Uma bateria sulfatada é aquela que permaneceu em estado descarregado ou insuficientemente carregada até ao ponto de se ter formado sulfato de chumbo anómalo sobre as placas.
Quando isto acontece, as reações químicas no interior da bateria são dificultadas e ocorre uma perda de capacidade.
Este documento não abrange toda a teoria e tecnologia elétricas envolvidas no processo de sulfatação em sistemas alimentados por baterias. Para mais informações, consulte a literatura especializada.
1 CAUSAS
A maioria dos casos de sulfatação é causada por:
CARGA INSUFICIENTE OU AUSÊNCIA DE CARGA DE EQUALIZAÇÃO
Quando uma bateria submetida a ciclos é carregada repetidamente a regimes baixos mas não é totalmente carregada, o ácido não é efetivamente expulso das placas, em particular das suas partes inferiores, e ocorre a sulfatação.
Cargas parciais repetidas que não conseguem uma mistura completa do eletrólito também dão origem a sulfatação. No funcionamento normal de uma bateria é difícil determinar exatamente quando começa a sulfatação, e só através de cargas de equalização periódicas e da comparação da densidade e da tensão de cada elemento é possível detetá-la nas suas fases iniciais e corrigi-la ou preveni-la.
A sulfatação problemática não ocorre em menos de 30 dias.
PERMANÊNCIA EM ESTADO PARCIAL OU TOTALMENTE DESCARREGADO
Permitir que uma bateria permaneça parcialmente descarregada durante longos períodos faz com que o sulfato depositado nas placas endureça e os poros se fechem.
As baterias devem ser carregadas logo que possível após a descarga e não devem permanecer em estado completamente descarregado durante mais de um mês. Em épocas de gelo, a bateria deve ser recarregada imediatamente após a descarga para evitar o congelamento.
NÍVEL BAIXO DE ELETRÓLITO
Se se permitir que o nível do eletrólito desça abaixo do topo das placas, as superfícies expostas endurecerão e ficarão sulfatadas.
ADIÇÃO DE ÁCIDO
Se for adicionado ácido a um elemento no qual existe sulfatação, a situação será agravada.
DENSIDADE ELEVADA
De um modo geral, quanto maior for a densidade de um elemento com carga completa, maior é a probabilidade de ocorrer sulfatação e mais difícil é reduzi-la. Se numa bateria existirem elementos com densidade superior em mais de 0,015 à média, a possibilidade de sulfatação nesses elementos será maior.
TEMPERATURA ELEVADA
As temperaturas elevadas aceleram a sulfatação, em especial a de uma bateria inativa e parcialmente descarregada.
Todos os elementos de uma bateria sulfatada apresentarão leituras baixas de densidade e de tensão. Não ficarão completamente carregados após uma carga normal. Uma inspeção interna revelará placas negativas com um toque semelhante a ardósia, sendo o material da placa negativa sulfatada duro e áspero e dando uma sensação arenosa quando esfregado entre o polegar e o indicador.
A inspeção interna deve ser realizada após uma carga normal, uma vez que uma placa descarregada está sempre algo sulfatada. Uma boa placa negativa completamente carregada é esponjosa e elástica ao toque e apresenta um brilho metálico quando raspada com a unha ou com uma faca. Uma placa positiva sulfatada tem uma cor castanha mais clara do que a placa normal.
2 TRATAMENTO
Uma atenção minuciosa e cuidadosa aos passos seguintes permite muitas vezes devolver a uma bateria sulfatada um bom estado de funcionamento, utilizando um carregador MMF e um descarregador/analisador.
- 1. Limpar a bateria;
- 2. Repor o nível do eletrólito à altura correta adicionando água;
- 3. Colocar a bateria em carga utilizando o carregador MMF.
O MMF carrega a bateria seguindo a curva de carga IUa apresentada na imagem seguinte.
Consultando o manual do utilizador do MMF, defina os parâmetros de carga do seguinte modo:
- Corrente de carga inicial (I): 4-5% da capacidade da bateria,
- Tensão constante (V): 2,4V/elemento
- Tempo de carga: de 12 a 24 horas
Durante o processo de carga, mantenha sob controlo a temperatura da bateria, que não deve exceder os 50°C.
Se algum elemento apresentar leituras baixas (0,20 V abaixo da tensão média dos elementos da bateria), retire e repare o elemento antes de continuar com o procedimento.
- 4. As baterias sulfatadas têm uma resistência interna elevada; quando uma bateria sulfatada é colocada em carga, a tensão da bateria atinge em pouco tempo o valor da tensão constante definida e a corrente do carregador é muito baixa.
Ao manter a bateria em carga durante muito tempo com esta corrente muito baixa, o sulfato de chumbo é removido das placas. A tensão da bateria tenderia a diminuir, mas o carregador MMF aumenta a corrente de carga para manter a tensão constante no valor definido.
O processo de carga tem de durar muito tempo, de 12 a 24 horas.
Se for possível, mantenha sob controlo a densidade do eletrólito. Se, durante a carga, a densidade não aumentar durante cerca de 4 horas, o processo de carga pode ser interrompido.
Após o fim do processo de carga, registe a densidade do eletrólito. A densidade do eletrólito indica o estado de carga.
- 5. Colocar a bateria em descarga ao regime de 8 horas.
Para descarregar a bateria é aconselhável utilizar um descarregador/analisador de baterias. Consulte o site seguinte para obter mais detalhes sobre o descarregador/analisador.
A unidade pode descarregar a bateria com uma corrente de descarga controlada, enquanto a tensão global da bateria e o tempo de descarga são mantidos sob controlo.
Se for utilizada uma unidade para descarregar a bateria, é aconselhável configurar o descarregador com os seguintes parâmetros:
- Corrente de descarga: 1/8 da capacidade da bateria
- Tempo de descarga: 8 horas
- Tensão final da bateria: 1,70V/elemento
O descarregador é totalmente automático e para o processo de descarga se o tempo de descarga ou a tensão mínima da bateria definida forem atingidos. Durante a descarga, mantenha sob controlo as tensões individuais dos elementos e a tensão global da bateria nos seguintes intervalos de tempo: 15 minutos após o início do ensaio, depois de hora a hora até que a tensão de um elemento atinja 1,80 e, a partir daí, em intervalos de 15 minutos. Pare manualmente o processo de descarga se a tensão de um dos elementos descer abaixo de 1,60V .
- 6. Se a bateria, tendo em conta os parâmetros de descarga definidos, fornecer pelo menos 80% da capacidade nominal, não é necessário qualquer tratamento adicional além da recarga normal e da equalização da densidade.
- 7. Se a bateria não fornecer uma capacidade próxima da nominal, execute um novo processo de carga/descarga.
Recarregue a bateria conforme descrito acima utilizando o MMF.
Carregue novamente a bateria durante muito tempo, entre 12 ou 24 horas, e/ou até que não haja mais aumento da densidade ao longo de um período de 4 horas, sendo as leituras efetuadas de hora a hora. Mantenha sob controlo a temperatura da bateria.
8. Descarregue novamente ao regime de 8 horas e, se a bateria fornecer a capacidade total, recarregue-a e coloque-a em serviço.
9. Se este procedimento não resultar na capacidade total, repita-o mais uma vez conforme indicado acima. Para obter um ciclo de recarga mais forte, defina a tensão constante do MMF em 2,5V/elemento. Consulte o manual do utilizador para obter mais detalhes sobre a definição dos parâmetros de carga.
10. Se a bateria não responder a este tratamento, está sulfatada ao ponto de não ser prático tentar mais tratamento e a bateria deve ser substituída.