{"id":30942,"date":"2026-03-02T20:11:17","date_gmt":"2026-03-02T14:41:17","guid":{"rendered":"http:\/\/microtexindia.com\/placas-tubulares\/"},"modified":"2021-12-19T21:35:07","modified_gmt":"2021-12-19T16:05:07","slug":"placas-tubulares","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/microtexindia.com\/pt-br\/placas-tubulares\/","title":{"rendered":"Placas tubulares"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

\nPlacas tubulares: bateria tubular alta vs bateria de placa plana\n<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

1. O que \u00e9 a bateria de placa tubular<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Introdu\u00e7\u00e3o \u00e0s baterias<\/strong><\/p>\n

Existem v\u00e1rios tipos de fontes de energia eletroqu\u00edmicas (tamb\u00e9m conhecidas como c\u00e9lulas galv\u00e2nicas, c\u00e9lulas voltaicas ou baterias). Uma bateria \u00e9 definida como um dispositivo eletroqu\u00edmico que converte energia qu\u00edmica em energia el\u00e9trica e vice-versa. O tema da bateria \u00e9 o da electroqu\u00edmica<\/a>, que \u00e9 simplesmente definido como o tema que trata da interconvers\u00e3o da energia qu\u00edmica e da energia el\u00e9ctrica. Neste artigo vamos discutir mais detalhadamente sobre placas tubulares e placas semi tubulares.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Estas c\u00e9lulas produzem energia el\u00e9ctrica atrav\u00e9s de reac\u00e7\u00f5es de oxida\u00e7\u00e3o-redu\u00e7\u00e3o espont\u00e2nea (reac\u00e7\u00f5es redox) envolvendo os qu\u00edmicos nos el\u00e9ctrodos positivo, negativo e electr\u00f3lito, que ocorrem em cada el\u00e9ctrodo, chamado meia c\u00e9lula. A energia qu\u00edmica nos materiais activos convertida em energia el\u00e9ctrica. Os electr\u00f5es produzidos na reac\u00e7\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o passam atrav\u00e9s do circuito externo que liga as duas meias-c\u00e9lulas, produzindo assim uma corrente el\u00e9ctrica. A rea\u00e7\u00e3o de oxida\u00e7\u00e3o ocorre pela libera\u00e7\u00e3o dos el\u00e9trons do material do \u00e2nodo (principalmente metais) e a rea\u00e7\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o ocorre quando os el\u00e9trons atingem o c\u00e1todo (principalmente \u00f3xidos, cloretos, oxig\u00eanio, etc.) atrav\u00e9s do circuito externo. O circuito \u00e9 completado atrav\u00e9s do electr\u00f3lito.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Sistema de baterias de chumbo-\u00e1cido:<\/strong><\/p>\n

Quando o circuito externo \u00e9 fechado, os el\u00e9trons come\u00e7am a viajar do p\u00f3lo negativo como resultado da rea\u00e7\u00e3o que converte (oxida eletroquimicamente) o chumbo (Pb) em \u00edons de chumbo divalentes (Pb2+). (Estes \u00faltimos i\u00f5es reagem com mol\u00e9culas de sulfato para formar sulfato de chumbo (PbSO4) dentro da c\u00e9lula). Estes electr\u00f5es percorrem o circuito externo e chegam \u00e0 placa positiva onde convertem o di\u00f3xido de chumbo em sulfato de chumbo, ou seja, o di\u00f3xido de chumbo \u00e9 electroquimicamente reduzido a sulfato de chumbo como resultado de os i\u00f5es Pb4+ serem convertidos em i\u00f5es Pb2+ em PbSO4.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Tecnologia de bateria de placas tubulares<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

A rea\u00e7\u00e3o geral da c\u00e9lula \u00e9 escrita como:<\/p>\n

PbO2 + Pb + 2PbSO4 Carga \u2194 Descarga 2PbSO4 + 2H2O<\/span><\/p>\n

Podemos ver que a val\u00eancia do chumbo (Pb\u00b0) aumenta para Pb<\/span>
\n
\n 2+<\/span>
\n <\/sup>
\n ,<\/span>
\n<\/i> libertando 2 electr\u00f5es durante a descarga. Este aumento de val\u00eancia \u00e9 denominado oxida\u00e7\u00e3o em terminologia eletroqu\u00edmica. <\/span><\/p>\n

Na outra dire\u00e7\u00e3o, a val\u00eancia do chumbo no di\u00f3xido de chumbo (Pb tem 4 val\u00eancias em di\u00f3xido de chumbo) \u00e9 reduzida para 2+<\/p>\n

ao absorver os dois electr\u00f5es provenientes da reac\u00e7\u00e3o de oxida\u00e7\u00e3o. Esta diminui\u00e7\u00e3o da val\u00eancia \u00e9 denominada redu\u00e7\u00e3o em termos electroqu\u00edmicos.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Estes termos tamb\u00e9m podem ser descritos pelas mudan\u00e7as nos potenciais individuais do eletrodo da c\u00e9lula durante a descarga. O potencial (tens\u00e3o) do eletrodo de chumbo (\u00e2nodo durante a descarga) aumenta ao passar para valores mais positivos durante uma descarga. Este aumento no valor potencial \u00e9 chamado de oxida\u00e7\u00e3o. Assim, o potencial negativo da placa de chumbo na c\u00e9lula chumbo-\u00e1cida muda de cerca de -0,35 para cerca de -0,20 volts. Isto \u00e9 um aumento no potencial. Portanto, esta rea\u00e7\u00e3o \u00e9 chamada de an\u00f3dica por natureza.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Pelo contr\u00e1rio, o potencial do eletrodo de di\u00f3xido de chumbo (catodo durante a descarga) diminui ao mover-se para o lado negativo, ou seja, o valor torna-se cada vez menor \u00e0 medida que a descarga prossegue. O potencial positivo da placa de di\u00f3xido de chumbo na c\u00e9lula chumbo-\u00e1cido muda de cerca de 1,69 para cerca de 1,5 volts. Isto \u00e9 uma diminui\u00e7\u00e3o do potencial. Portanto, esta rea\u00e7\u00e3o \u00e9 chamada de cat\u00f3dica por natureza e dizemos que a redu\u00e7\u00e3o ocorre em uma placa positiva durante a descarga.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Essas redu\u00e7\u00f5es nas tens\u00f5es de trabalho durante a descarga surgem devido ao que se chama polariza\u00e7\u00e3o, causada por uma combina\u00e7\u00e3o de sobretens\u00e3o, \u03b7, e resist\u00eancia interna, que ocorre em ambos os eletrodos. Dito de forma simples, a sobretens\u00e3o \u00e9 a diferen\u00e7a entre o OCV e as tens\u00f5es operacionais.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Assim, durante a descarga,Edisch<\/span> = EOCV – \u03b7POS – \u03b7NEG – IR.<\/p>\n

Mas, para a rea\u00e7\u00e3o de cargaECh<\/span> = EOCV + \u03b7POS + \u03b7NEG + IR.<\/p>\n

IR refere-se \u00e0 resist\u00eancia interna oferecida por materiais dentro da c\u00e9lula, como eletr\u00f3lito, material ativo, etc. O IR depende do desenho da c\u00e9lula, nomeadamente do separador utilizado, do passo entre as placas, dos par\u00e2metros internos do material activo (tamanho das part\u00edculas, \u00e1rea de superf\u00edcie, porosidade, etc.), da temperatura e da quantidade de PbSO4 no material activo. Pode ser apresentado como a soma de v\u00e1rias resist\u00eancias oferecidas pelo chumbo superior, a massa activa e a camada de corros\u00e3o, electr\u00f3lito, separador e polariza\u00e7\u00e3o dos materiais activos.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Os tr\u00eas primeiros factores s\u00e3o afectados pelo design da c\u00e9lula. Nenhuma afirma\u00e7\u00e3o geral pode ser feita sobre os valores de polariza\u00e7\u00e3o, mas normalmente est\u00e1 na mesma magnitude que a resist\u00eancia inicial oferecida pelo chumbo superior. As placas mais compridas t\u00eam mais RI. Pode ser determinado a partir do declive da parte inicial da curva de descarga. Para o mesmo desenho, uma c\u00e9lula de maior capacidade ter\u00e1 uma menor resist\u00eancia interna. A resist\u00eancia interna de um VRLAB de 12V\/28Ah \u00e9 de 6 m\u03a9, enquanto a de uma bateria de menor capacidade (12V\/ 7Ah) \u00e9 de 20 a 23 m\u03a9. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Em valores muito baixos de \u03b7, a rela\u00e7\u00e3o entre \u03b7 e o actual, I, toma a forma da lei de Ohm e as equa\u00e7\u00f5es acima referidas s\u00e3o simplificadas \u00e0 medida que<\/p>\n

Edisch = EOCV – IR.
ECh = EOCV + IR.<\/p>\n

A discuss\u00e3o acima trata da rea\u00e7\u00e3o de descarga de uma c\u00e9lula de chumbo-\u00e1cido.
Os fen\u00f4menos opostos ocorrem durante a rea\u00e7\u00e3o de carga da c\u00e9lula de chumbo-\u00e1cido.<\/p>\n

No caso de baterias prim\u00e1rias, o eletrodo positivo \u00e9 normalmente chamado de c\u00e1todo enquanto o negativo \u00e9 chamado de anodo, e isso \u00e9 inequ\u00edvoco, j\u00e1 que s\u00f3 ocorre descarga.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Assim, o eletrodo de chumbo que agiu como um \u00e2nodo se comporta como um c\u00e1todo durante a rea\u00e7\u00e3o de carga e o eletrodo de di\u00f3xido de chumbo que agiu como um c\u00e1todo agora se comporta como um \u00e2nodo. Para evitar ambiguidade, usamos simplesmente eletrodos ou placas positivas e negativas em c\u00e9lulas secund\u00e1rias.
Para ilustrar como isto funciona na pr\u00e1tica, a figura seguinte mostra algumas curvas hipot\u00e9ticas para a descarga e carga de uma bateria de chumbo-\u00e1cido.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

V\u00ea-se claramente que a tens\u00e3o de descarga pr\u00e1tica est\u00e1 abaixo da tens\u00e3o de circuito aberto de 2,05V, e a tens\u00e3o de carga pr\u00e1tica est\u00e1 acima deste valor. O desvio de \u03b7 \u00e9 uma medida da influ\u00eancia combinada da resist\u00eancia interna da c\u00e9lula e das perdas de polariza\u00e7\u00e3o. Sempre que a corrente de descarga ou de carga \u00e9 aumentada, o valor de \u03b7 torna-se maior, de acordo com as equa\u00e7\u00f5es dadas acima.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Fig\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
Fig 1 Altera\u00e7\u00f5es de voltagem de um LAB & rea\u00e7\u00f5es Redox de placa pos e neg
Fig 2 Mudan\u00e7as na tens\u00e3o das placas e da c\u00e9lula durante a descarga de carga exemplo tomado \u00e9 a c\u00e9lula \u00e1cida de chumbo<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Para resumir as reac\u00e7\u00f5es:
Chumbo, o material activo negativo:
Durante a descarga: Pb \u2192 Pb2+ + 2e-
Durante o carregamento: Pb2+ \u2192 Pb (ou seja, PbSO4 \u2192 Pb)<\/p>\n

Di\u00f3xido de chumbo, o material activo positivo:
Durante a descarga: Pb4+ \u2192 Pb2+ (PbO2 \u2192 PbSO4)
Durante o carregamento: Pb2+ \u2192 PbO2 (ou seja, PbSO4 \u2192 PbO2)<\/p>\n

Como ambos os materiais dos eletrodos s\u00e3o convertidos em sulfato de chumbo, esta rea\u00e7\u00e3o recebeu o nome de “teoria do sulfato duplo” por Gladstone e Tribe, em 1882.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Classifica\u00e7\u00e3o das baterias<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Dependendo da natureza das rea\u00e7\u00f5es eletroqu\u00edmicas que ocorrem nessas c\u00e9lulas, elas podem ser classificadas em<\/p>\n