AVALIAÇÃO DE RESISTÊNCIA À CORROSÃO DE
LIGAS DE CHUMBO
Larissa Beatriz Borghi da Silva
PIBITI/LACTEC, Laboratório de Pilhas e Baterias, DPTM
Orientador: Patrício Rodolfo Impinnisi
Introdução
Por ser uma forma simples e barata de acumular energia, as
baterias chumbo ácido vem ganhando destaque desde o século
XIX. Devido a problemas de corrosão que limitam sua eficiência,
muitos esforços foram dedicados para determinar a melhor
condição de trabalho, bem como desenvolver novas ligas e
analisar sua resistência. O presente projeto visa aplicar um
método quantitativo denominado eletrométrico para determinar a
resistência à corrosão de grades de chumbo produzidas por
diferentes métodos.
nova oxidação, foi determinado o segundo tempo de passivação na oxidação
(TP2). Por fim, o filme foi reduzido a uma corrente de 3,7mA/cm² por um tempo
1,5 superior ao da ultima oxidação (TP2). Na segunda etapa, num ambiente de
forte oxidação, que simula as reais condições de trabalho de uma bateria de
chumbo ácido, se avaliou o grau de corrosão por meio da determinação do
tempo de passivação da superfície do eletrodo após submetido a períodos de
oxidação no potencial de liberação de O2, utilizando a correlação matemática
anteriormente obtida. Depois, os eletrodos foram submetidos a corrente de
redução para transformá-los em Pb e novamente oxidados, medindo o novo
tempo de passivação. No potencial de O2, eles permaneceram por diferentes
tempos para se obter diferentes níveis de corrosão.
Resultados
Materiais e métodos
Grades comerciais de baterias fornecidas por empresas foram
recortados filetes de áreas superficiais que variam de 0,70 cm² a
1,05 cm² e embutidas em resina epóxi. O contra eletrodo era de
chumbo e os eletrodos de referência utilizados eram de HgSO4,
4,7M e 3,0M. Foram estudados um eletrodo de chumbo puro e
cinco de ligas de chumbo, dos quais, um de estanho, um de
selênio e três de cálcio, produzidas por diferentes métodos. O
procedimento de avaliar a resistência à corrosão é dividido em
duas etapas [1]. Na primeira etapa foi determinada uma relação
matemática linear entre a profundidade do ataque corrosiva e o
tempo necessário para a passivação da superfície do corpo de
prova, por meio da equação abaixo [1].
no qual,
Para isso, em uma solução de H2SO4, 4.7M, realiza-se limpeza
catódica para remover os óxidos da superfície, por 2 minutos a
3,7 mA/cm². Por meio de uma oxidação, determinou-se o
primeiro tempo de passivação (TP1), a 1,85 mA/cm².
Posteriormente, por 5 minutos e mantendo a corrente, reduziu o
filme de PbSO4 que estava sobre o eletrodo, e este foi
transferido para uma célula com solução de H2SO4, 3,0M para
continuar a redução do filme por mais 10 minutos. A seguir, em
Na figura abaixo, observam-se os resultados obtidos para a corrosão de seis
ligas de chumbo.
Conforme observado, o eletrodo de
chumbo puro foi o que apresentou menor
nível de corrosão (como era de se
esperar). As ligas de Estanho, Selênio, e
duas de Cálcio, intituladas WMFC e
WFAC
apresentaram
valores
intermediários de corrosão, enquanto a
liga de CFC Cálcio teve a menor
resistência à corrosão.
Conclusão
O método foi considerado eficiente para a determinação da resistência de
grades de baterias de diferentes morfologias, visto que o chumbo puro menor
nível de corrosão quando submetido a níveis extremos de oxidação. Esse
trabalho ressaltou a importância de avaliar a resistência de diferentes matérias
para de se torne possível a utilização de baterias com maior durabilidade
Referências
[1] ZHONG S. et al. J. POWER SOURCES 66 (1997) 107