DESENVOLVIMENTO DE GRADES PARA ACUMULADORES
CHUMBO-ÁCIDO COM COLETORES DE CARBONO
Laís Caroline Hatsumi Tamada
Bolsista PIBITI / CNPq
Patrício Rodolfo Impinnisi
Baterias de chumbo-ácido são ainda hoje a melhor
alternativa para acumuladores de energia por sua
confiabilidade e simples configuração, porém
possuem uma baixa densidade de energia e levam
em suas grades coletoras de corrente grandes
concentrações de chumbo metálico. Os objetivos da
presente proposta são a construção de eletrodos
negativos utilizando-se grades de carbono vítreo, e
montagem de baterias contendo esses eletrodos,
visando avaliar o seu desempenho.
A estratégia experimental adotada é inicialmente
modificar os substratos de carbono através do
empaste (composto por óxidos e sulfatos de
chumbo) dos eletrodos de RVC, e formação do
material ativo (chumbo metálico) na pasta, para
preparar as placas negativas. Para as placas
positivas são utilizadas placas positivas de baterias
convencionais. Depois de construídos, os eletrodos
são submetidos a ciclos de carga e descarga para
análise de comportamento e vida útil.
Czerwinski A. and Zelazowska M. Electrochemical behavior of
lead dioxide deposited on reticulated vitreous carbon (RVC).
J.P. Sources, 1997.
Gyenge E., Jung J.and Mahato B. Electroplated reticulated
vitreous carbon current collectors for lead-acid batteries:
opportunities and challenges. J.P Sources, 2003.
Figura 1: gráfico de Tensão versus Tempo
para o eletrodo de RVC, representando a
carga e descarga do sistema.
Figura 2: gráfico de Carga versus
Número de ciclos para o eletrodo de
RVC,, para massa de pasta = 9,76 g.
Dentre vários testes feitos, o melhor resultado para o eletrodo
de RVC foi uma capacidade máxima de aproximadamente 38,9
mAh / g de pasta, e um tempo de descarga de 8 horas. Um
teste também foi feito para um eletrodo negativo de grade de
chumbo a fim de comparação. Neste eletrodo encontramos
uma capacidade máxima de 137,4 mAh / g de pasta, e um
tempo de descarga de 23 horas.
O eletrodo de RVC não obteve um resultado satisfatório. A
capacidade obtida é muito inferior à das placas comerciais
(100mAh/g) e da grade de chumbo. Mais testes devem ser
feitos para avaliar futuros ajustes como a melhora do contato
elétrico e da resistência mecânica dos eletrodos, diminuição
da resistência oferecida pelo sistema à passagem de corrente,
e melhora do contato entre o carbono e o material ativo.