 100% da sua capacidade, utiliza uma determinada profundidade de descarga e torna a recarregar novamente até aos 100%.  Quanto menor for a profundidade da descarga maior é o número de ciclos da bateria, logo maior é a sua longevidade. Se a profundidade de descarga de uma bateria for de 50%, esta dura duasBaterias de Chumbo: Manutenção vezes mais do que uma profundidade de descarga de 80%, como se pode ver na figura 3. Daí que o recomendado seja uma profundidade de descarga na ordem dos 50% (o que não invalida que por vezes a descarga vá até aos 80%), pois é o valor que proporciona um melhor factor custo/armazenamento, o que confere a este tipo de baterias uma longevidade entre os 500 e os 800 ciclos 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 80
  • 81. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Longevidade das baterias  A sobrecarga das baterias provoca um sobreaquecimento do electrólito e consequentemente das placas, o que pode levar à corrosão das mesmas.  No processo de descarga das baterias, os iões de enxofre separam-se do ácido sulfúrico do electrólito, e juntam-se ao chumbo das placas. No processo de carga o enxofre torna-se a juntarBaterias de Chumbo: Manutenção ao electrólito.  Se a recarga das baterias não for efectuada de forma completa, o enxofre que fica nas placas vai formar uma placa de enxofre a qual vai diminuir a capacidade de armazenamento das baterias. A profundidade do ciclo de descarga/carga. Baterias de Chumbo – A Carga das baterias  As baterias ácidas são constituídas por células, cada célula tem aproximadamente, uma tensão de 2V (uma bateria de 12V é constituída por 6 células individuais). Mais rigorosamente, quando a célula está completamente carregada a sua tensão é aproximadamente 2,12V e quando está totalmente descarregada a tensão é de aproximadamente 1,8V. Portanto uma bateria de 12V vai ter uma tensão, aproximadamente, de 12,7V quando totalmente carregada e uma tensão de 10,8V quando descarregada, o que dá uma variação total de tensão de 1,9 V. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 81
  • 82. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – A Carga das baterias  No processo de carga, e para optimizar a vida das baterias, estas deverão carregar no máximo 10- 20% da sua capacidade nominal por hora (por exemplo, uma bateria de 100Ah deverá carregar um máximo de 20Ah).  O processo de carga das baterias não é todo igual, isto é, nas primeiras quatro horas a bateria carrega cerca de 80% da sua capacidade e nas três horas seguintes carrega os restantes 20%. Durante o ciclo de carga a tensão individual de cada célula.Baterias de Chumbo: Manutenção Relação entre a Capacidade e a tensão das baterias 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 82
  • 83. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Estados de carregamentoBaterias de Chumbo: Manutenção 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 83
  • 84. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Manutenção O efeito da temperatura Na capacidade: Os factores de correcção da capacidade, de acordo com a temperatura são os seguintes:Baterias de Chumbo: Manutenção na vida útil: A operação das baterias reguladas por válvulas a temperaturas maiores que 25oC reduzem a expectativa de vida. A vida útil é reduzida em 50% a cada 10oC aumentados na temperatura. Manutenção/Verificação As baterias de chumbo ácidas seladas AGM, ou de Gel, são livres de manutenção e não necessitam de adição de água. Os vasos e as tampas devem ser mantidos secos e livres de pó. A limpeza deve ser executada somente com um pano de algodão húmido. Verificar mensalmente se a tensão total nos terminais da bateria é (N x 2,28 V) para uma temperatura de 25oC (N = número de elementos na bateria). Fazer a leitura anual das tensões dos elementos que formam a bateria. Manter um livro de registo para os valores anotados, tais como, falta de alimentação, testes de descarga, etc. Um controle autónomo pode ser efectuado uma vez por ano. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 84
  • 85. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Manutenção O efeito da temperatura Na capacidade: Os factores de correcção da capacidade, de acordo com a temperatura são os seguintes:Baterias de Chumbo: Manutenção na vida útil: A operação das baterias reguladas por válvulas a temperaturas maiores que 25oC reduzem a expectativa de vida. A vida útil é reduzida em 50% a cada 10oC aumentados na temperatura. Manutenção/Verificação As baterias de chumbo ácidas seladas AGM, ou de Gel, são livres de manutenção e não necessitam de adição de água. Os vasos e as tampas devem ser mantidos secos e livres de pó. A limpeza deve ser executada somente com um pano de algodão húmido. Verificar mensalmente se a tensão total nos terminais da bateria é (N x 2,28 V) para uma temperatura de 25oC (N = número de elementos na bateria). Fazer a leitura anual das tensões dos elementos que formam a bateria. Manter um livro de registo para os valores anotados, tais como, falta de alimentação, testes de descarga, etc. Um controle autónomo pode ser efectuado uma vez por ano. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 85
  • 86. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Manutenção Quanto de carga tem a bateria? Nas baterias que ainda exigem manutenção, há dois métodos de verificar a carga na bateria. Usando um densímetro para verificar a concentração de acido na solução electrolítica ou medindo a "voltagem" da bateria com um multímetro.Baterias de Chumbo: Manutenção 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 86
  • 87. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Manutenção O Densímetro Os densímetros são aparelhos flutuantes, de formas variadas, de massa constante, graduados de modo a conhecer, por simples leitura, a densidade do líquido em que flutuam. Podem graduar-se de modo a servirem para líquidos mais densos que a água, para líquidos menos densos que a água ou, indiferentemente, para ambos. Fole borrachaBaterias de Chumbo: Manutenção Para comprovar o estado de carga de uma bateria usa-se densímetro ou pesa-ácidos .É constituído por uma proveta de vidro, com uma pipeta, para introduzir-se no Proveta de liquido a medir, a qual se absorve por vácuo interno que Vidro se cria pela pressão do fole de borracha na parte superior Densímetro da proveta.  No interior da mesma, existe uma ampola de vidro, fechada e cheia de ar, equilibrada com um peso á base de bagos Bagos de Chumbo de chumbo. A ampola esta graduada em unidades densimétricas de 1.100 a 1,300. Pipeta de absorção 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 87
  • 88. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Manutenção O Densímetro  A gravidade específica ou densidade relativa do electrólito contido numa bateria permite conhecer o estado da sua carga num determinado momento . Para isso usa o densímetro de pipeta com una escala graduada. Um densímetro comum permite medir a densidade de qualquer líquido.Baterias de Chumbo: Manutenção A bateria está descarregada. Fole borracha A bateria tem muito pouca carga. A carga está baixa. A bateria tem meia carga. Tubo de Vidro A bateria tem a carga completa.  Alguns densímetros de pipeta para uso em baterias substituem a escala numérica por outra dividida em Densímetro três cores diferentes para mostrar e diferenciar o estado da carga. A cor “verde” indica que a bateria está Bagos de Chumbo completamente carregada, a cor “amarela” que se encontra a meia carga e o “vermelho” que se encontra Pipeta de absorção descarregada. No caso do densímetro de escala numérica, quando medimos uma bateria que se encontra com a carga completa, o nível do electrólito coincidirá com o número 1.275 de densidade. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 88
  • 89. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Manutenção 25º C O Densímetro Não esquecer que a 1.275 temperatura tem influênciaBaterias de Chumbo: Manutenção nas leituras!... Com Multímetro 27º C 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 89
  • 90. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – Manutenção Outros cuidados!....Baterias de Chumbo: Manutenção 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 90
  • 91. Electrónica Analógica Baterias de chumbo Vantagens:  Simples e baratas de fabricar.  Têm sido usadas desde há 140 anos, são baterias secundárias, globalmente produzidas, com uma tecnologia, largamente conhecida e experiente.  São duráveis, se usadas correctamente.  A sua descarga em repouso, dentro dos sistemas de baterias recarregáveis , estáBaterias de Chumbo: Vantagens entre as mais baixas.  Permitem descargas de alta intensidade, o que lhes permite fornecer um impulso forte de corrente para arranque de um motor.  Dentro da sua gama de preços, fornecem a maior relação energia/peso e ciclo de vida.  Ambientalmente aceitáveis , já que são recicladas numa percentagem de cerca de 98%.  Têm um nível de manutenção reduzido, não têm memória e na versão de selada, nem precisam de electrólito.  Têm uma eficiência de cerca de 70%, e como as suas células são de cerca de 2 Volts, é o sistema de baterias com electrólito aquoso de tensão mais elevada. 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 91
  • 92. Electrónica Analógica Baterias de chumbo Vantagens: As baterias de chumbo são referidas como "acumuladores", porque este ciclo de carga-descarga é muito fiável pois foram utilizadas em todos os automóveis até bem recentemente. A bateria de arranque, a fim de ligar o motor do automóvel. Quando o motor está aBaterias de Chumbo: Vantagens funcionar, liga o alternador que recarrega a bateria. Este processo pode continuar por até cinco ou mais anos de uso normal. Após esse tempo, o sulfato de chumbo que se foi desintegrando das placas e tanto que a bateria já não recarrega!... Baterias de chumbo também são usadas em ambientes onde os veículos não podem emitir os produtos de combustão: Empalhadeiras interiores, carrinhos de golfe, carros de deficientes em aeroportos, cadeiras de rodas…No entanto, o chumbo é uma preocupação ambiental! Como é que vamos eliminar os milhões e milhões de baterias que morrem a cada ano? Existe um programa de reciclagem de muito sucesso cerca de 97% das baterias de chumbo são recicladas. Mas ambientalmente outras opções estão sob investigação… 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 92
  • 93. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – ReciclagemBaterias de Chumbo: Reciclagem 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 93
  • 94. Electrónica Analógica Baterias de Chumbo – ReciclagemBaterias de Chumbo: Reciclagem 22-12-2011 Por : Luís Timóteo 94
  • 95. Electrónica Analógica Bibliografias http://doityourselfsolarenergyprojects.blogspot.com/2010/05/battery-recyclingan-american.html http://www.green.autoblog.com/2010/04/13/aaa-four-million-car-batteries-90-million-pounds-of-lead-recyc/ http://www.enterprise.cam.ac.uk/news/2011/9/greener-way-recycle-automobile-batteries/ http://www.dcbatteries.com/CAR-BATTERY-RECYCLING(1740909).htm http://www.rechargeable-batteries-resources.com/lead-acid-battery-recycling.html http://www.materia.coppe.ufrj.br/sarra/artigos/artigo10992/ http://bitnoticias.com/automoveis/automoveis-bateria-bit-noticias/ http://munin.pt/prov/bateria.html http://www.dcbattery.com/optima2.html http://www.bdbatteries.com/batteries.php http://electricidad-viatger.blogspot.com/2008/12/mantenimiento-bateras-plomo.html http://www.acdelcofreedom.com.br/raiox.aspx http://www.bdbatteries.com/batterycomparison.php http://gadgets.softpedia.com/newsImage/History-of-the-Battery-6.jpg/ http://www.britannica.com/EBchecked/media/129453/Gaston-Plant-undated-engraving22-12-2011 Por : Luís Timóteo 95

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