BATERIAS SELADAS PORQUE DURAM POUCO!

POR DESCONHECIMENTO TÉCNICO, O USO DE BATERIAS SELADAS NAS MAIS DIVERSAS APLICAÇÕES, EXIGE CRITÉRIOS E ESPECIFICAÇÕES QUE, SE NÃO FOREM SEGUIDAS, COM CERTEZA ,REDUZIRÁ SUA VIDA ÚTIL.
ESCREVO O TÓPICO COMO FORMA DE ESCLARECIMENTOS.

BATERIAS SELADAS PORQUE DURAM POUCO ?

A Bateria Selada ainda é desconhecida por muitos usuários que, comumente, confundem os dois tipos existentes ( AGM e GEL ) com baterias ventiladas blindadas tipo automotivas por exemplo.
Na realidade a pesquisa para dispormos de uma bateria confiável, com uma durabilidade aceitável levou um bom tempo. O uso de ligas metálicas, processos de formulação das placas, separadores, colas especiais etc., resultavam sempre numa dificuldade de durabilidade, devido ao processo de estabilização do ciclo de recombinação e conseqüentemente a contaminação interna.
Os resultados mais estáveis conseguiu-se com chumbo puro em liga com cálcio. Mesmo assim, algumas primícias técnicas deveriam serem observadas em função do perfil cíclico de cada tipo de bateria como;
A) Projeto da grade ( isto é; tipo da liga,espessura,configuração da malha).
B) Formulações da Pasta ou Material Ativo ( isto é; densidade,tipo de óxidos, processo de mistura ).
C) Processo de tratamento da placa.
D) Tipos de separadores ( isto é; tamanho do poro,resistência interna, tipo de material ).
E) Processo de formação da placa.

Embora que a maioria dos projetos apresente similaridades, a capacidade cíclica de cada bateria projeta ,podem variarem em função da quantidade de ciclos que elas poderão fornecerem diretamente relacionada a profundidade das descargas. Portanto, os fabricantes realizam ensaios sucessivos de carga e descarga, objetivando obter uma vida útil estimada destas baterias.
Desta forma o primeiro fator que pode contribuir para o não atendimento da vida útil estimada, esta relacionada ao numero de ciclos e a profundidade das descargas como por exemplo;

Numero de Ciclos Profundidade de Descarga
150 200 100%
450 600 50%
1250 1500 25%


O segundo ponto importante que contribui para esta degradação é justamente o ciclo de recombinação dos gases ( ciclo do oxigênio). A aceleração deste ciclo resulta numa diminuição direta da vida útil porque parte do hidrogênio se deposita na placa positiva ao longo do tempo, portanto a tensão de flutuação/temperatura são fatores importantes.
Ao contrario, tensão de flutuação muito baixa, ou armazenamentos acima de 6 meses, resultarão num lento e gradativo processo de descarga. A conseqüência é o processo de sulfatação das placas.

SULFATAÇÃO: Cabe aqui, fazer um esclarecimento do uso desta palavra.
Sulfato de chumbo se forma como parte natural do processo de descarga e, neste sentido, é uma parte necessária do funcionamento da bateria.Este sulfato tem estrutura finamente cristalina e é facilmente reduzido pela corrente de carga.
O segundo aspecto é aquele formado pela ação de auto descarga das placas, que também pode ser reduzido por uma correta recarga.
A terceira é a que nos interessa, é a que se aplica aos cristais grandes ou sulfato de chumbo duro, que podem se formarem nas placas, por um processo negligente ou de uso incorreto. Este processo é de difícil redução e podem causar danos permanentes nas placas.

O terceiro item importante é o ripple ou tensão rms residual sobre o DC total. A recomendação é que o ripple fique no máximo a 1,5% da tensão total.
Um de 4%´pode ser tolerado desde que ocorra de forma intermitente ( isto é, picos em situação transitórias ).

O quarto item se refere a aspectos de instalação ( baterias sem espaçamentos p/ventilação), conexões mal apertadas, oxidações nas conexões e projetos de aplicação.

Quanto à aplicação, deverá ser observado qual dos dois tipos se aplica ao uso pretendido e por isso mostramos abaixo os comparativos ente GEL e AGM.

AGM

Placa Positiva Plana (Empastada)
Ácido imobilizado num separador a base de xxxxxxxxxxxxxx Separador é a própria microfibra de vidro
Menor resistência interna ( Bom p/UPS) .
Maior estratificação do eletrólito.
Mais sensível a ciclagem
Mais sensível às altas temperaturas
Maior densidade de energia
Maior taxa de auto descarga 3%/mês
Maior taxa de recombinação 98%
Menor Custo ( preço).
Pode operarem varias posições





GEL

Placa Positiva Tubular
Ácido imobilizado em solução de sílica fibra de vidro
Separador Adicional ( Isolador das placas)
Maior resistência interna
Menor estratificação do eletrólito
Aplicação cíclica
Menos sensível às altas temperaturas
Menor densidade de energia
Menor taxa de auto descarga-2%/mês
Menor taxa de recombinação~95%
Maior custo
Pode operar em varias posições

O quinto item se refere à corrente de recarga ,que de uma forma direta, interfere no processo de recombinação com aquecimento interno do elemento. Em função disso, a recomendação é que os carregadores fiquem limitados em 10% da capacidade nominal das baterias . Ex: bateria de 12V/7A- A corrente de recarga deverá estar limitada em 0,7 A ( 700 mA.) .

Portanto esta ai a explicação porque estas bateria seladas de uso geral duram no máximo 4 a 6 anos em instalações condicionadas, com tensão compensadas/adequadas e de com uma média de 3 anos dentro de equipamentos ou ambientes não condicionadas.
Em compensação, nas baterias Top de Linha e uso em Telecom os fabricantes já desenvolveram baterias com vida estimada de 20 anos e, portanto, com duração real de 10 a 12 anos considerando os requisitos descritos acima.
Nas fotos abaixo apresentamos uma tabela de vida útil estimada em função da temperatura com e sem compensação e fotos em corte de dois elementos de baterias, sendo um AGM e outro GEL.

Bibliografia: Sec. Power / Power Battery - PM

José Amilton
CREA-RS 87746

Fotos e dados mais elaborados no endereço eletrônico;
http://www.forumpcs.com.br/viewtopic.php?t=246505
Sds,
José Amilton