Novos Sistemas de Baterias de Chumbo-Ácido: Avanços e Aplicações | PT
A maioria dos sistemas de baterias permite uma recarga relativamente rápida hoje em dia, geralmente em menos de uma hora, e podem descarregar energia em um período de tempo semelhante. No entanto, as baterias de chumbo-ácido se destacam por sua capacidade de descarga de alto fluxo, mas exigem mais de 14 horas para uma carga completa. Essa característica única, juntamente com a necessidade de cargas de equalização periódicas para lidar com problemas de sulfatação, apresenta desafios.
O processo lento de formação e dissolução de sulfato de chumbo no eletrodo negativo, feito de chumbo puro, é uma preocupação principal. Esse fenômeno leva durante o carregamento à geração de hidrogênio e à perda de água, limitando a aceitação de carga da bateria. Com o tempo, os cristais de sulfato de chumbo se incrustam, reduzindo ainda mais o desempenho.
Para lidar com essas limitações, os novos sistemas de chumbo-ácido incorporam carbono no eletrodo negativo, produzindo resultados promissores.
A tecnologia Advanced Lead-carbon (ALC) aborda a acumulação de sulfato ao incorporar carbono na placa negativa, transformando a bateria em um supercapacitor quase assimétrico. Essa melhoria aumenta significativamente o desempenho de carga e descarga. As baterias ALC estão sendo testadas como substitutas das baterias de partida tradicionais em aplicações de partida-parada e sistemas híbridos micro e suave de 48 volts. Sua capacidade de carga rápida, especialmente durante a frenagem regenerativa, supera a das baterias de chumbo-ácido convencionais. Além disso, as baterias ALC têm vantagens sobre as de íons de lítio, como menor custo, viabilidade operacional em temperaturas abaixo de zero e nenhuma necessidade de resfriamento ativo. Elas podem funcionar entre 30 e 70 por cento do estado de carga sem preocupações com a sulfatação, superando as baterias de chumbo-ácido tradicionais. No entanto, elas apresentam uma queda de tensão rápida durante a descarga, semelhante ao comportamento de um supercapacitor.
A tecnologia Enhanced Flooded Battery (EFB) surgiu como uma solução econômica para o modo de partida-parada em veículos. Embora não seja tão robusta quanto as baterias de vidro absorvente (AGM), as baterias EFB superam as baterias inundadas tradicionais nessa aplicação, embora com algumas limitações de desempenho.
Em resumo, os avanços na tecnologia de baterias de chumbo-ácido, particularmente pela integração de materiais à base de carbono, são a chave para desbloquear o potencial não utilizado dos sistemas baseados em chumbo. Essas inovações prometem um melhor desempenho, redução da sulfatação, maior condutividade e maior aceitação de carga, impulsionando a evolução das baterias de chumbo-ácido.
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