A bateria é um acumulador recarregável de energia. Sua função é armazenar energia sob a forma química, que será transformada em energia elétrica quando o veículo dela necessitar. Ela serve para dar partida no veículo, fornecer energia para iluminação externa e interna e manter os "sistemas elétricos e eletrônicos" ativos enquanto o veículo não estiver em funcionamento.

Uma bateria automotiva de 12 v é formada por seis elementos constituídos de placas positivas, negativas, separadores e eletrólito.

Todas as baterias aparentemente são iguais, porém a tecnologia empregada na sua fabricação, assim como o processo, os materiais empregados e o sistema de qualidade são determinantes na performance e na vida útil do produto.

Cuidados preventivos no manuseio:

· a bateria produz gases explosivos. Por isso, evite fumar, produzir faíscas ou a proximidade de fogo;

· não incline a bateria, para evitar vazamento de solução ácida, altamente corrosiva;

· utilize óculos e luvas de proteção;

· mantenha-a fora do alcance de crianças;

· leia o manual de instruções.

Modelos existentes:

· Baterias seladas

Toda bateria automotiva comercializada no mercado brasileiro contém eletrólito (solução de ácido sulfúrico e água), seja ela selada ou convencional (com rolhas).

Qualquer bateria de automóvel (selada ou não) produz gases quando está sendo utilizada. As baterias seladas têm um respiro, por onde escapam os gases. Se os gases fossem retidos dentro da bateria, com o tempo o aumento de pressão faria a bateria explodir. O termo "selada" é utilizado de forma exagerada, uma vez que nenhuma bateria é completamente fechada, pois possui respiro.

· Bateria "livre de manutenção"

Em todo o mundo existem baterias "livres de manutenção", com rolhas. A característica "livre de manutenção" está relacionada aos materiais com que essas baterias são fabricadas. Entende-se como livres de manutenção aquelas construídas como uma "liga" que produz baixa liberação de gases, seguindo as normas do BCI (Battery Council International). Portanto, bateria livre de manutenção não precisa ser selada.

Existem várias tecnologias que utilizam prata como elemento de liga para a fabricação de baterias. No Brasil, existem baterias com grades fundidas e outras com grades expandidas. Estas (de última geração) são mais duráveis e com maior desempenho. Somente a Enertec, em nosso País, faz baterias com liga de prata e grades expandidas.

Existem fabricantes que colocam em seus rótulos valores indicativos os quais não refletem testes amparados por normas nacionais e internacionais.

Desempenho de Qualidade - Teste realizado pelo IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo)

Capacidade em 20 horas

Indica a quantidade de energia que a bateria consegue armazenar. O teste é feito descarregando-se a bateria com uma corrente específica até atingir uma tensão final de 10,5 v.

Saiba como proporcionar vida longa a sua bateria

1º Dê partidas curtas, entre 5 e 7 segundos;

2º Não deixe luzes, rádio ou qualquer equipamento ligado quando o veículo não estiver em funcionamento;

3º Uma bateria descarregada pode ser identificada por dificuldade de partida, luzes fracas, problemas causados por regulador de voltagem desregulado, correia frouxa ou fio de terra solto;

4º Lembre-se de que a constatação de defeito só é possível com o uso de equipamentos que testem todos os elementos da bateria;

5º Não aceite que testem sua bateria com cabos, fechando o curto-circuito entre os pólos. Este procedimento, além de ser enganoso, pode prejudicar a bateria, fazendo-a ferver, o que não caracteriza defeito;

6º Faça regularmente um check-up na parte elétrica de seu veículo;

7º Ao instalar qualquer opcional elétrico não-original, verifique junto à rede autorizada se é recomendável a substituição da bateria devido ao aumento da demanda elétrica.

ESCLARECENDO ALGUMAS DÚVIDAS SOBRE BATERIAS E CARREGADORES

Não é difícil ouvirmos, no meio campista, reclamações e questionamentos sobre a durabilidade das baterias que equipam nossos veículos de recreação. Diante deste problema, muitas são as sugestões apresentadas, não raras vezes por pura intuição, como por exemplo a instalação de um alternador mais potente, aumento da capacidade das baterias, etc. Tais indicações pouco ou nada ajudam, tendo em vista a arquitetura do sistema elétrico utilizado.

De fato, há notáveis diferenças entre o sistema elétrico automotivo e os chamados “sistemas de serviço”, que seriam os mais indicados para energizar nossos trailers e motorhomes. O grande equívoco se dá quando tentamos utilizar um tipo de sistema, quando a realidade requer outro. Vejamos abaixo, uma breve descrição dos sistemas a que nos referimos:

1) SISTEMA AUTOMOTIVO:

Composto por bateria chumbo/ácido e alternador, esse sistema é desenhado para funcionar tão somente enquanto o motor do veículo está em operação, uma vez que o verdadeiro responsável pelo suprimento elétrico do automóvel é exclusivamente o alternador, não havendo, portanto, consumo elétrico digno de nota previsto para o tempo em que o motor estiver parado. Por esta razão, o sistema automotivo é também conhecido como “sistema contínuo”. É notório, também, que o alternador, independentemente de sua amperagem nominal, é insuficiente para carregar a bateria por completo, já que os parâmetros fundamentais para que isso ocorra, a saber, variações corretas de tensão e corrente mediante o tempo de carga, não são respeitadas, ficando a bateria limitada a cerca de 70% de sua capacidade total. Não obstante às considerações até aqui expostas, lembramos, oportunamente, que as baterias automotivas foram concebidas, primordialmente, para alimentar o motor de partida do carro, sendo uma de suas principais características, o fornecimento de uma corrente inicial elevada, em detrimento de uma capacidade maior de armazenamento. Aliás, as baterias automotivas também não suportam descargas profundas, e isso está relacionado às suas faculdades físico-químicas, o que as torna ainda menos indicadas para uso em veículos de recreação.

2) SISTEMA ELÉTRICO “DE SERVIÇO”:

Concebido para fornecer energia sem que o gerador esteja necessariamente ligado, este sistema se presta a disponibilizar a carga acumulada por períodos mais longos de tempo, de forma linear, e seu dimensionamento tem foco nos parâmetros de consumo máximo, utilizando baterias especiais que suportam descargas profundas e carregadores microprocessados, que fazem uma “leitura” dos níveis de carga presentes no acumulador, e repondo-os de forma otimizada.

Os carregadores dos quais falamos, são os do tipo “inteligente”, que atendem às especificações “U. U. I.” (3 fases de carga), ou “U. I.” (2 fases de carga), sendo os primeiros capazes de carregar a bateria em 100% de sua capacidade.

Trailers e motorhomes, especialmente os mais antigos (e isso inclui nossos Safaris), possuem sistemas elétricos automotivos adaptados para o suprimento energético do habitáculo. Talvez isso se deva a uma possível indisponibilidade tecnológica quando de sua fabricação, ou ao custo (bem) mais elevado de componentes específicos, ou, quem sabe, a falhas de projeto devido por falta de conhecimento técnico orientado à esta questão. De qualquer forma, se quisermos atualizar nossos equipamentos a contento, teremos que compreender seu funcionamento básico, para não incorrer em erros que nos possam levar a frustrações e dispêndio desnecessário.

Abaixo, enumeramos alguns equívocos cometidos com mais frequência:

a) Instalar outro alternador ou instalar outro, mais potente:

Os alternadores, além de não produzirem uma curva de carga adequada, ainda pecam por produzir uma tensão muito baixa, na casa dos 13 ou 14 volts, carregando a bateria em não mais do que 70% de sua capacidade total. Baterias de chumbo/ácido devem ser carregadas a no máximo 10% de sua corrente nominal. Assim sendo, uma bateria de 60A deve receber uma corrente de carga de 6A, por cerca de 10 horas, a uma tensão que varia entre 14,4 a 15,2 volts. Se aplicarmos uma corrente excessivamente alta à bateria, o eletrólito torna-se mais concentrado nas proximidades das placas, fazendo surgir um fenômeno chamado “falsa carga”, ponto a partir do qual nada mais é acumulado. Paralelamente, o eletrólito se superaquece, provocando a erosão prematura das placas, consequentemente diminuíndo a vida útil do acumulador.

Face aos argumentos acima, podemos concluir que, ao instalarmos alternadores mais potentes, estamos piorando o rendimento do sistema. Como podemos verificar, alternadores menos potentes carregam baterias com maior eficiência, o que desfaz o mito de que os alternadores originais do carro são fracos.

b) Trocar a bateria por outra de maior capacidade:

Talvez esta seja a alternativa mais correta, muito embora, no que diz respeito à prática, precisaríamos de um conjunto de baterias que totalizasse 550A para um alternador de 55A, o que, na maioria dos casos, constitui solução inviável, tanto por uma possível indisponibilidade de espaço no veículo, quanto pelo custo elevado desses componentes.

c) Usar fontes estabilizadas como carregadores:

Essas fontes são ótimas para alimentar nossos aparelhos de som, TV, luminárias e eletrônicos em geral, porém, são péssimos carregadores de bateria, por fornecerem tensão abaixo do valor ideal, e corrente acima do nível aceitável. O termo “fonte estabilizada” produz a falsa impressão de que estamos utilizando o dispositivo correto.

3) CONCLUSÃO:

De posse dos dados acima, podemos sugerir algumas mudanças que permitam melhorar ou mudar radicalmente o desempenho do sistema elétrico de nossos RV’s, senão vejamos:

3.1) Substituir todo o sistema atual por outro, desenhado especificamente para esse fim. Esta é a solução mais cara e complicada de todas, porém, a mais adequada. Os componentes são:

a) Banco de baterias especiais para serviço, de alta amperagem.

b) Carregador inteligente tipo U. U. I. (3 fases de carga).

3.2) Uma alternativa menos cara seria a troca das baterias por outras de chumbo/ácido, porém, de amperagem maior.

OBS: Nunca substituir o alternador por outro mais potente, ou adicionar um segundo alternador.

4) DICAS DE ECONOMIA DE ENERGIA E CUIDADOS PARA COM BATERIAS DE CHUMBO/ÁCIDO:

4.1) Nunca permitir que as baterias se descarreguem completamente;

4.2) Quanto mais lenta for a carga, melhor. Carregar baterias envolve mais do que isso, mas a observância deste preceito já é um bom começo;

4.3) O uso de flutuadores eletrônicos de carga pode ajudar. Existem alguns alimentados por painéis solares, que cumprem bem essa tarefa;

4.4) Dê preferência ao uso do carregador que veio no veículo. Por mais antiquados que possam parecer, seu rendimento no quesito “carga de bateria” supera o dos alternadores e fontes estabilizadas (essas, fortemente contra-indicadas);

4.5) O ideal é possuir uma fonte estabilizada bi-volt para alimentar os dispositivos eletro-eletrônicos durante a permanência no camping, e um carregador dedicado à bateria, devidamente chaveado;

4.6) Verificar periodicamente o nível do eletrólito da bateria, e, se preciso for, completar com água destilada (nunca com solução ácida);

4.7) Mantenha limpos os terminais da bateria;

4.8) Procure utilizar luminárias econômicas, do tipo fluorescente. Já é possível encontrar luminárias à base de diodos emissores de luz (LED), que são infinitamente mais indicadas. Televisores com tela de cristal líquido também são melhores, por consumirem cerca de 30% se comparadas às convencionais.

4.9) Evite o uso de inversores. Tais aparelhos costumam ser grandes vilões na guerra contra o consumo elétrico excessivo. Se não houver outro jeito, prefira os totalmente transistorizados, sem transformador, de onda senoidal ou semi-senoidal.

Espero ter esclarecido algumas das principais dúvidas sobre baterias e suas aplicações. Boas acampadas a todos!!!!

Alfie

KG Safari 1980, nº 0239.

INTRODUÇÃO

Nas marinas, nos campings, em fim em todo lugar onde há concentração de veículos, é comum ouvir exclamações exasperadas como : “ as minhas baterias estão novamente descarregadas !”, ou “....duram pouco”, ou “...não agüentam a carga”, ou “...pifam logo”, etc.. As sugestões que inevitavelmente seguem não variam muito :

– instale um segundo alternador,

– substitua o alternador por outro mais potente,

– faça carga lenta ( ou rápida ),

– amplie o banco de bateria,

– ponha um alternador para cada banco de bateria,

– etc..

Já se sabe que essas “soluções” não funcionam. Por que ?

Porque há uma diferença fundamental entre o funcionamento do sistema automotivo

( bateria / alternador ), que auxilia os motores de propulsão, e o do sistema “reserva de energia”

(bateria de serviço / carregador ). O conhecimento dessa diferença é de primeira importância para o

usuário ; a explicação detalhada se encontra na 3ª parte deste documento.

Por falta de informação, muitos donos de barco e marinheiros usam com toda boa fé

os aparelhos específicos do primeiro sistema para o segundo ; assim dos alternadores automotivos

quase universalmente usados para recarregar a bateria de serviço, o que dá os resultados que

sabemos. Por outro lado, o uso de carregadores inadequados é também responsável por muitos

problemas.

Este estudo tem como propósito esclarecer o funcionamento da bateria a fim de ver

por que as “soluções” listadas acima não dão certo, mostrar as diferenças entre o sistema automotivo

e o sistema de serviço e propor soluções mais adequadas.

PRIMEIRA PARTE

CARGA DA BATERIA

Para entender as razões de tanta desgraça com as baterias, convém estudar, antes

de mais nada, um ciclo de carga correto e ver quais são os pontos fundamentais do processo.

Para carregar uma bateria é preciso introduzir-na uma certa quantidade de

“AmpèresHoras” pelo meio de uma corrente elétrica (corrente de carga). Todavia, a bateria não

armazena “AmpèresHoras” passivamente, mas desenvolve uma certa repulsão à corrente de carga.

Como consequência, o carregador deve ser programado para se ajustar constantemente às

condições da bateria e superar sua resistência. Vamos ver passo a passo como se desenvolve uma

operação de carga e quais são as conseqüências.

1 - ESTUDO DA OPERAÇÃO DE CARGA

Vamos acompanhar um ciclo de carga realizado manualmente por um operador (atento e paciente...) que dispõe de um carregador manual com um voltímetro de precisão na faixa 11-15 V, um amperímetro e um botão de regulagem da corrente.

A bateria que usamos é do tipo ciclável, com capacidade nominal 100Ah, sendo a

sua tensão 11,8 V ( bateria quase totalmente descarregada ). Nessa altura, é preciso repor uns 90Ah

para carregar a bateria até 100%

Depois de ligar o carregador, o operador regula a corrente de carga em 10 A ( 10% da capacidade nominal, valor comumente escolhido para carregadores manuais ). A tensão sobe e se equilibra num certo valor V1 que depende da carga residual, do estado da bateria, da sua resistência interna, da temperatura, do tipo, etc.).

Após alguns momentos, notamos que a amperagem começa a diminuir e vai

diminuindo até zero se nada for feito. A tensão V1 fica mais ou menos estável. Esse fenômeno tem

uma explicação : logo que a corrente de carga se estabelece, a tensão interna da bateria cresce ;

esta tensão, chamada “tensão contra-eletromotor”, se opõe à do carregador e aos poucos atinge V1,

anulando totalmente a ação do mesmo.

Essa primeira tentativa durou uns 20 minutos. A bateria mal armazenou 2 ou 3 Ah e

está longe de ser carregada. É evidente que, se o operador não intervir, a bateria não armazenará

mais nada. Por conseguinte, é necessário re-estabelecer a corrente ao seu valor inicial de 10 A,

girando o botão de regulagem do carregador. A tensão sobe até V2. Como anteriormente, a

amperagem não fica estável mas decresce gradativamente, e é preciso girar novamente o botão de

regulagem para repor a corrente em 10 A ; a tensão sobe para V3, e assim por diante.

Na prática, para manter a corrente ao valor escolhido, é necessário girar

continuamente o botão de regulagem, o que eqüivale aumentar a tensão de carga progressivamente.

Depois de algumas horas, a tensão atinge 14,6 V (nesse momento, a carga da bateria

é aproximadamente 80% do valor nominal). De repente, aparece uma mudança importante no

comportamento da bateria : o eletrólito comece a borbulhar ( a bateria “ferve” ); o eletrólito se

decompõe em oxigênio e hidrogênio. A bateria não aceita mais a carga e a corrente do carregador

provoca a eletrólise da solução.

Se reduzirmos um pouco a tensão, para 14,4 V, o fenômeno pára imediatamente.

Vamos então continuar a operação mantendo a tensão em 14,4 V. Basta não tocar mais no botão de

regulagem.

Como já sabemos, sob tensão constante a corrente diminui. Depois de 6 a 8 horas, o

valor da corrente atinge 1A. Nesse momento, pode-se considerar que a bateria está carregada até

100%.

Uma corrente de 1A é bem pequena, mas é suficiente para manter uma

mini-eletrólise, pouco perceptível, que no decorrer do tempo provoca a decomposição do eletrólito. É

indispensável reduzir ainda mais a tensão, para 13,6 V (valor descoberto após várias tentativas), a

fim de evitar totalmente esse fenômeno. Essa tensão, chamada “tensão de float” ( flutuação ), é ideal

para manter uma bateria não utilizada em boa condição ( pode ser entre 13V e 13,8 V dependendo

do tipo de bateria ).

Uma bateria não utilizada deve ser mantida carregada. A tensão de ‘float” pode

ser aplicada por tempo indeterminado ; a corrente muito fraca é suficiente para compensar as perdas

naturais da bateria e mantê-la completamente carregada sem que corresse o risco de ferver ou de

ser danificada. Essa fase de “float” é uma vantagem importante oferecida pelos carregadores

modernos (“inteligentes”) que podem ficar ligados o tempo todo na bateria sem necessidade de

fiscalização.

O experimento descrito acima permite deduzir algumas observações interessantes :

1. É obviamente inviável operar o carregador manual como descrito. O resultado é que

o operador deixa a bateria borbulhar, acreditando que está carregando enquanto, na

realidade, está se estragando sem armazenar mais carga. É indispensável

automatizar o carregador.

2. A operação de carga ideal se divide em 3 fases :

A. Primeira fase : corrente constante : a corrente é mantida constante

enquanto a tensão sobe até o ponto quando acontece a decomposição do

eletrólito ; ao final desta fase, a bateria acaba carregada entre 75 e 80% da

sua capacidade nominal,

B. Segunda fase : tensão constante : a tensão fica a 14,4V enquanto a

corrente diminui progressivamente até ~1% da capacidade nominal; nessa

fase, a carga da bateria está completada até 100% ; é uma fase demorada,

de 8 a 10 horas,

C. Terceira fase* : float : para manter a carga da bateria a 100% durante um

tempo indefinido, a tensão do carregador tem que ser rebaixada para 13,8 V

a fim de evitar todo risco de eletrólise.

* Na realidade essa fase não é tão simples mas não é do nosso propósito entrar em

detalhes que só interessam especialistas. Basta saber que carregadores “inteligentes”,

tipo STATPOWER TRUECHARGE ou TECSUP HI-TEC, mantenham e

preservam as baterias para a maior satisfação do dono.

2 - CARREGADORES “INTELIGENTES”

São chamados “inteligentes” os carregadores cujo programa de carga é de duas ou

três fases conforme descrito acima, e que são automáticos ( que não requerem fiscalização

permanente ). Existem dois tipos :

A. Carregador tipo “ UUI” ( fig. 1 )

A curva de 3 fases descrita acima é chamada “UUI” ou “duplo UI”. É a mais

eficiente, sendo a bateria carregada até 100%. É a curva de funcionamento de todos

os carregadores da STATPOWER e da TECSUP, e dos alternadores/ carregadores

especiais.

B. Carregador tipo “UI” ( fig. 2 )

Voltando à operação de carga descrita no §1, poderíamos ter verificado

durante a primeira fase que, quando a tensão atinge 13,8 V, a bateria já está com

70% da carga nominal. Se iniciarmos a terceira fase naquele momento, é evidente

que a bateria não chegará aos 100% ; no fim da operação ficará com aprox. 80% da

carga nominal, mas, em compensação, a corrente residual será 0,1 ou 0,2 A, valor

sem grande perigo para a bateria. Desse modo, a fase “float” se encontra

confundida com a segunda fase.

Baseando-se nessa observação, dá para imaginar um carregador ( ou um

regulador de tensão de alternador ) de duas fases, mais simples e mais barato que

um de três fases. É o sistema chamado “UI”, ou “simples UI”. É suficiente para

aplicações rodoviárias ( o regulador UI é bem mais eficiente que o regulador

automotivo usual quando se trata de carregar uma bateria ! ); convém também para

barcos de serviço que navegam quase todos os dias.

O regulador BRS da BALMAR é baseado neste princípio.

Fig. 1 Curva de carga "UUI"

FUNCIONAMENTO : automático

A corrente de carga inicial depende da potência do carregador ; não é

ajustável. A tensão sobe do valor inicial Vi ( tensão da bateria ) até 14,4 V e

fica constante. A corrente fica constante até a tensão atingir 14,4 V, em

seguida decresce. Quando a corrente passa abaixo de 1 A, a tensão é rebaixada

para 13,8V e fica neste patamar ( tensão de "floating" ); a corrente é

quase zero.

INCONVENIENTES :

VANTAGENS : - a bateria pode ser carregada até 100%

- não há risco de a bateria ferver

- não requer a presença de um operador

- o carregador pode ficar sempre ligado à bateria

não há

constante (1 a 3h)

80% da carga 20% da carga mantem a bateria

carregada a 100%

Fig. 2 Curva da carga "UI"

FUNCIONAMENTO : automático

A corrente de carga depende do carregador ; não é ajustável. A tensão sobe

do valor inicial Vi ( tensão da bateria ) até 13,8V e fica neste valor. A corrente fica

constante durante um tempo e depois decresce antes a tensão atingir 13,8V,

impedindo a carga completar 100%.

INCONVENIENTES : o nível de carga na bateria não ultrapassa 70%.

VANTAGENS : - não requer a presença de um operador,

- sendo baixa a tensão de float,, não há risco de a bateria ferver,

- o carregador pode ficar sempre ligado à bateria, porém é recomendado

verificar o nível do eletrólito cada mês.

FUNCIONAMENTO : manual

Ao início, o operador ajusta a corrente a, por exemplo, 10A, sendo a tensão

constante 12,6V. A medida que a resistência interna da bateria cresce, a corrente

diminui. O operador reajusta a corrente para 10A. A tensão pula para, digamos,

13V. A corrente diminui, etc.. A regularidade dos patamares e os valores

dependem da habilidade do operador.

INCONVENIENTES : - processo muito lento,

- presença do operador obrigatória,

- quando a tensão ultrapassa 14,4V, a bateria ferve mas está longe

de ser carregada.

Fig. 4 Curva de carga básica de um carregador

FUNCIONAMENTO : semi-automático

O operador ajusta a corrente inicial, por exemplo 10A. A tensão sobe.

A corrente cai um pouco. Quando a tensão atingir 14,4V, o carregador corta

a alimentação. A tensão cai lentamente, não há mais corrente. Quando a

tensão atingir 12,6V, o carregador liga-se novamente, fornecendo novamente

a corrente de 10A, etc..

INCONVENIENTES : - pouco eficiente em fim de carga,

- a bateria não chega a ser carregada nem até 80%,

- se deixar o carregador ligado, a bateria acaba fervendo,

- requer fiscalização constante.

manual automatizado

3 - OUTROS MEIOS DE CARGA

Os outros tipos de carregadores e os alternadores automotivos comuns não convém

para carregar corretamente uma bateria. Vejamos por que :

A. Carregador manual ( fig.3 )

Já vemos os inconvenientes deste tipo de aparelho : necessita uma fiscalização

permanente... ou acaba logo matando a bateria. Vantagem ( só na compra ) : preço barato ( e nem

sempre ).

B. Carregador semi-automático ( fig. 4 )

É o tipo manual sumariamente automatizado.

Nesse tipo de aparelho, a corrente é mantida constante até a tensão atingir 14,4 V ;

naquele momento, a alimentação do carregador está automaticamente desligada. Por conseguinte a

tensão da bateria cai progressivamente ; quando atingir ~12,6 V, a alimentação volta a ser ligada.

Isso resulta num sistema de pulsações liga-desliga entre 14,4 e 12,6V.

Aparentemente, tal carregador poderia ficar ligado à bateria em permanência sem

provocar “fervura”, mas na verdade não pode e, de fato, os fabricantes sérios recomendam uma

verificação periódica (pelo menos semanal ) do nível do eletrólito, o que é impossível em baterias

seladas ( a MBT já teve problemas com carregadores desse tipo deixados ligados sem fiscalização

suficiente ; resultado : baterias estragadas após alguns meses ).

Finalmente, comparado com o carregador manual, o carregador semi- automático

representa um avanço, porém limitado :

– não pode ser abandonado por muito tempo sem fiscalização,

– sendo suprimida a fase de tensão constante, a carga final nunca ultrapassará os 70 ou

75% da carga nominal ; por causa disto a bateria perderá definitivamente a capacidade de

recarregar até 100% após alguns meses (“memória” da bateria).

C. Alternador automotivo

O alternador automotivo é um péssimo carregador nas condições usuais de uso

porque a sua tensão máxima de carga é insuficiente. A tensão do alternador automotivo está

regulada de fábrica num valor fixo, 13,6V, enquanto é preciso que a tensão subisse até um valor

entre 14,4V e 15,2 V ( o valor exato depende do tipo da bateria) para carregar uma bateria mas isso

não é requisito para o funcionamento do sistema automotivo.

SEGUNDA PARTE

FUNCIONAMENTO DA BATERIA

1 - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DA BATERIA

O elemento básico de uma bateria é um conjunto de duas placas, de composições

diferentes, mergulhadas num líquido apropriado ( o eletrólito ) e mantidas afastadas uma da outra

por um separador de material isolante porém poroso de modo que deixasse passar os íons SO4 e

H2 e conseqüentemente a corrente elétrica.

O material ativo da placa positiva é o peróxido de chumbo PbO2. O material ativo da

placa negativa é o chumbo metálico Pb sob forma esponjosa. O eletrólito é uma solução de ácido

sulfúrico SO4H2 e água H2O.

A dissimetria química entre as duas placas de materiais diferentes gera uma tensão

( voltagem ) de aproximadamente 2 Volts.

Se ligarmos uma lâmpada de 2V entre as placas positiva e negativa, uma corrente se

estabelece, circulando no circuito fechado constituído pela lâmpada, as placas e o eletrólito, e

constatamos o seguinte :

- a lâmpada se acende ( circuito exterior ),

- no interior da bateria, diversas reações químicas acontecem :

a) o material de cada placa se transforma parcialmente em sulfato de

chumbo SO4Pb,

b) o eletrólito perde uma parte do seu ácido sulfúrico SO4H2, e a proporção

de água H2O aumenta.

O resultado é que a dissimetria inicial tende a desaparecer. A corrente diminui até

parar : nesse ponto, vamos dizer que a bateria está completamente descarregada.

Durante a operação, a bateria transformou uma energia de origem química em

energia elétrica.

2 - COMPONENTES DA BATERIA

A. Grelha

A grelha é uma alma metálica retangular, usada para suportar os materiais ativos da

bateria e a conexão que permite a passagem da corrente para o circuito externo ( o chumbo

esponjoso e o peróxido de chumbo não têm resistência mecânica ).

Existem duas famílias de grelhas, dependendo do material usado para sua

fabricação :

- grelha chumbo/antimônio : usada nas baterias automotivas, provoca um consumo

de água significativo,

- grelha chumbo/cálcio : mais moderna.

A grande vantagem da grelha chumbo/cálcio é a redução drástica do consumo de

água, permitindo assim a construção de baterias seladas ( que não requerem água ).

B. Placas

Uma grelha empastada com o material ativo torna-se uma “placa”. A ligação íntima

da grelha e do material ativo é uma operação bastante difícil mas extremamente importante, já que a

vida da bateria depende muito da sua qualidade.

As placas positivas são “carregadas” com peróxido de chumbo, uma pasta de cor