O problema da sulfatação
Com o tempo, as baterias degradam-se e perdem a sua capacidade de armazenar energia. Além disso, as baterias de chumbo-ácido sofrem de sulfatação. Se não for aplicado nenhum tratamento regenerativo à bateria sulfatada, a bateria perde capacidade e a sua vida útil é reduzida, requerendo a sua substituição. A eliminação de uma bateria industrial tem implicações ambientais negativas, mas ao regenerá-la, poupa-se dinheiro na compra de uma nova bateria e colabora-se activa e conscientemente com o ambiente.
O problema da sulfatação aparece nas baterias de chumbo-ácido, uma vez que contêm como electrólito uma solução de ácido sulfúrico e água destilada (desmineralizada). Os cristais de sulfato de chumbo (PbSO4) são criados nas placas do eléctrodo, formando uma camada e danificando a reacção electroquímica, causando a falha prematura da maioria das baterias. Isto é conhecido como SULFATAÇÃO.
A cristalização dos eléctrodos implica a sua degradação, e deve-se a isso:
- Carregamento incompleto (quando não recarregado completamente numa base regular).
- Longos períodos de inactividade com um baixo estado de carga.
- Auto-descarga
- Baixos níveis de água
- Quando uma bateria sobreaquece durante o funcionamento.
- Em descargas profundas
A imagem acima mostra sulfatação (imagem da esquerda) e dessulfatação (imagem da direita) sob o microscópio.
O objectivo do sistema de dessulfurização de baterias industriais Amperis é regenerar e optimizar a bateria para prolongar a sua vida útil e poupar custos.
Durante o funcionamento normal da bateria, o chumbo das placas negativas e o dióxido de chumbo das placas positivas combinam-se com o ácido sulfúrico no electrólito para produzir sulfato de chumbo (PbSO4). Este processo é invertido quando a bateria é carregada, mas os cristais de sulfato de chumbo endurecido não têm um processo reversível sob carga normal.
As baterias de arranque são constituídas por placas finas e as baterias de tracção são constituídas por placas tubulares, e o que elas fazem é transformar a energia química armazenada nos seus reagentes químicos em energia eléctrica através de um processo redox (oxidação-redução) através da troca de electrões para produzir uma tensão. Quando a bateria é descarregada, as suas placas são sulfatadas e o electrólito contém mais água. O processo de carregamento é invertido e a bateria é dessulfatada, mas como o processo não é 100% eficiente as placas são sulfatadas no processo, perde-se electrólito e a bateria funciona a temperaturas mais elevadas. Este processo provoca a degradação da bateria, o que reduz a sua vida útil dependendo da eficiência do processo, de modo que mais de 70% das baterias descartadas são devidas a sulfatação.
Os efeitos da sulfatação são a acumulação de cristais de sulfato de chumbo PbSO4, o que implica:
O tempo de utilização da bateria é reduzido O processo de carregamento é mais lento Aumento das emissões de gases perigosos durante o ciclo de carga/descarga. Desgaste acelerado da placa levando a falhas prematuras. SOLUÇÃO:
A aplicação do tratamento de regeneração Amperis a uma bateria nova ou pouco utilizada irá mantê-la sempre em óptimas condições e prolongar a sua vida útil. Caso a bateria já esteja sulfatada e com vários anos de utilização, é conveniente utilizar um descarregador industrial que permita determinar a capacidade total da bateria a ser tratada e que permita analisar o comportamento individual dos elementos durante a descarga (o descarregador está também incluído no sistema de regeneração da bateria de Amperis).