Vantagens e Desvantagens das Baterias de Chumbo-Ácido
As baterias de chumbo-ácido são baterias secundárias (recarregáveis) constituídas por um invólucro, duas placas de chumbo ou grupos de placas, sendo uma delas o eletrodo positivo e a outra o eletrodo negativo, e um preenchimento de ácido sulfúrico a 37% (H2SO4) como eletrólito. Os materiais ativos na bateria são chumbo e dióxido de chumbo. A maioria das baterias de chumbo-ácido do mundo são utilizadas em automóveis para partida, iluminação e ignição (SLI), com cerca de 320 milhões de unidades distribuídas em 1999. Em 1992, aproximadamente 3 milhões de toneladas de chumbo foram usadas na fabricação de baterias. As aplicações industriais das baterias de chumbo-ácido incluem como fonte de tração para veículos de mineração, empilhadeiras e como fontes de energia estacionárias, como armazenamento de energia de reserva de emergência (UPS) e estações de sinalização para ferrovias e telecomunicações.
Vantagens
As baterias de chumbo-ácido são relativamente pesadas para a quantidade de energia elétrica que podem fornecer. Seu baixo custo de fabricação e altos níveis de corrente de surto as tornam comuns onde a capacidade (acima de aproximadamente 10 Ah) é mais importante do que peso e questões de manuseio. Comparadas às baterias recarregáveis modernas, as baterias de chumbo-ácido têm densidade de energia relativamente baixa. No entanto, sua capacidade de fornecer altas correntes de surto significa que as células têm uma razão de potência para peso relativamente grande. Tornou-se a bateria padrão para a indústria automotiva e é comumente usada como fonte de energia para partida, iluminação e ignição (SLI) em carros, onde é capaz de entregar uma corrente de pico muito alta (cerca de 450 amperes).
Desvantagens
A desvantagem dessa química de bateria é que ela 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. Carregar um sistema de bateria de chumbo-ácido é lento e pode levar até 16 horas para uma carga completa. Também requer um algoritmo de limitação de corrente e tensão, limitando assim a corrente e a potência de carregamento. Se a corrente de carregamento for muito alta, causará sulfatação, o que pode degradar o desempenho e a vida útil da bateria. Além disso, a tensão de carregamento deve ser regulada, pois a tensão máxima aplicada é limitada pela temperatura ambiente devido ao risco de geração de gás hidrogênio.
Outros Tipos de Baterias
Segue uma lista resumida de notáveis tipos de baterias elétricas compostas por uma ou mais células eletroquímicas. Quatro listas são fornecidas na tabela. A primeira lista é uma classificação de baterias por tamanho e formato. Em seguida, as listas de células primárias (não recarregáveis) e secundárias (recarregáveis) são listas de química de baterias. A terceira lista é uma lista de aplicações de baterias. A lista final é uma lista de diferentes tensões de baterias.
- Tamanhos: Bateria AA, AAA, AAAA, C, D, CR1220, CR1620, CR1632, CR1616, CR2016, CR2032, CR2025, CR2430, CR2450, CR123, CR2, CR132A, LR1130, LR41, LR44, A23, A13, 18650, 21700.
- Química Primária: Bateria alcalina, de lítio metálico, de zinco-carbono, de zinco-cloreto, de óxido de prata, de ar-zinco.
- Química Secundária: Bateria de íon de lítio, polímero de lítio, óxido de cobalto de lítio, óxido de manganês de lítio, bateria LiFePo4, NMC, NCA, NiMH, NiCd, chumbo-ácido, SLI, tração, AGM, gel.
- Aplicações: Bateria UPS, bateria de carro elétrico, bateria de carro 12V – SLI, bateria de motocicleta, bateria marítima, bateria de laptop, bateria de celular, armazenamento de energia eletroquímica, bateria especial, bateria de fluxo.
- Tensões: Bateria de 1.2V, 3V, 6V, 9V, 12V, 24V.
