Como funciona uma bateria de carro

A função tradicional da bateria no compartimento do motor é bem conhecida: o veículo não pode ser ligado sem a bateria. Além do motor de partida, velas de ignição, velas de incandescência, luzes e aplicações eletrônicas requerem energia elétrica. Mas como uma bateria é construída e como ela funciona?

Por que uma bateria é usada em um carro?

A bateria de carro típica está localizada no compartimento do motor do carro. A bateria é usada pela primeira vez para dar partida no motor, acionando um pequeno motor elétrico chamado motor de partida. Ele também fornece energia ao sistema de ignição para iniciar a combustão do combustível. Quer saber mais sobre ? Acesse https://fortebaterias.com/site/

O motor de arranque engata uma pequena engrenagem no volante. Ele o usa para girar o virabrequim, que dá partida no motor de combustão, a pequena engrenagem desengata e o motor funciona sozinho. O motor de partida precisa aplicar uma força tremenda para girar o volante, de modo que o motor de partida atrai uma corrente extremamente grande, possivelmente centenas de amperes, mas apenas por alguns segundos. Esta grande corrente reduz a energia armazenada na bateria. Então temos que recarregar.

Há um alternador conectado ao motor. O alternador é acionado pelo motor e gera eletricidade quando gira. Este é alimentado de volta para a bateria para recarregá-la.

Enquanto o motor está funcionando, o alternador carrega a bateria, mas também fornece energia para coisas como luzes e música. Quando a demanda de eletricidade excede o que o alternador pode fornecer, a bateria fornece a energia extra, que por sua vez drena a bateria.

Quando o motor é desligado, o alternador para de girar e não carrega mais a bateria, de modo que a bateria fornece toda a energia elétrica até que se esgote. Neste momento, a bateria não pode fornecer energia suficiente para ligar o motor, então precisamos ligar o carro.

Partes principais

Vamos dar uma olhada nas partes principais de uma bateria de carro e entender como ela funciona.

Primeiro temos a caixa de plástico que contém todos os componentes internos no lugar. Na parte superior temos a tampa plástica e existem dois terminais, um positivo e outro negativo, chamados de terminais.

Ao retirar a tampa podemos ver o interior. Observe que o gabinete é dividido em 6 câmaras separadas, cada uma separada por uma parede de plástico. Cada câmara é chamada de célula. Cada célula produz aproximadamente 2,1 volts de corrente contínua, ou DC. Cada célula é conectada em série, o negativo de uma célula é conectado ao positivo da próxima célula para nos dar uma tensão total de cerca de 12,6V.

É o mesmo que conectar baterias alcalinas domésticas, suas tensões somam uma tensão total mais alta.

Cada célula da bateria é conectada a uma faixa de placa de chumbo. Estes são soldados juntos pela parede de plástico para formar a junção.

Se olharmos para a bateria dessa perspectiva, veremos que a corrente flui através das células da bateria do positivo para o negativo e isso está de acordo com a teoria convencional da corrente. O que realmente acontece é que os elétrons fluem na direção oposta do negativo para o positivo. Mas vamos cobrir isso um pouco mais tarde neste artigo.

Observe que existem duas faixas de placa em cada célula. Um positivo e um negativo. Estes são chamados de tiras de placas porque cada tira está conectada a uma série de placas, que são folhas de chumbo.

Baterias de chumbo-ácido: componentes e estrutura

Muitos motoristas estão cientes do peso das baterias dos carros quando compram uma nova. Pesos de aprox. 10,5 kg até 30 kg são possíveis. A razão para isso são as placas de chumbo nas células da bateria.

Componentes e estrutura de uma célula de bateria

Eletrodo positivo:

Placa positiva: Em uma bateria de chumbo-ácido, existe a placa carregada positivamente (material ativo). feito de óxido de chumbo (PbO 2 ) imerso em um eletrólito.
Grade positiva: A grade positiva consiste em uma liga de chumbo e é usada para reter o material ativo e como coletor de corrente.
Eletrodo Negativo:

• Placa Negativa: A placa carregada negativamente (material ativo) consiste em chumbo puro (Pb) que também está imerso em um eletrólito.
• Placa negativa: Assim como a placa positiva, esta é feita de liga de chumbo e tem a mesma finalidade.

Eletrodos com cargas diferentes são separados por um saco separador.

O eletrólito é uma mistura de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) e água destilada. Este eletrólito pode estar na forma líquida (como nas baterias tradicionais de células úmidas ou na tecnologia EFB aprimorada), na forma de gel ou em um tapete de vidro (como na tecnologia AGM para aplicações start-stop mais recentes).

Vários eletrodos positivos formam um conjunto de placas positivas e vários eletrodos negativos formam um conjunto de placas negativas. Um conjunto de placas negativas e positivas juntas formam um bloco de placas. Um bloco de placas é uma célula de bateria.

Uma bateria de partida convencional consiste em 6 células conectadas em série com uma tensão nominal de 2 V cada, o que resulta em uma tensão de exatamente 12,72 V quando a bateria está totalmente carregada. A capacidade da bateria e a capacidade de partida a frio resultam do número de placas por célula. Quer saber mais sobre como funciona uma bateria de carro! Confira aqui https://fortebaterias.com/site/

Regra geral: quanto mais placas uma célula contém e, portanto, forma uma área de superfície maior, mais capacidade de partida a frio (CCA) a bateria pode fornecer. No entanto, se o espaço da célula for usado para placas menos espessas, a estabilidade do ciclo aumenta. Como resultado, a bateria é projetada para uma maior capacidade de carga (processo contínuo de carga e descarga).

As células estão em uma carcaça feita de plástico resistente a ácidos (polipropileno). Uma bateria SLI convencional é vedada com uma tampa de sistema de labirinto que evita que o fluido da bateria escape e separa o líquido do gás.

As primeiras baterias tinham bujões que permitiam o reabastecimento com água destilada. As baterias modernas são absolutamente isentas de manutenção. A água não deve e não deve ser reabastecida. Embora as baterias AGM ainda tenham plugues descartáveis, eles não devem ser abertos sob nenhuma circunstância.

Função da bateria do carro: energia química se transforma em energia elétrica
A bateria do carro armazena energia na forma química e a converte em energia elétrica. Quatro substâncias reagem entre si neste processo eletroquímico:

• Hidrogênio (H)
• Oxigênio (O 2 )
• Chumbo (Pb)
• Enxofre (S)

A conexão de um consumidor externo desencadeia a reação química na bateria:

O eletrólito, uma mistura de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) e água destilada, se decompõe em íons hidrogênio carregados positivamente (H ) e íons sulfato carregados negativamente (SO 4 2- ).
Ao mesmo tempo, os elétrons (2e – ) migram do eletrodo negativo para o positivo através da carga externa.
Para compensar esse fluxo de elétrons, os íons sulfato migram do eletrólito para o eletrodo negativo, onde reagem com o chumbo (Pb), produzindo sulfato de chumbo (PbSO 4 ).
O sulfato de chumbo também é formado no eletrodo positivo: a ligação do oxigênio (O 2 ) no óxido de chumbo (PbO 2 ) é quebrada pela transferência de elétrons e o oxigênio entra no eletrólito. O chumbo restante (Pb) liga-se ao sulfato (SO 4 ) do eletrólito.
Lá, o oxigênio combina com o hidrogênio para formar água (H 2 O). À medida que o ácido sulfúrico é consumido pela formação de sulfato de chumbo, a concentração da solução eletrolítica diminui. Se a concentração de ácido sulfúrico cair abaixo de um determinado valor, a bateria deve ser recarregada.

Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Bateria_automotiva