Entre as baterias de ciclo profundo, as baterias de chumbo-ácido recarregáveis são de vários tipos e são frequentemente usadas para dar partida no veículo e operar como motor, bem como para iluminação de emergência. As baterias AGM existem desde a década de 1980, e talvez a maioria das pessoas não saiba o que significa AGM. Nesta edição, discutiremos o que há de especial nas baterias AGM e como usar nossas baterias AGM de forma razoável!
O que é uma bateria AGM?
O nome completo da bateria AGM é bateria de esteira de vidro de absorção, que pertence à bateria VRLA (bateria de chumbo-ácido regulada por válvula). A maior característica das baterias AGM é a malha de fibra de vidro nas placas da bateria, que é usada para segurar o eletrólito e separar as placas. Em segundo lugar, existem válvulas de segurança e outros componentes.
O nascimento das baterias AGM
As baterias AGM originaram-se em 1972, a primeira bateria AGM produzida pela patenteada Gates Rubber Company chamada Cyclon, agora produzida pela EnerSys. As baterias AGM tornaram-se populares em 1980 para alimentar motocicletas, militares, aeronaves e submarinos, e como um substituto livre de manutenção para as tradicionais baterias de chumbo-ácido inundadas. Em meados da década de 1980, duas empresas britânicas, a Chloride e a Tungstone, lançaram simultaneamente baterias AGM de dez anos com capacidade de até 400 Ah, impulsionadas pela especificação de bateria da British Telecom para suportar a nova comutação digital.
Como funcionam as baterias AGM？
Eletrodo de bateria de chumbo-ácido
A reação de carregamento ：（＋） PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e ≒ PbSO4 + 2H2O
Quando a bateria é carregada, o eletrodo positivo é convertido de sulfato de chumbo (PbSO4) em dióxido de chumbo marrom (PbO2), e o eletrodo negativo é convertido de PbSO4 em chumbo cinza Pb. À medida que o processo de carregamento avança, o potencial positivo do eletrodo aumenta gradualmente e o potencial negativo do eletrodo diminui.
Ao final do carregamento, ocorre a reação de eletrólise da água, o eletrodo positivo passa a gerar oxigênio, e o eletrodo negativo não gera hidrogênio devido ao excesso de material ativo e à adição de metais com alto potencial de evolução de hidrogênio (como cálcio, cádmio ).
O oxigênio gerado pelo eletrodo positivo é transmitido ao eletrodo negativo através do diafragma AGM e é combinado com o eletrodo negativo para sintetizar o óxido de chumbo. O óxido de chumbo é combinado com ácido sulfúrico para gerar água para realizar a circulação interna de água. Assim, toda a bateria de chumbo-ácido é selada.
Ser cuidadoso:Baterias de chumbo-ácido seladas devem exigir carga de tensão constante, porque no processo de carga, para garantir que apenas uma pequena quantidade de oxigênio seja gerada para garantir que ele possa ser transferido para o eletrodo negativo a tempo de recombinação para evitar perda de água . Se a voltagem for muito alta neste momento, uma grande quantidade de oxigênio será produzida, o que fará com que o oxigênio seja tarde demais para se combinar e a pressão interna aumentará acentuadamente. Por fim, a válvula de segurança será aberta para causar perda de água, o que afetará a vida útil da bateria.
Quitação（-）Pb + HSO4 – ≒ PbSO4 + H+ +2e
O eletrodo positivo da descarga da bateria é alterado de dióxido de chumbo para sulfato de chumbo, e o eletrodo negativo é alterado de chumbo esponjoso para sulfato de chumbo.
Durante este processo, a tensão da bateria diminuiu gradualmente e a concentração de ácido sulfúrico continuou a diminuir. Ao final da descarga, a resistência ôhmica do eletrodo aumenta rapidamente devido ao acúmulo gradual de sulfato de chumbo, mau condutor gerado pelos eletrodos positivo e negativo. Ao mesmo tempo, os íons de hidrogênio se difundem lentamente após a diminuição da concentração de ácido sulfúrico, resultando em uma rápida queda na tensão da bateria. Neste momento, a descarga deve ser encerrada, caso contrário, a descarga excessiva.
Ser cuidadoso: O dano da descarga excessiva da bateria é que parte do sulfato de chumbo não pode ser convertida e recuperada normalmente quando recarregada, e a capacidade da bateria diminuirá durante a próxima descarga. A descarga excessiva repetida fará com que a capacidade da bateria diminua rapidamente e a vida útil seja encurtada significativamente.
A diferença entre a bateria AGM e a bateria de chumbo-ácido submersa
Os eletrólitos da bateria AGM são mantidos em tapetes de vidro em vez de imersos livremente nas placas. Fibra de vidro muito fina é tecida no tapete para aumentar a área de superfície, permitindo que ele tenha eletrólito suficiente para durar sua vida útil. As fibras que compõem o fino tapete de vidro não absorvem e não são afetadas por eletrólitos ácidos. Essas almofadas são espremidas 2-5% após imersão em ácido antes de terminar a fabricação.
As placas nas baterias AGM podem ser de qualquer formato. Incluindo várias formas planas, curvas e enroladas. De acordo com o Battery Council International (BCI), as baterias AGM de ciclo profundo e de partida são incorporadas em caixas retangulares.
Vantagens e desvantagens das baterias AGM
Vantagens da bateria AGM
1. Tem 2-3 vezes a vida útil das baterias de chumbo-ácido submersas (500-1300, dependendo da profundidade de descarga VINDA).
2. AGM tem mais potência do que a bateria inundada e é mais fácil ligar o motor do carro.
3. A velocidade de carregamento é mais rápida, 5 vezes a velocidade de carregamento da bateria inundada.
4. Maior estabilidade de capacitância durante toda a vida útil.
5. Boa resistência a baixas e altas temperaturas.
6. Design selado, não precisa se preocupar com a orientação da instalação, reduzindo o risco de poluição ambiental
7. Manutenção simples, em ampla faixa, com menor autodescarga das baterias tradicionais.
Desvantagens da bateria AGM
1. Devido ao design selado, a quantidade de eletrólise é pequena e o design de placa grossa torna a taxa de utilização de materiais ativos menor do que a das baterias do tipo aberto, e a capacidade de descarga é cerca de 10% menor do que a das baterias abertas tipo de baterias, que é inferior ao das baterias de chumbo-ácido seladas em gel.
2. Apesar de sua reputação livre de manutenção, ainda existe o risco de vazamentos de ar, vazamentos de líquidos, inchaço e até explosões (Escapamento térmico) se não for mantido adequadamente.
3.Deve-se admitir que o preço das baterias automotivas AGM é o dobro do preço das baterias inundadas.
4. Após a carga inicial de alta capacidade, eles demoram mais para absorver a fase de carga no meio quando a corrente é gradualmente reduzida, momento em que a taxa de aceitação de carga da bateria de chumbo-ácido é gradualmente reduzida e a bateria não ser capaz de aceitar a taxa C mais alta.
A diferença entre a bateria AGM e a bateria VRLA
A bateria AGM é um membro da bateria de chumbo-ácido regulada por válvula VRLA, seguida pela bateria de gel. Este tipo de bateria tem uma característica, todas elas são por absorver uma quantidade limitada de placa eletrolítica separadora ou formar um gel; através da proporção de placa negativa e placa positiva para promover a recombinação de oxigênio na célula; cada bateria VRLA Toda bateria possui uma válvula de alívio de pressão, que é acionada quando a bateria começa a carregar e a pressão de oxigênio começa a ser gerada dentro da bateria.
As baterias VRLA normalmente têm um difusor de gás embutido na tampa da bateria para dispersar com segurança o excesso de gás hidrogênio da sobrecarga, ao mesmo tempo em que permite orientação de qualquer forma, não sendo realmente vedada permanentemente.
Em contraste, as baterias de gel formam um gel espesso, semelhante a uma massa, adicionando pó de sílica ao eletrólito. As células AGM possuem uma malha de fibra de vidro entre os painéis para segurar o eletrólito e separar os painéis. Sua maior característica é que eles são “livres de manutenção” e podem ser instalados em qualquer direção.
O que devo prestar atenção ao usar o carregador para baterias AGM?
Qualquer carregador de bateria comum padrão não carregará o AGM. Ao contrário dos requisitos padrão de carregamento inundado, as baterias AGM exigem um carregador específico porque requer uma carga mais estável e não pode sustentar as altas velocidades de carregamento usadas pelos carregadores padrão.
Se você carregar com o tipo errado de carregador, a bateria pode estar com carga insuficiente ou sobrecarregada. A subcarga pode levar à sulfatação das placas da bateria, reduzindo sua capacidade de aceitar uma carga completa. A sobrecarga pode queimar os componentes dentro da bateria, reduzindo sua vida útil ou esgotando-a completamente.
Aplicação da bateria AGM
AGM é geralmente usado para iniciar ou parar o motor de um carro. Como o carro está equipado com mais equipamentos eletrônicos, a bateria AGM reduz o peso do carro e atende às necessidades elétricas. Muitas motocicletas e veículos todo-o-terreno no mercado hoje usam baterias AGM para reduzir a possibilidade de derramamento de ácido após curvas, vibrações ou acidentes.
Como as baterias AGM não possuem eletrólitos livres, elas são ideais para alimentar sensores remotos, como estações de monitoramento de gelo. Em algumas aplicações marítimas recreativas, o AGM ainda pode ser usado como uma bateria de ciclo profundo, que pode ser um bom substituto para baterias inundadas tradicionais, um bom substituto para viagens de RV, baterias marítimas marítimas e também é comumente usado em algumas baterias solares fora da rede. e geração e armazenamento de energia eólica.
