Sua bateria automotiva é um dos componentes elétricos mais importantes, e mais frequentemente negligenciados, do seu veículo. Se sua bateria não está em boas condições, você pode ficar parado, e outros componentes do seu veículo podem ser danificados. Este artigo discute como as baterias funcionam e como cuidar delas.
Dentro de uma bateria de carro típica existem seis componentes menores produtores de energia chamados células. Cada célula contém uma série de eletrodos ou placas. A placa positiva da bateria é dióxido de chumbo (PbO2). As placas negativas da bateria são chumbo puro em um estado macio, semelhante a uma esponja. As placas dentro de cada célula são dispostas em camadas alternadas, totalizando 16 componentes. Todas as placas positivas em uma célula são ligadas em paralelo, assim como todas as placas negativas.
Cada célula produz aproximadamente 2 volts de eletricidade. As seis células individuais são ligadas em série umas com as outras para que a tensão gerada por cada célula se some. O resultado é 12 volts.
Uma solução diluída de ácido sulfúrico (H2SO4) envolve as placas. A proporção de ácido para água (H2O) é tipicamente na região de três partes de água para uma parte de ácido.
Quando conectamos uma carga aos terminais externos da bateria, uma reação química começa a ocorrer. Nossa mistura de ácido sulfúrico diluído compreende H2SO4 e água (H2O). À medida que a reação começa, o ácido sulfúrico se divide em íons de hidrogênio positivos (2H) e íons de sulfato negativos (SO4).
Quando os íons de hidrogênio alcançam a placa de dióxido de chumbo, eles absorvem elétrons dela e se tornam um átomo de hidrogênio. Esse processo ataca o dióxido de chumbo para produzir óxido de chumbo (PbO) e água (H2O). O óxido de chumbo reage com o ácido sulfúrico para formar sulfato de chumbo (PbSO4) e água (H2O).
Íons de sulfato negativos movem-se livremente dentro da solução. À medida que alcançam a placa de chumbo puro, eles cedem seu elétron extra e tornam-se o que é conhecido como sulfato radical. Como um sulfato radical não pode existir por conta própria, ele atacará a placa de chumbo puro para produzir sulfato de chumbo (PbSO4).
A ação de íons de hidrogênio positivos retirando elétrons da placa de dióxido de chumbo, e íons de sulfato negativos doando elétrons à placa de chumbo puro produzem um desequilíbrio de elétrons. Esses elétrons fluem através da carga externa para tentar se equilibrar. Este processo é como a bateria fornece energia à nossa carga (luz, amplificador, aquecedor ou computador).
Quando aplicamos uma fonte CC externa à bateria, invertemos o processo. Uma fonte CC externa, como um alternador ou um carregador de bateria, alimenta elétrons à nossa placa de dióxido de chumbo coberta de sulfato de chumbo positivo e à placa de chumbo coberta de sulfato de chumbo negativo. Durante o processo de carregamento, a densidade da solução de ácido sulfúrico cai, mas ainda temos íons de hidrogênio positivos e íons de sulfato negativos.
Os íons de hidrogênio carregados positivamente movem-se em direção ao terminal negativo da fonte CC externa. Cada íon de hidrogênio pega um elétron da placa negativa para se tornar um átomo de hidrogênio. Esses átomos de hidrogênio atacam o sulfato de chumbo para produzir chumbo e ácido sulfúrico.
Os íons de sulfato negativos movem-se em direção à placa carregada positivamente. Quando chegam lá, cedem seu elétron extra para se tornarem sulfatos radicais. Este sulfato radical reage com o sulfato de chumbo e forma dióxido de chumbo e ácido sulfúrico.
Em resumo, o terminal negativo de uma bateria de chumbo-ácido tem uma superabundância de elétrons. Quando você conecta uma carga à bateria, os elétrons correm através da carga para chegar ao terminal positivo. Esse fluxo de elétrons é o que permite que a bateria forneça energia para realizar trabalho.
Quando aplicamos uma tensão à bateria que é maior que sua tensão de repouso, o fluxo de elétrons inverte. As camadas de sulfato nas placas são convertidas de volta em chumbo e ácido sulfúrico.
A pior coisa que você pode fazer a uma bateria de carro é apressar o processo de carregamento. Se você apressar a reação química de recarga, o sulfato de chumbo aquecerá e aderirá permanentemente às placas de chumbo e dióxido de chumbo. Uma vez preso lá, não podemos mais usar aquela área da placa para fluir elétrons, e reduzimos o tamanho efetivo da bateria.
Você provavelmente já ouviu a expressão "uma bateria nunca mais é a mesma depois que morre". Esta afirmação é muito verdadeira se a bateria não for carregada de forma suave e completa.
Quando você quer recarregar sua bateria corretamente, manter o processo lento permitirá que a reação química ocorra em uma taxa controlada. Se você estiver usando um carregador de alta qualidade, controlado por computador (e deveria!), existem dois estágios principais de carregamento. O primeiro estágio é chamado de carga em massa (bulk charging). O carregador manterá um fluxo de corrente constante para a bateria ajustando a tensão aplicada.
Como saber se você está carregando uma bateria de carro muito rápido? Baterias inundadas padrão não devem exceder aproximadamente 49 graus Celsius (120°F) durante o carregamento. Sugerimos que mais lento e mais frio é sempre melhor. Uma bateria de vidro absorvido (AGM) ou gel não deve exceder 38 graus Celsius (100°F).
Uma vez que aproximadamente 80% da energia usada foi devolvida à bateria, o carregador mudará para o estágio de absorção. Nesse estágio, o carregador fornece uma tensão constante à bateria e o fluxo de corrente diminui à medida que a bateria atinge a carga total.
Uma bateria de carro relativamente grande pode ter uma capacidade de 70 ou 80 ampères-hora. Esta especificação significa que, sob condições ideais, você pode extrair 1 ampère de corrente da bateria por 70 ou 80 horas. Após esse tempo, a bateria será considerada descarregada.
Para encontrar a taxa de carregamento ideal para nossa bateria de 70 ampères-hora, dividimos esta especificação por 10 para obter sete ampères. A bateria deve ser capaz de aceitar 7 ampères de corrente de carregamento sem superaquecer. Vale notar que, se a bateria estiver completamente descarregada, levará 10 horas para carregá-la. Lembre-se, mais lento é melhor quando se trata de carregar baterias.
Aqueles de nós que são mais fanáticos sobre o cuidado e manutenção de nossas baterias de carro as conectarão a carregadores inteligentes várias vezes por ano. Uma regra prática é carregar sua bateria totalmente após cada troca de óleo, ou quatro vezes por ano. Você deve aumentar esta frequência se fizer viagens curtas que não fornecem tempo de carregamento adequado. Da mesma forma, o tempo gasto tocando seu sistema de áudio com o motor desligado pode drenar uma bateria muito rapidamente. Se você saiu com amigos e sua bateria do carro foi descarregada, coloque-a em um carregador de alta qualidade durante a noite.
Se você puder acessar a solução ácida em sua bateria, certifique-se de que está no nível adequado, ou pelo menos cobrindo as placas de chumbo completamente. Um hidrômetro deve ser usado para confirmar a gravidade específica da solução, mas se estiver baixa, adicionar água destilada é melhor do que não fazer nada. Aquele pequeno "olho" verde incluído em algumas baterias é um hidrômetro. Quando ele desaparece, o equilíbrio químico dentro da bateria está desligado e ela precisa ser carregada.
Seu revendedor de eletrônica móvel local pode ter um testador de carga de bateria que eles usam antes de cada partida remota que instalam. Se você está preocupado com a condição da sua bateria, peça a eles para verificá-la. Ficar parado devido a uma bateria morta quando as temperaturas caem é frustrante se você está tentando chegar em casa ou no trabalho.
Certifique-se de que os terminais da bateria e as conexões com seu veículo estejam limpos e seguros o tempo todo. Uma conexão frouxa pode ter um efeito adverso dramático na funcionalidade do seu sistema elétrico.
Se você precisa de uma nova bateria, verifique primeiro com seu revendedor de melhoria móvel local. Eles frequentemente têm vasta experiência em atualização de baterias e podem ajudá-lo a escolher uma solução que garantirá que seu carro esteja pronto para ir toda vez que você virar a chave.
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