Para que são utilizadas as baterias de chumbo-ácido?

Agora baterias de chumbo-ácido são a mais antiga tecnologia moderna de armazenamento de energia existente há mais de 100 anos. Em comparação com os sistemas de níquel-cádmio e íon-lítio, os mais antigos ainda se mostram muito confiáveis, econômicos e oferecem margem de manobra de maneira gigantesca. Este artigo discute os fundamentos das baterias de chumbo-ácido e seus diversos usos em diferentes indústrias.

Bateria de chumbo-ácido

O bateria de chumbo-ácido é um dos tipos de células secundárias. Seus eletrodos são compostos de dióxido de chumbo e chumbo esponjoso, enquanto o eletrólito é ácido sulfúrico. Foi em 1859 que Gaston Plante, um físico francês, preparou esta célula recarregável pela primeira vez no mundo. Embora antigo, ainda hoje é muito popular pelas performances musculares que proporciona e também por ser econômico.

As baterias de chumbo-ácido são famosas pelo fato de poderem fornecer correntes enormes, o que é bom para aplicações que precisam de muita energia em pouco tempo. Às vezes, eles também são conhecidos por serem robustos e tolerantes a condições adversas, o que os ajudou a permanecerem famosos em diversos setores.

Os princípios básicos de uma bateria de chumbo-ácido

Os princípios básicos de uma bateria de chumbo-ácido devem ser conhecidos para que se possa entender como ela funciona e onde é aplicada. A seguir estão os principais componentes e processos:

Eletrodos e eletrólito: Uma bateria de chumbo-ácido consiste em dois eletrodos, um eletrodo positivo de dióxido de chumbo (PbO2) e um eletrodo negativo de chumbo esponjoso (Pb). Estes são imersos em uma solução eletrolítica de ácido sulfúrico (H2SO4) – que ajuda a possibilitar as reações químicas necessárias para armazenar e liberar energia.

Tensão e Capacidade: Uma única célula de chumbo-ácido tem uma tensão nominal de cerca de 2 volts. Geralmente são montados em séries de seis células em uma bateria de chumbo-ácido; portanto, sua tensão nominal total é igual a 12 volts. A capacidade da bateria de chumbo-ácido fornece a quantidade de energia armazenada e entregue em relação ao tempo e geralmente é avaliada em amperes-hora (Ah).

Carga e Descarga: A corrente elétrica externa leva à recarga das baterias de chumbo-ácido, causando uma reversão das reações químicas realizadas na descarga. Existem três estágios de carregamento: volume, absorção e flutuação. É muito importante carregar corretamente a bateria para um bom desempenho e longa vida útil.

Manutenção:Algumas baterias de chumbo-ácido requerem manutenção, como a adição de água destilada ao eletrólito, enquanto outras são seladas (ácido-chumbo regulado por válvula VRLA) e, portanto, não requerem qualquer manutenção. O cuidado máximo também pode aumentar significativamente a vida útil de uma bateria de chumbo-ácido.

As aplicações comuns de uma bateria de chumbo-ácido

A bateria de chumbo é conhecida por sua possível aplicações devido à sua versatilidade e confiabilidade. Algumas das aplicações mais familiares são:

Automotivo: É uma das aplicações mais comuns para baterias de chumbo-ácido na indústria automotiva. Eles servem como baterias de partida em automóveis como carros e caminhões, fornecendo enorme corrente de surto para ignição. Além disso, encontram aplicações em veículos elétricos e veículos híbridos como fonte de energia secundária.

Motocicletas e quadriciclos: Motocicletas e ATVs são o caso de uso mais comum para baterias de chumbo-ácido em geral, devido às altas densidades de potência que esta química pode atingir em tamanhos pequenos. Especificamente, eles são usados ​​durante a ignição do motor, bem como para ligar quaisquer sistemas elétricos, como luzes, etc.

Fontes de alimentação ininterruptas (UPS): UPS é uma das formas mais comuns de utilização de baterias de chumbo-ácido em sistemas de fonte de alimentação ininterrupta (UPS), que oferecem energia quando há uma queda de energia elétrica, também conhecida como energia de reserva. Isto significa que, na ocorrência de uma falha de energia, os principais sistemas, por exemplo, computadores e dispositivos médicos, ainda podem funcionar

Aplicações Industriais: Geralmente aplicados em usos industriais – por exemplo, em empilhadeiras, carrinhos de golfe e lavadoras de pisos, onde o fornecimento de alta potência e a capacidade de lidar com ciclos repetidos de carga e descarga são vantajosos, estas estão entre as aplicações mais exigentes.

Equipamento Médico: Principalmente, as aplicações médicas incluem a alimentação de dispositivos salva-vidas durante cortes de energia, como ventiladores, bombas de infusão, etc. Esses tipos de aplicações críticas precisam de fontes de reserva de energia garantidas e, portanto, a bateria é imensamente valiosa.

As baterias de chumbo-ácido são uma solução de armazenamento de energia muito boa, flexível e confiável, que pode atender a uma ampla gama de aplicações porque gostam do fornecimento de alta potência e podem tolerar condições hostis, além do fornecimento de energia reserva; portanto, eles oferecem excelente suporte em vários setores. Com os avanços contínuos na tecnologia, é bastante evidente que as baterias de chumbo-ácido continuariam a manter as suas posições enquanto outras tecnologias de baterias entram em jogo. É desta forma que as necessidades energéticas de diversas aplicações tradicionais e emergentes serão satisfeitas com uma solução energética fiável.