Características das Baterias de Chumbo-Ácido
As baterias de chumbo-ácido são baterias secundárias (recarregáveis) compostas por uma carcaça, duas placas de chumbo ou grupos de placas, sendo uma delas o eletrodo positivo e a outra o negativo, além de um enchimento de ácido sulfúrico a 37% (H2SO4) como eletrólito. Essas baterias contêm eletrólito líquido em um recipiente não selado, exigindo que sejam mantidas na posição vertical e em uma área bem ventilada para garantir a dispersão segura do gás hidrogênio produzido durante o sobrecarregamento. Elas apresentam eficiências coulômbicas de 85% e eficiências energéticas na ordem de 70%.
Peso e Custo de Fabricação
A bateria de chumbo-ácido é relativamente pesada para a quantidade de energia elétrica que pode fornecer. Seu baixo custo de fabricação e os altos níveis de corrente de surto a tornam comum onde sua capacidade (acima de aproximadamente 10 Ah) é mais importante do que peso e manuseio. No entanto, essa química de bateria é muito sensível a ciclos de descarga profunda em comparação com outros sistemas de baterias, e devido à alta densidade do chumbo, a energia específica das baterias é bastante baixa.
Tensão da Célula
A tensão das baterias elétricas é criada pela diferença de potencial dos materiais que compõem os eletrodos positivo e negativo na reação eletroquímica. Uma tensão comum para baterias de automóveis é de 12 volts (DC). Esta bateria consiste em seis células de chumbo de 2V.
Tensão de Corte
A tensão de corte é a tensão mínima permitida, geralmente definindo o estado “vazio” da bateria. Qualquer bateria de chumbo-ácido, seja Gel Cell, AGM ou inundada, deve ser cortada a 11,6 volts.
Capacidade
A capacidade coulométrica é o total de Ampère-horas disponíveis quando a bateria é descarregada a uma certa corrente de descarga de 100% SOC para a tensão de corte. Uma bateria automotiva média pode ter uma capacidade de cerca de 70 Ah, especificada a uma corrente de 3,5 A.
Taxa C da Bateria
A taxa C é usada para expressar a rapidez com que uma bateria é descarregada ou carregada em relação à sua capacidade máxima. Tem unidades h-1. Uma taxa de 1C significa que a corrente de descarga esgotará toda a bateria em 1 hora.
Autodescarga
As baterias se autodescarregam gradualmente mesmo quando não estão conectadas e fornecendo corrente. Isso se deve a reações químicas “laterais” não produtoras de corrente que ocorrem dentro da célula mesmo quando nenhuma carga é aplicada. Uma bateria de chumbo-ácido deixada em armazenamento a temperaturas moderadas tem uma taxa estimada de autodescarga de 5% ao mês. Esta taxa aumenta à medida que as temperaturas sobem e o risco de sulfatação aumenta.
Degradação
Alguma degradação das baterias recarregáveis ocorre em cada ciclo de carga e descarga. A degradação geralmente ocorre porque o eletrólito migra para longe dos eletrodos ou porque o material ativo se desprende dos eletrodos. Baterias de ciclo profundo podem fornecer de 200 a mais de 3000 ciclos de descarga/carga. Baterias de arranque não são projetadas para descarga sustentada e durarão apenas 50-60 ciclos de uso.
Profundidade de Descarga
A profundidade de descarga é uma medida de quanta energia foi retirada de uma bateria e é expressa como uma porcentagem da capacidade total. Por exemplo, uma bateria de 100 Ah da qual 40 Ah foram retirados passou por uma profundidade de descarga de 40% (DOD).
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