Como funciona e como é construída uma bateria de carro?

12 de janeiro de 2021 0 Por eduardo

A função tradicional da bateria no compartimento do motor é bem conhecida: sem a bateria, o veículo não pode ser iniciado. Além do motor de arranque, as velas de ignição, velas de incandescência, luzes e aplicações eletrônicas requerem energia elétrica. Mas como uma bateria é construída e como funciona?

Baterias de chumbo-ácido: componentes e estrutura

Muitos motoristas percebem o peso das baterias de automóveis quando compram um novo. Pesos de cerca de 10,5 kg, até 30 kg são possíveis. A razão para isso são as placas de chumbo nas células da bateria.

Fonte: Reprodução: Pinterest

Componentes e estrutura de uma célula de bateria

Eletrodo positivo:

  • Placa positiva: Em uma bateria de chumbo-ácido, a placa carregada positivamente (material ativo) consiste em óxido de chumbo (PbO 2) que está imerso em um eletrólito.
  • Grade positiva: A grade positiva consiste em uma liga de chumbo e é usada para reter o material ativo e como um coletor de corrente.

Eletrodo negativo:

  • Placa negativa: a placa carregada negativamente (material ativo) consiste em chumbo puro (Pb), que também está imerso em um eletrólito.
  • Placa negativa: como a placa positiva, também consiste em uma liga de chumbo e tem a mesma finalidade.

Os eletrodos com diferentes cargas são separados por uma bolsa separadora.

O eletrólito é uma mistura de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) e água destilada. Este eletrólito pode estar na forma líquida (como nas baterias molhadas convencionais ou na tecnologia EFB aprimorada), na forma de gel ou preso em um tapete de vidro (como na tecnologia AGM para aplicações start-stop mais recentes).

Vários eletrodos positivos formam um conjunto de placas positivas e vários eletrodos negativos formam um conjunto de placas negativas. Juntos, um conjunto de placas negativo e positivo formam um bloco de placas. Um bloco de placa é uma célula de bateria.

Uma bateria de partida convencional consiste em 6 células conectadas em série, cada uma com uma tensão nominal de 2 V, o que resulta em uma tensão de exatamente 12,72 V quando a bateria está totalmente carregada. A capacidade e a capacidade de partida a frio da bateria resultam do número de placas por célula.

Regra prática: quanto mais placas uma célula contém e, portanto, forma uma superfície maior, maior a potência de partida a frio (CCA) que a bateria pode fornecer. No entanto, se o espaço na célula for usado para menos placas, mas mais grossas, a estabilidade do ciclo é aumentada. Isso significa que a bateria foi projetada para um maior rendimento de carga (processo contínuo de carga e descarga).

As células estão contidas em um invólucro feito de plástico resistente a ácidos (polipropileno). Em uma bateria SLI convencional, ele é fechado com uma tampa com um sistema de labirinto que evita que o fluido da bateria escape e separa o líquido do gás.

As primeiras baterias tinham bujões de rosca que permitiam que fossem completadas com água destilada. As baterias modernas são totalmente livres de manutenção. A água não precisa ser e não deve ser completada. Embora as baterias AGM ainda tenham “plugues unidirecionais”, eles não devem ser abertos em nenhuma circunstância.

Fonte: Reprodução: Pinterest

Novas tecnologias de bateria: AGM e íon de lítio

Até agora, as baterias convencionais de chumbo-ácido têm uma grande participação no mercado. No entanto, o mercado está mudando rapidamente: tecnologias inovadoras de bateria para veículos start-stop, como o AGM, usam ácido que é preso a um tapete para fornecer maior estabilidade de ciclo e garantir desempenho confiável em veículos com maiores requisitos de energia. Uma outra vantagem do AGM: a estratificação de ácido não é mais possível devido ao ácido ligado.
Uma nova geração de baterias automotivas para veículos micro híbridos opera a 48 V e usa células com tecnologia de íon de lítio.

Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Bateria_automotiva