Uma bateria chumbo-ácido (flooded, AGM, ou gel) é um sanduíche eletroquímico precisamente engenheirado. Aqui estão as matérias-primas.
1. Placas Positivas — Dióxido de Chumbo (PbO₂)
- Material ativo pastado em grade de liga de chumbo (endurecida com cálcio ou antimônio).
- Cor marrom escuro/chocolate quando formada.
- Reação:
PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻ ↔ PbSO₄ + 2H₂O
2. Placas Negativas — Chumbo Esponjoso (Pb)
- Mesma estrutura de grade, pastada com chumbo "esponjoso" poroso.
- Cinza claro quando formada.
- Reação:
Pb + SO₄²⁻ ↔ PbSO₄ + 2e⁻
3. Eletrólito — Solução de Ácido Sulfúrico (H₂SO₄ + H₂O)
- Gravidade específica ~1,280 (37% ácido por peso) em carga total.
- Fornece íons sulfato (SO₄²⁻) e prótons (H⁺) para a reação.
- Concentração cai conforme bateria descarrega (água produzida).
- AGM: Absorvido em tapete de fibra de vidro. Gel: Gel tixotrópico de sílica. Flooded: Líquido livre.
4. Separadores — Isolador Microporoso
- Material: AGM = tapete fibra de vidro (absorve eletrólito). Flooded = envelope ou folha polietileno/cloreto de polivinila (PE/PVC). Gel = separador + matriz de gel.
- Função: Impede curto físico (contato placas) permitindo fluxo iônico. Baixa resistência elétrica, alta resistência a ácido.
5. Recipiente e Hardware
- Caixa/Tampa: Polipropileno (PP) — à prova de ácido, resistente a impacto, selado a quente.
- Terminais: Postes de chumbo ou liga de chumbo (cone SAE, stud, flag).
- Tampas de Ventilação / Válvulas: Flooded = tampas flip-top (escape gás + adição água). AGM/Gel = válvulas unidirecionais reguladas por pressão (VRLA) — recombina H₂ + O₂ → H₂O.
- Conectores Intercelulares: Tiras de chumbo soldando placas em série (6 células = 12 V).
Ciclo Descarga/Carga (Simplificado)
Descarga: Ambas placas → Sulfato de Chumbo (PbSO₄). Ácido → Água. Tensão ↓.
Carga: PbSO₄ + H₂O → PbO₂ (pos) + Pb (neg) + H₂SO₄. Tensão ↑.
Nota de Segurança
Chumbo (neurotoxina) + Ácido Sulfúrico (corrosivo) + Gás Hidrogênio (explosivo). Use luvas, óculos, ventile. Recicle em autopeças / revendedor bateria — 99% reciclado nos EUA.
