BATERIAS GERAL

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BATERIAS E PILHAS
Apresentador : 
Eng. Manuel Adão
TECNISAT – 2011, Luanda-Angola
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Tema:
Baterias e Pilhas
Cronologia
� 1800-Volta demonstrou a Napoleão a 
pilha Volta, a primeira pilha não 
recarregável.
� 1854- Sinstede usa pela primeira vez 
placas de chumbo em ácido sulfúrico para 
armazenar electricidade.
� 1859- Planté melhora a capacidade das 
baterias ácidas com uma técnica ainda 
utilizada actualmente, (placas tipo plante).
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Cronologia
� 1882- Gladstone e Tribe descrevem as 
operações básicas das baterias ácidas.
� Tudor, abre no Luxemburgo uma fábrica 
de baterias ácidas.
� 1904- é utilizada madeira de cedro nos 
separadores das baterias.
� 1915-Willard introduz os separadores de 
borracha nas baterias.
� 1958- Jache descreve as baterias VRLA de 
gel.
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Cronologia
� 1965- começam a ser utilizadas as 
baterias SLI(starting, lighting, ignition) nos
� automóveis.
� 1968- são desenvolvidas as baterias SLI 
sem manutenção.
� 1980- são desenvolvidas as baterias VRLA 
baseadas na tecnologia AGM.
� 1990- revolução das baterias ácidas nos 
telefones celulares
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Pilhas e Baterias ( cronologia)
� As pilhas e baterias foram sendo 
desenvolvidas ao longo do tempo com a 
contribuição de diversos cientistas. 
Somente a partir da descoberta de Volta, 
de que dois metais diferentes ligados 
electricamente por uma solução 
electrolítica serviam como fonte de 
tensão, que se começou a buscar pelos 
melhores eléctrodos que tornavam as 
pilhas e baterias mais eficientes e praticas.
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Pilhas e Baterias ( cronologia)
� 1800 – Pilha de Volta - Alessandro Volta
� 1836 – Pilha de Daniell - John Frederic Daniell
� 1839 – Pilha de Grove -William Robert Grove
� 1839 – Célula de combustível -William Robert 
Grove
� 1859 - Gaston Planté – Bateria de chumbo-ácido
� 1866 – Pilha de Leclanché - Georges Leclanché
� 1899 – Pilha de níquel cádmio -Waldmar Jungner
� Décadas de 1970 e 1990 – Pilhas de lítio e íons de 
lítio
� 2000 - Células de combustível – a bateria do futuro
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Pilhas e Baterias
� Basicamente as baterias são dispositivos 
que convertem energia química em 
energia eléctrica, sob a forma de corrente 
contínua, quando estão no processo de 
descarga, e energia eléctrica em energia 
química quando em carga. Durante o 
processo de carga e descarga as baterias 
perdem energia sob a forma de calor, 
devido às reacções químicas internas, pelo 
que apresentam um rendimento inferior 
a100%.
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Pilhas e Baterias
� Todos nós conhecemos e as utilizamos no 
dia-a-dia, elas estão nas lanternas, rádios, 
controles remoto de tv, brinquedos , 
viaturas, etc.
� Mas afinal como funcionam ?
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História da electricidade
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� No século XVII, Otto Von Guericke 
inventou a primeira máquina para 
produzir electricidade.
� Na segunda metade do século XVIII, Luigi 
Aloisio Galvani inociou pesquisas sobre a 
aplicação terapêutica da electricidade. 
História
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� Após dez anos de pesquisa fez uma 
publicação sobre as forças elétricas nos 
movimentos musculares, onde concluiu que 
os músculos armazenavam electricidade 
(do mesmo modo que uma garrafa de 
Leiden) e os nervos conduziam essa 
electricidade.
História
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� No século XVIII, Alessandro Volta, pondo em 
prática uma experiência de Luigi Galvani, 
descobriu algo curioso. Verificou que, se dois 
metais diferentes forem postos em contacto um 
com o outro, um dos metais fica ligeiramente 
negativo e o outro ligeiramente positivo. 
� Foi então em 1800 que o cientista italiano 
Alessandro Volta anunciou a invenção da pilha 
eléctrica. Sobrepondo peças de metais 
intercalados com papel umedecido no sal, Volta 
conseguiu a passagem de corrente eléctrica.
História
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� Estabelece-se entre eles uma diferença de 
potencial ou seja, uma tensão eléctrica. 
Usando esta experiência como base, 
concebeu uma pilha, a que deu o nome de 
pilha voltaica.
História
� A pilha era composta por discos de zinco
e de cobre empilhados e separados por 
pedaços de tecido embebidos em solução 
de ácido sulfúrico. Esta pilha produzia 
energia eléctrica sempre que um fio 
condutor era ligado aos discos de zinco e 
de cobre, colocados na extremidade da 
pilha.
� Em 1812,Davy produziu um arco voltaico
usando eléctrodos de carvão ligados a 
uma bateria de muitos elementos.
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O que é uma pilha
� Pilha, célula galvânica, pilha 
galvânica ou ainda pilha voltaica é um 
dispositivo que utiliza reações de 
óxidação-redução para converter energia 
química em energia elétrica. A reação 
química utilizada será sempre espontânea.
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Pilha/Bateria
� Pilha
◦ Uma célula 
◦ Dimensões pequenas
◦ Pode ser não recarregável ou recarregável
� Bateria
◦ Duas ou mais células
◦ Dimensões grandes
◦ No geral é sempre recarregável
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Pilhas
� Neste dispositivo, têm-se dois electrodos
que são constituídos geralmente de 
metais diferentes, que fornecem a 
superfície na qual ocorrem as reações de 
oxidação e redução. 
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Pilhas
� Estes electrodos são postos em dois 
compartimentos separados, imersos por 
sua vez em um meio contendo íons em 
concentrações conhecidas e separados 
por uma placa ou membrana porosa, 
podendo ser composta por argila não-
vitrificada, porcelana ou outros materiais
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O que é uma bateria
� Em ciência e tecnologia, uma bateria tal 
como a pilha é um dispositivo que 
armazena energia química e a torna 
disponível na forma de energia elétrica. 
� Baterias consistem de dispositivos , 
conjunto de elementos eletroquímicos
com duas ou mais células galvânicas, 
células combustíveis , células de fluxos, ou 
vasos interligados em série ou paralelo
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O que é uma bateria
� ELEMENTO ou VASO:
É um acumulador, um conjunto de duas 
ou mais placas de polaridades opostas, 
isoladas entre si e banhadas pelo mesmo 
electrólito, num mesmo recipiente.
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Baterias e as Pilhas
� As baterias e as pilhas podem ser 
considerados como verdadeiros tanques 
de armazenamento de energia. Uma 
bateria comum tem eletrodos positivo e 
negativo e o electrólito que pode ser em 
pasta ou líquido. Os electrodos 
dissolvem-se no electrólito, formando 
íons, o que cria um excesso de carga nos 
electrodos. Quando a bateria é ligada a 
um circuito, essa carga produz uma 
corrente elétrica.
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Baterias e Pilhas
� Quando ao processo de carga, podem ser 
� Não recarregáveis
◦ Ex. pilhas, em que a reacção química que se 
produz no processo de descarga é irreversível
� Recarregáveis
◦ Algumas pilhas e baterias
◦ A reacção química que se produz no 
processo de descarga é reversível, permitindo 
que depois de descarregadas possam de novo 
ser carregadas
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Pilhas
� Tipos
◦ Seca comum
◦ Alcalina
◦ Mercurio
◦ NiCd
◦ MiMH
◦ Ions Litio
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Pilha seca (Pilha de Leclanché)
� Inventada pelo francês George 
Leclanché EM 1865.
� É utilizada em lanternas, rádios, 
gravadores, etc.
� No pólo negativo, tem o zinco Zn 
metálico.
� No pólo positivo estão o carvão 
em pó e dióxido de manganês 
(MnO2).
� Entre os pólos existe uma pasta 
húmida que contém cloreto de 
amônio (NH4Cl), cloreto de zinco 
(ZnCl2) e água (H2O). 24
Pilhas em resumo
� As pilhas secas também podem conter 
uma pasta electrolítica de cloreto de 
alumínio. Os electrodos são de zinco 
(negativo) e de carbono (positivo). O 
eletrodo de zinco é própria caixa da pilha
� As pilhas secas alcalinas possuem 
electrodos de zinco e carbono e contém 
uma pasta electrolítica de hidróxido de 
potássio.
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Pilha seca (cuidados)
� Após um longo período de uso, as substâncias 
que compõem a pilha se modificam, algumas 
sofrem corrosão outrassofrem deposição, 
acarretando uma redução de voltagem.
� As pilhas mesmo não estando descarregadas 
devem ser retiradas dos aparelhos se estes não 
forem usados por um período prolongado, pois 
pode haver um vazamento da substância 
pastosa que compõe a pilha que, além de tóxica, 
pode danificar o aparelho, corroendo suas 
partes metálicas. 
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Pilhas secas (outras)
� Pilhas secas, são pilhas cujo os 
eletrodos, zinco e carvão, estão 
mergulhados em uma massa de cloreto de 
zinco e sal amoníaco. Na pilha seca 
também existe MnO2 (dióxido de 
manganês) que atua como despolarizante. 
A acção química dessa massa sobre os 
electrodos (zinco e carvão) é responsável 
pela liberação da energia elétrica que se 
obtém nos terminais da pilha. 
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Pilha Alcalina
� Esse tipo de pilha é um 
aprimoramento da pilha 
comum.
� No pólo negativo está o zinco 
metálico. No pólo positivo está 
o MnO2. E a pasta envolvida é 
KOH.
� Essa pilha fornece uma 
corrente elétrica mais eficiente 
com uma vida média de 5 a 8 
vezes maior que a outra pilha.
� Pode ser empregada nos 
mesmos instrumentos que a 
outra
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Composição
� A pilha alcalina é composta de um ânodo de zinco
poroso imerso em uma solução (mistura 
electrolítica) alcalina (pH~14) de hidróxido de 
potássio ou de hidróxido de sódio (bases), e de um 
cátodo de dióxido de manganês compactado, 
envoltos por uma capa de aço niquelado, além de 
um separador feito de papel e de um isolante de 
nylon.
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Composição
� Apesar de a pilha comum e a alcalina serem ambas 
compostas de dióxido de manganês e zinco, o 
processo de fabricação é diferenciado: 
� Na pilha comum, a mistura eletrolítica é de cloreto 
de amônio (sal ácido) e o zinco é o envoltório do 
mecanismo.
� Na alcalina, o zinco ocupa o centro da pilha.
� As pilhas secas alcalinas podem ainda possuir 
electrodos de zinco e carbono e uma pasta 
electrolítica de hidróxido de potássio.
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Aplicações
� A pilha alcalina é um tipo de fonte 
portátil de energia. Tem voltagem de 1,5 V 
e não é recarregável. É indicada para 
equipamentos que requerem descargas de 
energia rápidas e fortes, como 
brinquedos, câmeras fotográficas digitais, 
MP3 players, lanternas, walkmans, 
discmans etc.
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Comparação Seca/Alcalina
� Comparando-a com a pilha seca comum, a 
alcalina é mais cara, mantém a voltagem 
constante por mais tempo e dura cerca de 
cinco vezes mais. Isso ocorre porque o 
hidróxido de potássio ou sódio é melhor 
condutor electrolítico, resultando em uma 
resistência interna muito menor do que na pilha 
comum ou seca.
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Comparação Seca/Alcalina
� A pilha alcalina é capaz de fornecer correntes 
mais elevadas, tem óptimo desempenho em 
baixas temperaturas, bom rendimento em 
equipamentos de alto consumo e excelente 
protecção contra vazamentos.
� Ela não sofre reacções paralelas durante o 
período de armazenamento, podendo ser 
guardada por até quatro anos, mantendo cerca 
de 80% de sua capacidade original.
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Pilha de Mercurio
� Esse tipo de pilha é 
utilizado em dispositivos 
sensíveis como, aparelhos 
contra surdez, instrumentos 
científicos, relógios, etc.
� O pólo negativo contém 
amálgama de zinco (zinco 
dissolvido em mercúrio).
� O pólo positivo contém 
óxido de mercúrio (II).
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Pilha de Mercurio
� A substância pastosa é 
hidróxido de potássio 
(KOH).
� Essa pilha fornece uma 
voltagem bem mais 
constante que as 
anteriores.
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Pilhas de Níquel Cádmio
� Essas pilhas também são conhecidas 
como pilhas NiCad (níquel/cádmio).
� São recarregáveis e empregadas em 
filmadoras, computadores portáteis, 
câmeras fotográficas digitais, telefones 
celulares e telefones sem fio.
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Pilhas de Níquel Cádmio
� O pólo negativo é formado por cádmio 
metálico.
� O pólo positivo é formado por uma 
substância que contém níquel.
� Nesse tipo de bateria, a pasta interna é 
um composto que contém solução 
concentrada de KOH.
� Ela é mais leve e facilmente miniaturizada, 
porém é bem mais cara que pilhas secas 
comuns.
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Pilhas de Níquel Cádmio
� O efeito memória acontece quando resíduos de carga 
na pilha induzem a formação de pequenos blocos de 
cádmio. A melhor maneira de evitar o problema é não 
fazer recargas quando a bateria está parcialmente 
descarregada. É melhor esperar até a pilha "ficar fraca" e 
você não conseguir mais utilizá-la em seu aparelho para 
então recarregá-la.
� As pilhas NiCd estão cada vez mais em desuso, pois 
além do efeito memória, de terem menor capacidade e 
menor tempo de vida útil, esse tipo de bateria é muito 
poluente, já que o cádmio é um elemento químico 
altamente tóxico e prejudicial ao meio ambiente
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Pilhas de Níquel Metal Hibrido
� As pilhas NiMH são o tipo mais usado 
actualmente, pois oferecem maior 
capacidade, maior tempo de vida, 
suportam mais recargas se comparado ao 
NiCd (dependendo do fabricante, isso 
pode não ser verdadeiro) e são menos 
poluentes, já que não utilizam materiais 
pesados, como o cádmio. Outra vantagem 
desse tipo é a não existência do efeito 
memória.
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Pilhas de Ions de Litio
� LiIon (Lithium Íon), também conhecido 
como Lítio Íon. Baterias que usam esse 
padrão são as mais vantajosas, pois 
possuem tempo de vida útil maior e 
podem ter maior capacidade de carga, 
porém são mais caras e é difícil encontrar 
pilhas nos formatos AA e AAA com essa 
tecnologia
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Tipos de baterias
� Em função da construção ou do tipo de metal, 
as baterias podem ser de:
◦ NiCd (Níquel Cádmio)
◦ NiMH (Hidretos Metálicos de Níquel)
◦ Ácidas (Chumbo-Ácido)
� Chumbo-Cálcio, Chumbo-antimónio, Chumbo-Selénio
◦ Lítio-Íon (Iões de Lítio)
◦ Lítio-Íon Polímero (Iões de Lítio com electrólito 
de polímero)
◦ Daniel, de Bunsen, de Dicromato de potássio, de 
Weston, Alcalina, de Mercúrio, de Combustível, 
Atômica, etc 41
Baterias
� Tensão e densidade de potência
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Baterias ácidas
� Quando ao tipo de electrólito
◦ Entre os vários tipos destacam-se as
◦ Fluidas VLA (Valve Lead Acid Battery), 
� Húmidas (líquido)
◦ Secas (pasta silica)
� Gel VRLA
◦ Secas (pasta fibra de vidro absorvente )
� AGM VRLA
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Baterias
� húmidas são assim chamadas porque os 
electrodos, cobre e zinco, são colocados 
dentro de uma solução liquida ácida, 
básica ou salina húmida. 
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Baterias
� As Fluidas ou “Células Molhadas” são o tipo 
mais comum dentro das baterias ácidas e as 
mais utilizadas. Neste tipo de baterias o líquido 
electrolítico move-se livremente nos 
compartimentos das células, podendo o 
utilizador adicionar água destilada. Dentro deste 
tipo de baterias também as há seladas, sofrendo 
apenas uma pequena alteração na sua estrutura 
básica.
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Baterias húmidas
� Na bateria existe um ânodo de chumbo e 
um cátodo de dióxido de chumbo. Durante 
a descarga tanto o ânodo quanto o cátodo 
são convertidos à sulfato de chumbo. No 
processo de recarga o sulfato de chumbo é 
convertido à chumbo e dióxido de chumbo, 
regenerando o ânodo e o cátodo, 
respectivamente. Nas baterias automótivas
actuais, este material é suportado em grades 
de ligas de chumbo.
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Baterias secas
� São assim chamadas porque os electrodos, 
cobre e zinco, são colocados dentro de uma 
solução pastosa ácida, básica ou salina.
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Fluidas
� As Fluidas ou “Células Molhadas” são o 
tipo mais comum dentro das baterias 
ácidas e as mais utilizadas. Neste tipo de 
baterias o líquido electrolítico move-se 
livremente nos compartimentos das 
células, podendo o utilizador adicionar 
água destilada. Dentro deste tipo de 
baterias também as há seladas, sofrendo 
apenas uma pequena alteração na sua 
estrutura básica ou “Células Molhadas” 
são otipo mais comum dentro das 
baterias ácidas e as mais utilizadas. 
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Fluidas
� Neste tipo de baterias o líquido 
electrolítico move-se livremente nos 
compartimentos das células, podendo o 
utilizador adicionar água destilada. 
� Dentro deste tipo de baterias também as 
há seladas, sofrendo apenas uma pequena 
alteração na sua estrutura básica
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Baterias de Gel
� As baterias de Gel contêm um aditivo de sílica 
que envolve o electrólito. No gel, que envolve o 
electrólito, formam-se micro fendas que 
permitem as reacções e recombinações entre a 
placa positiva e a placa negativa. Estas baterias 
usam a tecnologia VRLA (Valve Regulated Lead 
Acid Battery), ou seja, são seladas e possuem um 
mecanismo de válvula de regulação que permite 
o escape dos gases, hidrogénio e oxigénio, 
durante o processo de carga. A tensão de 
carga, neste tipo de baterias, é mais baixa que 
nos outros tipos de baterias ácidas.
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Gel
� As baterias de gel substituem as baterias 
de chumbo permitindo uma vida útil mais 
prolongada. Basicamente não têm 
evaporação electrolítica e suas 
consequências, como acontece com as 
baterias ácidas. Existem baterias de 
reduzidas dimensões especialmente 
concebidas para aplicações RFID.
� Radio Frequency Identification (RFID)
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Gel
� Vantagens - Não têm evaporação 
electrolítica (mínima), maior resistência a 
temperatura elevadas, choque e vibração
� Desvantagens - Preço mais elevado do 
que as baterias de chumbo
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AGM
� As baterias AGM (Absorved Glass Mat) ou 
seja (fibra de vidro absorvente), são o último 
passo na evolução das baterias ácidas. Nestas 
baterias, o electrólito é absorvido numa 
malha de fibra de vidro entre as placas por 
acção capilar. Em vez de usarem gel, as AGM 
usam fibra de vidro a envolver o electrólito, 
o que contribui para que sejam as mais 
resistentes aos impactos. Estas baterias 
também utilizam a tecnologia VRLA, fazendo 
tudo o que as de Gel fazem e melhor.
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AGM
� A série AGM de ciclo profundo foi 
concebida para ser utilizada em sistemas 
de telecomunicações. Com painéis de 
acesso frontais e uma área ocupada 
reduzida, estas baterias são ideais para os 
sistemas de bastidores. Da mesma forma, 
podem ajudar a solucionar as limitações 
de espaço e os problemas de acesso a 
bordo das embarcações e dos veículos
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AGM VRLA
� Devido ao uso de grelhas de cálcio-chumbo e 
de materiais de elevada pureza, as baterias AGM 
VRLA podem ser armazenadas durante longos 
períodos sem recarga. A taxa de autodescarga é 
inferior a 2% por mês a 20 ºC. 
� A autodescarga duplica em cada aumento de 
temperatura de 10 ºC.
� Baixa resistência interna
� Aceita taxas de carga e de descarga muito 
elevadas.
� Elevada capacidade cíclica
� Mais de 500 ciclos a 50% de descarga 55
Bateria AGM
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Fluidas
� Dentro das baterias fluidas podemos 
ainda distinguir três tipos
� As baterias tipo “starting”, também 
chamadas baterias SLI (starting, lighting, 
ignition)-Arranque
� As baterias “Deep-cycle”
� As baterias Marine Deep-Cycle
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Starting (arranque/automotivas)
� As baterias tipo “starting”, também 
chamadas baterias SLI (starting, lighting,
� ignition), constituídas por muitas chapas 
finas de chumbo com aspecto esponjoso
� (para uma maior superfície de contacto 
com o electrólito). Este tipo de 
constituição permite que as baterias 
forneçam uma grande quantidade de 
energia num curto espaço de tempo, 
58
Starting
� pelo que são utilizadas para o arranque de 
sistemas que necessitam de elevada 
corrente de arranque. Esta característica 
das baterias também tem influência no 
processo de carga, ou seja, como as placas 
têm uma maior superfície de contacto 
com o electrólito, o tempo necessário 
para a carga é menor
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Deep-cycle (estacionarias)
� As baterias “Deep-cycle”, estas baterias 
têm menos placas, que as SLI, mas são
� mais espessas e sólidas. Esta concepção 
permite a utilização de uma pequena
� quantidade de energia durante um grande 
período de tempo. Como a superfície de
� contacto com o electrólito é menor, 
relativamente às baterias starting (SLI), a 
carga é mais lenta e moderada. Estas 
baterias são indicadas, por exemplo, para 
aplicações domésticas e de painéis solares
60
Marine Deep-Cycle (estacionarias)
� As baterias Marine Deep-Cycle, são 
híbridas, situando-se entre as Starting (SLI) 
e as “Deep-Cycle”. São normalmente 
utilizadas em embarcações (como o 
próprio nome indica), para permitir o 
arranque do motor e para alimentar o 
sistema de iluminação e eléctrico quando 
o navio está ancorado. Assim sendo, neste 
caso, é necessário um pouco das duas 
tecnologias de baterias, Starting (SLI) e 
“Deep-Cycle”, para satisfazer as 
necessidades. 61
62
Capacidade de uma bateria
� A capacidade de uma bateria de armazenar 
carga é expressada em ampère-hora (1 Ah 
= 3600 coulombs). Se uma bateria puder 
fornecer um Ampére (1 A) de corrente 
(fluxo) por uma hora, ela tem uma 
capacidade de 1 Ah em um regime de 
descarga de 1h (C1). Se puder fornecer 1 A 
por 100 horas, sua capacidade é 100 Ah em 
um regime de descarga de 100h (C100). 
Quanto maior a quantidade de electrólito 
e maior o eléctrodo da bateria, maior a 
capacidade da mesma 63
Caracteristicas
1) BATERIAS de CHUMBO ACIDO com SOLUÇÃO LIQUIDA 
(tipo automotivas e estacionárias ) : Vazam se forem viradas
de posição pois o acido electrolito é liquido que envolve a parte 
eléctrica e as caixas plásticas possuem respiradores.
2) BATERIAS de CHUMBO ACIDO tipo VRLA e AGM : NÃO 
vazam se forem viradas de posição, pois o acido está 
impregnado no tecido (fibra de vidro) que envolve a parte 
eléctrica (electrólito);
3) BATERIAS de CHUMBO ACIDO tipo VRLA GEL: NÃO vazam
se forem viradas de posição, pois o acido é uma gelatina que 
envolve a parte eléctrica (electrólito)
Capacidade de uma bateria
� Por causa das reacções químicas dentro 
das pilhas, a capacidade de uma bateria 
depende das condições da descarga tais 
como o valor da corrente elétrica, a 
duração da corrente, a tensão terminal 
permissível da bateria, a temperatura, e os 
outros factores. Os fabricantes de bateria 
usam um método padrão para avaliar suas 
baterias. 
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Capacidade de uma bateria
� A bateria é descarregada em uma taxa 
constante da corrente sobre um período 
de tempo fixo, tal como 10 horas ou 20 
horas. Uma bateria de 100 amperes-hora 
é avaliada assim para fornecer 5 A por 20 
horas na temperatura ambiente. A 
eficiência de uma bateria é diferente em 
taxas diferentes da descarga.
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Capacidade de uma bateria
� Ao descarregar-se em taxas baixas 
(correntes pequenas), a energia da bateria 
é entregue mais eficientemente do que 
em taxas mais elevadas da descarga 
(correntes elevadas). Isto é conhecido 
como a lei de Peukert.
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Efeito memória
� Efeito memória, também conhecido 
como vício de bateria, ocorre em algumas 
baterias mais antigas como as níquel 
cádmio (NiCd), enquanto em outros tipos 
não, como é o caso das de íons de lítio. 
Sem o devido cuidado nas recargas, as 
baterias propensas ao efeito, parecem 
adquirir uma capacidade de carga cada 
vez menor. 
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Efeito memória
� O efeito acredita-se, seja causado por 
modificações químicas sofridas pelos 
materiais utilizados na confecção das 
células (por exemplo, a formação de 
cristais de Cádmio).
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Efeito memória
� No processo de descarga normal e 
gradual que acontece enquanto a bateria 
está em utilização pela câmara, ocorre 
uma pequena queda abrupta na voltagem 
fornecida pela bateria, próximo ao ponto 
em que quase não resta mais nenhuma 
carga. A câmara interpreta esta queda 
como sinal de que a energiafornecida 
pela bateria chegou ao fim e a desliga 
automaticamente. 
70
Efeito memória
� O problema ocorre quando o ponto de 
queda vai pouco a pouco se deslocando 
do ponto onde quase não resta mais 
nenhuma carga para pontos onde a 
bateria está no limiar do começo da 
descarga. A câmara passa a desligar-se 
nestes pontos, ou seja, com a bateria 
ainda carregada: é o chamado efeito 
memória. O termo memória originou-se 
de um fenómeno semelhante (queda 
abrupta da voltagem com a bateria ainda 
carregada) 71
Efeito memória
� A segunda causa deste efeito - é 
acarretada por uma carga que se prolongou 
além do tempo necessário, ou seja, o 
cuidado que se deve ter, é não deixar 
baterias deste tipo no carregador além do 
tempo necessário para que se complete a 
carga (geralmente os carregadores 
possuem luzes indicativas de término de 
carga e alguns modelos de carregadores 
desligam-se automaticamente ao término
72
Efeito memória
� Se a bateria for mantida no carregador 
em funcionamento, o mesmo começará a 
provocar mudanças químicas na estrutura 
da mesma (mudando o hidróxido de 
níquel de sua forma de cristais 'beta'- que 
produz mais energia - para sua forma de 
cristais 'gama' - que produz menos 
energia),
73
Efeito memória
� O efeito memória também pode ocorrer 
se uma bateria de NiCd, do tipo não 
apropriado para carga rápida, for colocada 
em um carregador deste tipo. 
74
Efeito memória
� Alguns fabricantes vendem baterias NiCd
do tipo 'no-memory' - na realidade, estas 
baterias fornecem uma voltagem 
ligeiramente superior (não suficiente para 
prejudicar a câmara) na tentativa de 
'enganar' o circuito protector da câmara 
75
Efeito memória
� Outros modelos possuem um microchip 
instalado na bateria para impedir a carga 
além do tempo necessário. Outro cuidado 
com este tipo de bateria (que também 
evita o efeito memória) é não descarregá-
la completamente antes de uma nova 
recarga (o processo de refresh, presente 
em alguns carregadores, atende esta 
observação, porque efectua a descarga da 
bateria, mantendo porém um mínimo de 
voltagem na mesma - cerca de 1V - antes 
de iniciar a nova recarga) 76
Efeito memória
� Para aumentar a vida útil das baterias 
sujeitas ao efeito, deve-se sempre 
descarregá-las até que tensão atinja o 
valor indicado pelo fabricante para as 
baterias de NiCd) antes de submetê-las a 
um novo ciclo de carga.
� Regra geral é 1,05V por elemento
� Portanto, 10,5V para o caso de uma 
bateria de 12V
77
Recondicionamento das baterias de 
NiCd
� Uma vez ocorrido o problema, a bateria 
pode ser recondicionada (recuperando-se 
sua estrutura química original) 
descarregando-a quase que totalmente e 
tornando-a a carregá-la. Porém este 
procedimento não deve ser efetuado 
sempre a cada utilização e sim 
esporadicamente, sob pena de encurtar o 
tempo de vida útil da bateria. 
78
Tecnologias de armazenamento de 
energia
� As tecnologias de armazenamento de 
energia podem dividir-se em dois grandes 
sub-grupos:
79
Tecnologias de armazenamento de 
energia
� 1-Tecnologia para suprir energia durante 
períodos de tempo curtos (tipicamente 
alguns segundos), destinadas a 
implementar a designada capacidade de 
autosobrevivência das cargas em 
ambientes com qualidade e fiabilidade 
adversos.
80
Tecnologias de armazenamento de 
energia
� II- Tecnologias com capacidade de 
armazenamento de grandes quantidades 
de energia, destinadas sobretudo à 
alimentação de todo o tipo de cargas 
durante longos períodos (tipicamente 
algumas horas).
81
Tipos de baterias
� De acordo com sua finalidade as baterias 
podem ser:
◦ ARRANQUE (ciclo superficial) 
� Ex. baterias automotivas para automóveis
◦ ESTACIONÁRIOS (ciclo profundo)
� Ex. baterias de no-break, solares. etc.
◦ TRACIONÁRIOS (clico profundo) 
� Máquinas eléctricas
82
Baterias de arranque
� Bateria automótiva de Chumbo-Ácido
� A sua composição básica é 
essencialmente, placas de metal, 
electrólito (ácido sulfúrico), água e 
materiais plásticos. O chumbo está 
presente na forma de chumbo metálico, 
ligas de chumbo, dióxido de chumbo e 
sulfato de chumbo. O ácido sulfúrico se 
encontra na forma de solução aquosa 
com concentrações variando de 27% a 
37% em volume
83
Baterias de arranque
� Automótivas (usadas em viaturas)
◦ Esta bateria foi projectada para oferecer 
grande quantidade de corrente por um curto 
período de tempo necessário somente para o 
arranque de um motor. 
◦ No geral não permitem descargas acima de 
20% da sua capacidade total
84
Tipos de baterias
� Automótivas (usadas em viaturas)
85
Bateria automotiva de 
Chumbo-Ácido
� A placa negativa é feita de chumbo e a 
placa positiva de dióxido de chumbo. Os 
eléctrodos são submersos numa solução 
electrolítica de ácido sulfúrico diluído 
(30% de ácido sulfúrico e 70% de água). 
� A diferença de materiais origina uma 
diferença de potencial entre os 
eléctrodos.
86
Tipos de baterias
� Estacionárias
◦ usadas em sistemas de no-break, sistemas de 
telecomunicações, energia solar, energia eólica
◦ projectada para oferecer pequena quantidade 
constante de corrente por longos períodos 
de tempo e ciclos de carga/descarga 
profundas constantes. 
◦ Para tal, uma bateria de ciclo profundo usa 
placas mais espessas.
87
Tipos de baterias
� Estacionárias
◦ Para operações permanentes, durante 
períodos que vão de quinze a vinte anos, e em 
grandes instalações fotovoltaicas autónomas, 
as baterias estacionárias são uma escolha 
acertada.
88
Tipos de baterias
� Estacionárias (energia solar)
89
Baterias estacionárias 
OPzS, OPzV
São baterias de placas tubulares estão disponíveis 
como baterias húmidas, o tipo OPzS (as siglas 
provêm do alemão “Ortsfeste Panzerplatte Spezial” 
ou “Placa Tubular Estacionária Especial”), que contêm 
electrólito fluido e separadores especiais, ou então 
como baterias seladas, com electrólito de gel e 
válvulas de segurança do tipo OPzV (as siglas 
provêm do alemão “Ortsfeste Panzerplatte
Verschlossen” ou “Placa Tubular Estacionária Selada”).
Baterias estacionárias 
OPzS, OPzV
Diferenciam-se das baterias solares e de arranque 
pelo desenho dos eléctrodos positivos, que são 
constituídos por placas tubulares. Nestas placas 
existem tubos permeáveis que rodeiam as varetas, 
através dos quais passa o electrólito. O tubo 
protector mantém mecanicamente a matéria activa 
no espaço interior e limita a sedimentação (queda de 
finas partículas da matéria activa no fundo da caixa da 
bateria). As placas tubulares são particularmente 
estáveis, incrementando os ciclos de vida da bateria
Baterias estacionárias 
OPzS, OPzV
Para uma profundidade de descarga até 50 %, as 
baterias OPzS e OPzV têm um ciclo de vida útil de 
aproximadamente 3.500 ciclos, atingindo os 5.000 
ciclos quando a profundidade de descarga não 
ultrapassa 45 % da sua capacidade nominal. 
As baterias OPzS requerem cuidados de 
manutenção em cada 0,5 a 3,0 anos, enquanto que as 
baterias OPzV dispensam qualquer intervenção em 
termos de manutenção.
Baterias OPzS, OPzV
� Estacionárias (para sistemas energia solar)
� Bateria OPzV Bateria OPzS
93
Baterias OPzS
94
Baterias de placa tubular inundada de 
longa duração. 
Vida útil: >20 anos a 20 ºC, >10 anos a 
30 ºC, > 5 anos a 40 ºC.
Previsão cíclica até 1500 ciclos a 80% 
de descarga, ou 4000 ciclos a 30% de 
descarga.
Fabricadas em conformidade com as 
normas DIN 40736, EN 60896 e IEC 
896-1.
Baixa manutenção
Em condições normais de 
funcionamento e a 20 ºC, a água 
destilada tem de ser adicionada a cada 
2 – 3 anos.Tipos de baterias
� Traccionarias 
◦ Usadas, empilhadeiras eléctricas, prateleiras 
eléctricas, veículos eléctricos, trens e metro, 
mineração.
◦ projectada para oferecer pequena quantidade 
e constante de corrente por longos períodos 
de tempo e ciclos de carga/descarga 
profundas constantes.
95
Tipos de baterias
� Traccionarias 
◦ Produzidas no tipo chumbo-ácido, são 
oferecidas com capacidade de 110-2.170 
Ah/8h,. Utilizam placas positivas do tipo 
tubular com tubetes quadrados (efeito 
Ironclad), operando com baixo consumo de 
corrente, o que reduz o calor dissipado pelos 
componentes, como motores e contatores 
elétricos, além de diminuir o período médio 
entre as manutenções (MTBF maior). As 
baterias da família Ironclad têm desempenho 
operacional com vida útil de até 1.500 ciclos, 
e com 80% de profundidade de descarga. 
96
Tipos de baterias
� Traccionarias (empilhadeira eléctrica)
97
Baterias de Chumbo-Ácido
� chumbo-ácido inventada nos anos 1800, 
tem como componentes básicos o 
chumbo Pb, óxido de chumbo PbO2 e o 
ácido sulfúrico. H2SO4 
� Vantagens: custo relativamente baixo, 
resistência a grandes variações de 
temperatura e grande durabilidade. 
98
Baterias de Chumbo-Ácido
� Desvantagens: pesada, consome bastante 
tempo para ser carregada, descarrega-se 
rapidamente, sofre queda (pequena, 
porém constante) de voltagem durante 
sua utilização e não pode ser recarregada 
totalmente com tanta frequência quanto 
os outros tipos. 
� Devem ser armazenadas carregadas.
99
Baterias de Chumbo-Ácido
� Uso esporádico, uma vez que é desenhada 
para ser constantemente carregada e 
eventualmente descarregada 
� Utilizada em automóveis, sendo carregada 
com o motor em funcionamento e 
descarregada no arranque) . 
� Esta forma de utilização não é a comum 
em filmagens, onde o ciclo é carga total-
descarga-total é constante, o que pode 
ocasionar falhas e/ou perda prematura.
100
O que acontece no processo de 
descarga da bateria ?
� Neste processo, o ácido sulfúrico 
(H2SO4) dissocia-se passando os SO4 ao 
chumbo (Pb) de ambas as placas (positiva 
e negativa) formando nelas o sulfato de 
chumbo (PbSO4); os H2 roubam o 
oxigênio do óxido de chumbo (PbO2) da 
placa positiva, formando água (H2O) que 
diminui a concentração ácida do 
electrólito. 
� Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O
101
O que acontece no processo de 
descarga da bateria ?
� Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O
� que é por sua vez é resultado das duas semi-
reações:
�
� Pb + H2SO4 → PbSO4 + 2H + + 2e -
�
� PbO2 + 2H+ + H2SO4 + 2e-→ PbSO4+ 2H2O
102
O que acontece no processo de 
descarga da bateria ?
� A reacção química gera a corrente 
eléctrica (eléctrons livres que lentamente 
se reúnem nas placas negativas). Se o 
processo continuar, o electrólito pode se 
transformar em água pura e as placas 
podem ser cobertas de sulfatação 
(PbSO4) então a actividade eléctrica 
dentro da bateria poderá ser paralisada
� A bateria estará descarregada
103
O que acontece no processo de 
carga da bateria ?
� A corrente eléctrica fluindo ao contrário 
cria a decomposição do sulfato para a 
solução electrolítica. O processo faz a 
placa de chumbo e a solução voltarem à 
sua composição original. Pode-se ver 
bolhas que é o resultado da liberação de 
oxigénio e hidrogénio
� PbSO4+ 2H2O+ 2e -→ Pb + H2SO4 +2H
� PbSO4 + 2H → PbO2 + 2H2O
104
O que acontece no processo de 
carga da bateria ?
� Neste processo há libertação de 
hidrogénio H e formação de água pela 
combinação dos gases oxigénio (O2) e 
hidrogénio(H) = (H2O)
� Pelo facto de se libertar H, o nível do 
electrólito decresce em cada processo de 
carga, assim se deve completar o nível 
somente com água destilada.
105
Em resumo
106
Baterias de Gel e AGM
de Chumb-Cálcio
� As baterias da gama AGM têm uma 
resistência interna muito baixa, o que as 
torna particularmente adequadas para 
aplicações de elevada descarga de corrente 
como inversores, propulsores e guindastes, 
bem como para o arranque de motores.
� Os modelos da gama GEL oferecem a 
melhor durabilidade do ciclo profundo e 
uma maior duração global. 107
Baterias de Gel e AGM
de Chumbo-Cálcio
� O uso de materiais de elevada pureza e de 
grelhas chumbo-cálcio garante uma auto 
descarga baixa, fazendo com que não 
fiquem sem carga em longos períodos sem 
carregamento.
� A utilização de chumbo-cálcio garante uma 
grande redução na perda de electrólito por 
escape dos gases.
108
Construção da Bateria de 
Chumbo-Cálcio
Construção da Bateria de 
Chumbo-Cálcio
1. Terminal tipo “L”
2. Respiro
3. Filtro Anti-Chama
4. Indicador de Teste
5. Poste Reforçado
6. Caixa Polipropileno
7. Grades Positivas fundias em Liga de Chumbo – Cálcio 
- Prata
8. Grades Negativas expandidas em Liga de Chumbo -
Cálcio
Construção da Bateria de 
Chumbo-Cálcio
9. Terminal da placa centralizado** com área 36% maior 
que a concorrência
10.Separador em Polietileno
11.Material Activo Negativo
12.Material Activo Positivo
13.Conexão 36% maior que a concorrência
14.Labirinto
Construção da Bateria de 
Chumbo-Cálcio
Feitas com uma liga dos elementos chumbo, cálcio -
prata que caracteriza uma geração de baterias que 
realmente não necessitam de nenhuma
manutenção ou adição de água. Além disso, podemos 
listar as seguintes vantagens:
• Melhor condutividade;
• Menor taxa de auto descarga;
• Maior resistência à degradação térmica;
• Maior resistência à corrosão.
A Pilha a combustível PC
� A Pilha de Combustível (PC), 
assemelha-se a uma bateria. Gera 
electricidade combinando hidrogénio e 
oxigénio através de um processo 
electroquímico sem ocorrência de 
combustão. 
� É frequenmente chamada de célula de 
combustível 
113
Células de combustível
O conceito de células de combustível existe há mais 
de 150 anos, é atribuída a paternidade da célula de 
combustível a William Grove, ele teve a ideia durante 
seus experimentos sobre electrólise de água, quando 
imaginou como seria o processo inverso , ou seja 
reagir hidrogénio com oxigénio para gerar 
electricidade, o termo célula de combustível surgiu 
em 1839, criado por Ludwig Mond e Charles Langer.
A primeira célula de combustível bem sucedida 
aconteceu devido as descobertas do engenheiro 
Francis Bacon em 1932, problemas técnicos adiaram a 
sua realização até 1959 por Harry Karl Ihrig.
Células de combustível
As células de combustível são baterias (pilhas) que 
convertem energia química directamente em 
energia eléctrica e térmica, elas possuem uma 
operação contínua graças a alimentação constante 
de um combustível.
A conversão ocorre por meio de duas reacções 
químicas parciais em dois eléctrodos separados 
por um electrólito apropriado: a oxidação de um 
combustível no ânodo e a redução de um 
oxidante no cátodo
Células de combustível
As células de combustível produzem energia a partir 
da reacção do hidrogênio com o oxigênio do ar, 
gerando apenas água, electricidade e calor como 
subprodutos.
A tecnologia de célula de combustível mais 
promissora para uso em portáteis é a DMFC (Direct
Methanol Fuel Cell), onde é utilizado metanol (um 
tipo de álcool combustível, produzido a partir do gás 
natural).
Células de combustível
O metanol é, neste caso, utilizado como um meio de 
armazenamento do hidrogênio, o que permite a 
construção de células muito mais compactas do que 
seria se fosse utilizado hidrogênio pressurizado. Ao 
invés de queimar o combustível, como faria um motor 
de combustão, a célula de combustível combina o 
hidrogênio do metanol com oxigênio do ar, um 
processo bem mais seguro
A Pilha a combustível (PC)
� A diferença entre umapilha de combustível 
e uma bateria convencional é que a PC não 
se esgota nem requer uma recarga. As 
pilhas a combustível produzem energia sob 
a forma de electricidade e calor, a partir do 
momento em que são alimentadas em 
hidrogénio e oxigénio, o único subproduto 
que se forma é a água
� Não se descarregam, a menos que o 
hidrogénio se esgote.
118
A Pilha a combustível
� O oxigénio (o comburente) necessário 
para as PC é muitas vezes obtido a partir 
do ar. No que respeita ao combustível, 
ela requer um gás rico em hidrogénio, no 
entanto, algumas PC funcionam a gás 
natural, biogás, metanol, propanol
119
A Pilha a combustível
� O uso destes combustíveis obriga muitas 
vezes a um pré-tratamento – Process 
Reforming- que leva à obtenção de 
hidrogénio puro que irá alimentar a pilha 
de combustível. 
120
A Pilha a combustível
� Estes combustíveis quando são utilizados 
não originam a formação dos óxidos de 
enxofre e azoto responsáveis pelas chuvas 
ácidas 
121
A Pilha a combustível
� As PC podem ter diferentes tamanhos 
consoante o fim a que se destinam, 
podem produzir pequenas quantidades de 
potência eléctrica para alimentar 
computadores, rádios portáteis, ou então, 
grandes potências eléctricas destinadas a 
servir estações eléctricas 
122
123
Reacções
� Ânodo: H2(g) -> 2 H+(aq) + 2 e-
Cátodo: 1/2 O2(g) + 2 H+(aq) + 2 e- -> 
H2O(g)
124
Profundidade de descarga
� As baterias podem ser de profundidade 
de descarga:
� -Profunda, 50 a 80%, 
◦ Baterias estacionarias (OPzV, OPzS)
� -Profunda, 50 a 80%
◦ Gel , AGM
� -Superficial, 10 a 20%
◦ Baterias de arranque
125
Ciclo das Baterias Ácidas
� Designa-se por ciclo completo de carga e 
descarga de uma bateria quando esta se 
encontra a 100% da sua capacidade, utiliza 
uma determinada profundidade de 
descarga e torna a recarregar novamente 
até aos 100%.
� Quanto menor for a profundidade da 
descarga maior é o número de ciclos da
� bateria, logo maior é a sua longevidade. 
126
Ciclo das Baterias Ácidas
� Se a profundidade de descarga de uma 
bateria for de 50%, esta dura duas vezes 
mais do que uma profundidade de 
descarga de 80%, como se pode ver na 
figura 3. Daí que o recomendado seja uma 
profundidade de descarga na ordem dos 
50% (o que não invalida que por vezes a 
descarga vá até aos 80%), pois é o valor 
que proporciona um melhor factor 
custo/armazenamento, o que confere a 
este tipo de baterias uma longevidade 
entre os 500 e os 800 ciclos para o caso.
127
128
Ciclos de carga das baterias 
chumbo acido
129
Ciclos de carga das baterias 
NiCd, Li Ion, NiMH
130
� Ciclo de carga versus profundidade de 
descarga
Características eléctricas 
� De acordo com suas características 
eléctricas as baterias podem ser: 
- de resistência interna normal
- de resistência interna baixa
- de resistência interna muito baixa 
(baterias de alta performance)
131
Característica das Baterias
� Resistência interna (ohm): Influi na 
corrente fornecida pelo abateria e na 
tensão. A resistência interna depende dos 
terminais, das ligações dos bornes, do 
material activo, dos separadores, do 
electrólito, bem como da resistência de 
contacto do material activo com o 
electrólito
132
Resistencia interna
� A resistência interna das baterias é um 
parâmetro importante, uma vez que 
condiciona o nível da transferência de 
energia das baterias para o exterior. 
� Uma resistência elevada diminui o fluxo 
de energia da bateria para o equipamento, 
e vice-versa
133
134
Longevidade das baterias
� A sobrecarga das baterias provoca um 
sobreaquecimento do electrólito e 
consequentemente das placas o que pode 
levar à corrosão das mesmas.
� No processo de descarga das baterias os 
iões de enxofre separam-se do ácido 
sulfúrico do electrólito e juntam-se ao 
chumbo das placas. 
135
Longevidade das baterias
� No processo de carga o enxofre torna-se 
a juntar ao electrólito. Se a recarga das 
baterias não for efectuada de forma 
completa, o enxofre que fica nas placas vai 
formar uma placa de enxofre a qual vai 
diminuir a capacidade de armazenamento 
das baterias.
� A profundidade do ciclo de 
descarga/carga
136
Longividade
� No processo de carga, e para optimizar a 
vida das baterias, estas deverão carregar 
no máximo 10-20% da sua capacidade 
nominal por hora (por exemplo, uma 
bateria de100Ah deverá carregar um 
máximo de 20Ah). O processo de carga 
das baterias não é todo igual, isto é, nas 
primeiras quatro horas a bateria carrega 
cerca de 80% da sua capacidade e nas três 
horas seguintes carrega os restantes 20%.
137
Característica das Baterias
� -Tensão (volts): Depende somente das 
propriedades físicas e químicas dos 
materiais activos, e independente da 
quantidade de matéria activa presente. A 
tensão de uma bateria é equivalente à 
soma da tensão dos vasos presentes nela 
(6 vasos, no caso das baterias de 12V 
automótivas).
138
139
Curva de carga
140
Descarga
� A descarga das baterias, tal como a carga, 
deve respeitar um limite máximo de 
descarga por hora, neste caso igual a 30% 
da capacidade nominal da bateria. Por 
exemplo, uma bateria de 100Ah poderá 
ser descarregada a um ritmo de 30Ah. 
Caso a descarga da bateria se efectue 
mais rapidamente esta poderá ser 
gravemente danificada
141
Curva de descarga
142
Descarga
� Quando a descarga é inicializada a tensão 
desce quase instantaneamente para um 
valor que depende da resistência interna 
da bateria (ohmic drop).
� Devido ao fenómeno de cristalização, 
proporcionado pelas reacções químicas 
internas, a tensão desce até ao ponto 
conhecido por “coup de fouet”, nos 
primeiros 3 a10% da descarga. 
143
Descarga
� Seguidamente a tensão recupera um 
pouco, como é visível na figura. A partir 
deste momento é possível calcular o 
tempo de descarga. Esta descarga não 
deve passar de certos limites (80%) para 
evitar a libertação de gases, o 
aquecimento e a deterioração das células 
e para prolongar a longevidade da bateria 
como já foi referido
144
145
Efeitos da Temperatura na 
longevidade das baterias
� A tensão de saída da bateria, aumenta 
com o aumento da temperatura, devido à 
ocorrência de reacções químicas que 
originam a redução da densidade do 
electrólito. Por outro lado, as altas 
temperaturas causam a destruição das 
placas e diminuem a vida das baterias
146
Efeitos da Temperatura na 
longevidade das baterias
� A baixa temperatura tem o efeito oposto, 
isto é, o ácido torna-se mais denso, o que 
vai provocar uma descida da tensão.
147
Efeitos da Temperatura na 
longevidade das baterias
� A percentagem de descarga, causada pelo 
efeito da temperatura, na capacidade das 
baterias é apresentada na tabela seguinte. 
Acima dos 20ºC, a capacidade das 
baterias aumenta 4% em cada 10ºC. 
Abaixo dos 10ºC, a capacidade das 
baterias vai descendo à medida que a 
temperatura desce, quando a temperatura 
atinge - 35ºC, metade da capacidade das 
baterias é perdida
148
149
Característica das Baterias
� Capacidade (A/h): Pode ser expressa 
em ampére-hora ou watts-hora, sendo 
universalmente adotado a unidade de 
ampére-hora (A/h), que podemos 
simplificar dizendo que é a quantidade de 
corrente que pode ser consumida num 
período de 1 hora, até que ela atinja uma 
tensão de 9.6V (cerca de 20% abaixo da 
tensão nominal de uma bateria de 12 
Volts). 
150
Característica das Baterias
� Capacidade de uma bateria, é a quantidade de 
energia que pode ser armazenada. É 
normalmente expressa em Ampère-Hora cujo 
símbolo é Ah. Esta medida é obtida pela 
multiplicaçãoda corrente em Ampères pelo 
tempo em horas de descarga até uma tensão de 
1,75 V por elemento. Para baterias automotivas, 
é utilizado um espaço de tempo de 20 horas, 
por isso normalmente expressamos a 
capacidade de uma bateria da seguinte forma: 
XX Ah (onde XX é a capacidade Ex 45 Ah) em 
20 horas ou simplesmente C20.
151
Característica das Baterias
� Qual é a capacidade da minha bateria?
Ex: Uma bateria de 45 A/h, consegue fornecer 
45A durante uma hora até que a tensão atinja 
9.6Volts.
Ex: Se exigirmos 10A da bateria, e ele demorar 
4 horas para chegar na tensão de 9,6Volts, 
indica que a bateria tem 10A*4h = 40Ah de 
capacidade.
Esta mesma bateria, se exigirmos 40A, vai durar 
apenas uma hora para que atinja 9,6 Volts. Se 
exigirmos 80A, vai durar apenas meia hora.
152
Característica das Baterias
� Qual é a capacidade da minha bateria?
Ex: Uma bateria de 45 A/h, consegue 
fornecer 45A durante uma hora até que a 
tensão atinja 9.6Volts.
Ex: Se exigirmos 10A da bateria, e ele 
demorar 4 horas para chegar na tensão 
de 9,6Volts, indica que a bateria tem 
10A*4h = 40Ah de capacidade.
Esta mesma bateria, se exigirmos 40A, vai 
durar apenas uma hora para que atinja 9,6 
Volts. Se exigirmos 80A, vai durar apenas 
meia hora. 153
Característica das Baterias
� RC (Capacidade de Reserva ou 
Reserve Capacity) (min): é o tempo 
em minutos que a bateria pode fornecer 
25 amperes até atingir uma tensão final de 
10,5 V a 27 o C. 
Ex: Se uma bateria tem Capacidade de 
Reserva de 120 minutos. Indica que pode 
fornecer 25A por 120 minutos até atingir 
a tensão de 10,5 Volts, a 27oC .
154
Característica das Baterias
� Habilidade de Descarga (ou 
corrente de partida): É a habilidade da 
bateria fornecer uma determinada 
corrente sem uma queda de tensão 
apreciável, que também pode ser definida 
como a corrente em amperes que o 
acumulador pode fornecer partindo dele 
completamente carregado até a queda de 
tensão, num regime de descarga de 1 
segundo. Serve para analisarmos a 
corrente de partida de um carro 155
Característica das Baterias
� CCA (Amperagem de partida a frio) 
(Cold CrankingAmps): O número de 
ampéres que a bateria pode produzir (a 
0º C) durante 30 segundos. 
Existem variações na medição deste valor, 
existe a norma SAE (-18º C) e DIN (+25º 
C) onde basicamente muda a temperatura 
de medição do valor CCA, o primeiro é 
medido a -18 graus Celcius enquanto que 
o segundo é medido a 25 graus Celcius.
156
Característica das Baterias
� Ex: bateria CRAL CS70 Ah , 440A ( SAE -
18º) e 650A ( DIN 25º) . Note que o 
último valor é bem acima da primeira, 
portanto, preste atenção ao comparar o 
valor CCA de um fabricante com o valor 
CCA de outro fabricante, eles podem ter 
medido em temperaturas diferente.
157
Característica das Baterias
� Em geral, uma bateria estacionária terá 
duas ou três vezes a Capacidade de 
Reserva (RC) de uma bateria de carro (de 
arranque), mas fornecerá apenas metade 
ou três quartos dos CCAs. Além disso, 
uma bateria de ciclo profundo pode 
suportar centenas de ciclos de descarga e 
recarga, enquanto uma bateria de carro 
não foi projectada para ser totalmente 
descarregada. 
158
Regimes de carga
1 - Carga com corrente constante 
(conhecido como "carga lenta"); 
2 - Carga com tensão constante (conhecido 
como "carga rápida");
3 - Carga com tensão constante modificada;
4 - Carga de compensação (flutuação);
5 - Carga de equalização;
Num automóvel, o sistema de carga utilizado é de 
compensação (ou regime de flutuação). 
A melhor carga é a carga lenta.
159
Carregadores de Baterias
� No mercado existem diferentes tipos de 
carregadores, no entanto é necessário ter 
em atenção alguns aspectos
� A corrente de carga, em Ampéres (A), 
deverá corresponder a 10% da capacidade 
nominal da bateria, em Ah. Por exemplo, 
para uma bateria de 75Ah, a corrente de 
carga deve ser de no máximo 7,5A. 
� Temos de ter em atenção o tipo de 
carregador quando ao regime de carga 
aceitável para a bateria
160
Principais defeitos das baterias
� Uma bateria tende a apresentar a redução de 
sua capacidade com o passar do tempo. Essa 
redução é ocasionada por alterações na sua 
estrutura física ou química, que podem ser 
causadas pelo uso normal, ou por eventos que 
causam danos rápidos às baterias
161
Principais defeitos das baterias
� Ex.
� curto-circuito, descargas excessivas 
◦ (uma bateria automótiva deve ser descarregada até 
20% de sua capacidade nominal no máximo, para 
baterias estacionárias varia, podendo chegar até 80%)
� cargas fora das especificações, baixa 
concentração de ácido, entre outros. 
� Os principais defeitos que surgem nos 
acumuladores de chumbo
162
Principais defeitos das baterias
� Elementos com diferentes tensões
◦ Pode haver perda capacidade fazendo com 
que alguns elementos tenham tensão abaixo 
ao recomentado
� Sulfatação
◦ No processo de descarga se forma o sulfato 
de chumbo nas placas positivas e negativas. 
Este é um fenómeno natural da descarga. 
◦ Durante a carga, o sulfato deve se converter 
facilmente em matéria activa. De contrario a 
bateria não irá carregar. 
163
Principais defeitos das baterias
� Curto-Circuito interno
podem ocorrer por vários motivos: por 
deterioração de um ou vários 
separadores entre as placas positivas e 
negativas; por sedimentação dos materiais 
no fundo dos recipientes ou por 
formação de acúmulo de material na face 
da placa de chumbo. 
164
Principais defeitos das baterias
� Corrosão da Grade das Placas Positivas
Durante a carga de um acumulador, o sulfato de 
chumbo formado do material da grade (um dos 
componentes da placa), se transforma em 
peróxido de chumbo. Este processo de 
formação reduz o tempo de vida do 
acumulador. 
� A perda prematura da placa ocorre quando 
entre o peróxido de chumbo e a grade de 
chumbo existe grandes espaços cheios de 
electrólito.
165
Principais defeitos das baterias
� Crescimento e Dobramento das 
Placas Positivas
A inobservância das regras, fornecidas 
pelos fabricantes, para utilização, processo 
de carga e descarga, causa e mudança das 
dimensões das placas positivas bem como 
sua curvatura
166
Principais defeitos das baterias
� Perda do Material Ativo
Este fenômeno é uma das causas da 
prematura inutilidade da bateria. 
� Consiste principalmente do 
desprendimento do peróxido de chumbo 
das grades em forma de finos cristais ou 
grãos, cujas dimensões alcançam até 0,1 
micron.
167
Principais defeitos das baterias
� Impurezas no electrólito
A impurificação do electrólito com agentes 
estranhos, principalmente sais metálicos e 
substância orgânicas, aumenta em grau 
considerável a corrosão das grades. As medidas 
para evitar este fenómeno são simples e se 
reduzem utilizando ácido sulfúrico puro, para 
acumuladores, e água destilada na preparação 
do electrólito. Algumas impurezas são mais 
nocivas tais como o cloro (presente na água da 
torneira), o ferro e os óxidos de nitrogénio.
168
169
Vida útil de uma bateria automotiva projectada pelo fabricante
Vida útil a temperatura de –10ºC a 
45ºC (baterias estacionárias)
170
171
A curva abaixo ilustra o impacto da alta 
temperatura nas baterias estacionárias 
com relação a sua vida útil
172
Precauções
� As baterias foram concebidas para ter 
uma certa durabilidade, dependendo da
� “profundidade do ciclo de carga/descarga” 
das baterias ácidas e da sua utilização. De
� seguida indicamos alguns cuidados a ter:
� As baterias devem ser carregadas em 
áreas ventiladas, pois sofrem reacções
� químicas e consequentemente libertação 
de hidrogénio, e este em contacto com o
� oxigénio forma umaatmosfera explosiva. 173
Precauções
� A bateria e o local de instalação devem 
estar sempre limpos, mantendo o acesso
ao local das baterias limitado a pessoal 
qualificado
� A limpeza das baterias não pode ser feita 
com solventes ou químicos e não se 
devem utilizar panos sujos nas partes 
eléctricas, para evitar as descargas 
electrostáticas.
174
Precauções
� Não fumar ou fazer chama junto ás 
baterias devido a libertação de gases 
inflamaveis no processo de carga.
� A bateria deve ser carregada 
correctamente e totalmente;
� A bateria deve manter o electrólito com 
o nível de água correcto. A verificação 
deste deve ser feita pelo menos de 12 em 
12 meses; é necessário ter em 
consideração que a água em excesso 
pode provocar uma má regulação da 
tensão. 175
Precauções
� Caso seja adicionado ao electrólito outra 
substância que não água destilada pura 
irão ser introduzidas impurezas que vão 
causar reacções químicas adversas e 
interferir com o normal funcionamento 
da bateria
� A bateria não deve ser exposta a choques 
nem a vibrações;
� Não devem ser ligadas entre si baterias 
diferentes tanto ao nível da capacidade 
como no tipo de voltagem.
176
O futuro
� Actualmente existe uma grande tendência 
ao estudo de baterias de hidrogénio. Ela 
parece ser a solução para o grande 
problema no desenvolvimento tecnológico, 
a carência de energia. Já há algum 
tempo a NASA usa baterias de hidrogénio 
em missões no espaço.
� O maior problema para a popularização do 
uso desta tecnologia está no elevadíssimo 
custo de cada célula de hidrogénio. 
177
O futuro
� Diversas universidades, estudam uma 
forma de tornar economicamente viável a 
aplicação desta tecnologia em massa.
� Basicamente, o processo da extracção de 
energia consiste em separar as moléculas 
de oxigénio e hidrogénio usando estas 
para gerar energia.
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Bibliografia
� http://www.atersa.com
� http://www.batersul.com/download/Vida_
Util_Baterias_HDP.pdf
� Instituto Superior Politécnico de Viseu 
Escola Superior de Tecnologia
◦ TRABALHO FEITO POR: Cristina Sousa N.º 3478, Joel Murta N.º 3738
� http://www.brasilmergulho.com/port/artig
os/2006/030.shtml
� http://www.wikipedia.com
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