Manual MBG

8/17/2019 Manual MBG

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MANUAL TÉCNICO

TIPO MBG

M


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1.- INTRODUÇÃO

Este manual visa oferecer ao usuário as noções básicas sobre princípiode funcionamento, construção e dimensionamento de Baterias Ácidasreguladas por válvula, bem como as informações necessárias para ainstalação, operação e manutenção das mesmas.


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1.1. ASPECTOS CONSTRUTIVOS, DIMENSIONAIS E FÍSICOS

1.1.1. DESENHO(S) CONSTRUTIVO(S) DA(S) ESTANTE(S)


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1.1.2.

CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS

Recipiente em ABS (Flame Retardant) ou SAN Tampas em ABS (Flame Retardant) ou SAN Placas positivas tubulares, fundidas em liga especial isenta de

antimônio Placas negativas empastadas, fundidas em liga especial isenta

de antimônio

Separadores de alta porosidade e baixa resistência elétrica Eletrólito na forma de gel, produzido a partir de sílica e aditivos Válvula reguladora, testadas 100% para garantir o perfeito

funcionamento Pólos com inserto metálico

As baterias LORICA MBG são acumuladores chumbo-ácidos regulados porválvula com eletrólito gel, isto é, o eletrólito é constituído por uma solução deácido sulfúrico imobilizado através de uma matriz gelificante.

DEFINIÇÕES

Elemento: conjunto constituído por 2 (dois) grupos de placas depolaridades opostas, isolados entre si por meio de separadores,banhados pelo mesmo eletrólito e mais o vaso que os contém.

Elemento Piloto: elemento cujos valores de tensão e temperatura servem

como referência para bateria.

Bateria: conjunto de elementos interligados convenientemente.

Vida Útil de um Acumulador: intervalo de tempo entre o início deoperação e o instante no qual sua capacidade atinge 80% dacapacidade nominal, dentro das condições normais de manutenção eoperação.

Vida Útil Projetada: é a vida útil de um acumulador chumbo-ácidoregulado por válvula, baseada nas suas características de projeto,fabricação e aplicação.


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Componentes do Acumulador:a) Placa: conjunto constituído pela grade e matéria ativa;

b) Grade: estrutura metálica de uma liga de chumbo ou de chumbocom alto teor de pureza, destinada a conduzir a corrente elétrica esuportar a matéria ativa;

c) Matéria ativa: parte das placas que é submetida a uma

transformação química durante a passagem da corrente elétrica;

d) Placa positiva: conjunto constituído pela grade e matéria ativa e quetem o potencial mais elevado em, condições normais de operação;

e) Placa negativa: conjunto constituído pela grade e matéria ativa e quetem o potencial menos elevado em, condições normais de operação;

f) Grupo: placa ou conjunto de placas da mesma polaridade,interligadas, pertencentes ao mesmo elemento;

g) Válvula reguladora: dispositivo que não permite a entrada de gás(ar) no elemento e evita possível derramamento de eletrólito,permite, entretanto, o escape de excesso de gases, quando sealcança uma pressão interna de valor pré-determinado;

h) Separador: peça de material isolante, permeável ao eletrólito, que

separa as placas de polaridades opostas;

i) Pólo: peça metálica emergente da barra coletora que permite aligação com o circuito externo;

j) Eletrólito: solução aquosa de ácido sulfúrico, imobilizada através deuma matriz gelificante.

l) Vaso: recipiente que contém os grupos, os separadores e o eletrólito;


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m) Monobloco: conjunto de dois ou mais vasos moldados em uma únicapeça;

n) Tampa: peça de cobertura do vaso, fixado ao mesmo, com aberturaspara passagem dos pólos e para as válvulas reguladoras;

o) Tensão Nominal de Elemento: valor de tensão característica para umdeterminado tipo de acumulador. Para o acumulador chumbo-ácido,

a tensão nominal de um elemento é de 2 (dois) volts à temperaturade referência;

p) Conexão Intercelular: é uma forma de realizar-se uma ligação emsérie ou paralelo entre elementos de um monobloco, através daparede interna do vaso.

Tensão de Circuito Aberto: tensão existente entre os pólos de umelemento, em circuito aberto.

Tensão de Flutuação para Acumulador Chumbo-Ácido Regulado por

Válvula: tensão acima da tensão de circuito aberto, definida pelofabricante, acrescida apenas do necessário para carregar e manter oacumulador no estado de plena carga.

Temperatura do Elemento: valor de temperatura obtida na superfícieexterna do elemento, no seu ponto mais quente;

Temperatura de Referência: valor de temperatura ao qual devem serreferidos os parâmetros medidos. Para os acumuladores estacionáriosregulados por válvulas esta temperatura é de 25°C;

Temperatura do Ambiente de Operação: valor de temperatura doambiente de instalação e operação da bateria.

Temperatura para Ajuste da Tensão de Flutuação: valor de temperaturade operação da bateria medido em condições e no ponto especificadopelo fabricante, para ajuste da tensão de flutuação.

Carga de um Acumulador: operação pela qual se faz a conversão deenergia elétrica em energia química, dentro de um acumulador.


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a) Corrente de Carga: corrente fornecida ao acumulador quando omesmo está em carga;

b) Instante Final de Carga: instante a partir do qual não se observaqualquer variação apreciável na corrente de carga por um períodode 3 (três) horas, levando-se em consideração as variações detemperaturas do elemento ou bateria, estando o mesmo submetido auma carga com tensão constante;

c) Plena Carga: estado do elemento quando atinge o instante final de

carga;d) Temperatura Final de Carga: temperatura do elemento, no instante

final de carga;

e) Carga com Tensão Constante: procedimento de carga que se realizamantendo-se limitada a tensão no equipamento carregador;

f) Carga de flutuação para Acumulador Chumbo-Ácido Regulado porVálvula: carga necessária para carregar e manter o acumulador noestado de plena carga;

g) Tempo de Carga: tempo, normalmente medido em horas, necessáriopara se atingir o instante final de carga;

h) Sobrecarga: prolongamento da carga além do instante final decarga.

Descarga de um Acumulador: operação pela qual a energia química

armazenada é convertida em energia elétrica, alimentando um circuitoexterno.

a) Corrente de Descarga: corrente fornecida pelo acumulador quandoo mesmo está em descarga;

b) Tensão Final de Descarga: tensão abaixo da qual considera-se oelemento tecnicamente descarregado, para um determinado regimede descarga;

c) Instante Final de Descarga: instante em que um elemento atinge atensão final de descarga;


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d) Temperatura Média de Descarga: média dos valores de temperaturaobtidos durante a descarga;

e) Auto-Descarga: descarga proveniente de processos internos noacumulador.

Capacidade em Ampéres-hora (C

t

): Quantidade de carga elétrica,expressa em Ampéres-hora, obtida durante um ensaio de descarga comcorrente constante (It), numericamente igual a l/t x Ct, sendo t o tempodo regime de descarga, referido à temperatura de 25°C, até a tensãofinal de descarga por elemento. Deste modo, a capacidade é o produto

da corrente em ampéres pelo tempo em horas, corrigido para atemperatura de referência, fornecida pelo acumulador em determinadoregime de descarga.

Capacidade Nominal em Ampéres-hora (C10

): capacidade em Ampéres-hora, definida para um regime de descarga de 10 horas, em correnteconstante, à temperatura de 25°C, até tensão final de 1,75 Volts porelemento (VPE).

Capacidade Indicada em Ampéres-hora (C

it

): capacidade em Ampéres-hora, em regime de descarga diferente da nominal.

Capacidade Real em Ampéres-hora (Cr

t

): capacidade em ampéres-horaobtida ao final de uma série de descargas com corrente de descarganumericamente igual a l/t x C6, até que os tempos de descargaapresentem uma variação de no máximo 4%.

Coeficiente de Temperatura para a Capacidade em Ampéres-hora:

variação percentual da capacidade em Ah de um acumulador, por grauCelsius de variação de temperatura.

Avalanche Térmica ( THERMAL RUNAWAY ): é o aumento progressivo datemperatura no interior do elemento que ocorre quando o mesmo nãoconsegue dissipar o calor gerado no seu interior pela corrente deflutuação e pelas reações envolvidas no ciclo do oxigênio.

Eficiência de Recarga: a eficiência de recarga, ou a eficiência de Ampéres-hora, é uma relação percentual entre a quantidade de carga,em Ampéres-hora, retirados em uma descarga e a quantidade de cargaem Ampéres-hora, exigida para retornar ao estado de carga anterior.


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Resistência Interna (Ohm): resistência elétrica intrínseca do elemento,medida em condições determinadas.

Fator K : coeficiente de tempo de descarga, que permite obter acapacidade nominal do acumulador, em determinados regimes dedescarga diferente do nominal, em função do tempo e da tensão final, àtemperatura de referência.

Corrente de curto-circuito: relação entre a tensão nominal do elementoe a resistência interna deste elemento.

1.1.3.1.CARACTERÍSTICAS DIMENSIONAIS E CAPACIDADES NOMINAIS

TIPO CAPAC. NOMINAL

C

10

ATÉ 1,75 VPE (25

o

C)

DIMENSÕES (mm)

C x L x A

PESO

KG

2 MBG-3 50 282 x 169 x 280 20

3 MBG-3 75 282 x 169 x 280 24

4 MBG-3 100 282 x 169 x 280 26

5 MBG-2 125 282 x 169 x 280 24

6 MBG-2 150 282 x 169 x 280 26

7 MBG-2 175 325 x 218 x 280 28

8 MBG-2 200 325 x 218 x 280 30

9 MBG-2 225 325 x 218 x 280 31,6

Pesos: Tolerância±

5%


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1.1.4. CORRENTES DE DESCARGA

CORRENTE CONSTANTE DE DESCARGA ( A ) 25

o

C

TENSÃO FINAL

1,70 VPE

TEMPO ( h )

TIPO

1 2 3 4 5 6 8 10 20

2 MBG-3 29,9 18,2 12,7 10,1 8,4 7,2 5,7 5,1 2,6

3 MBG-3 44,9 27,3 19,1 15,2 12,6 10,8 8,6 7,6 3,9

4 MBG-3 58,9 36,1 25,5 20,2 16,9 14,5 11,4 10,1 5,2

5 MBG-2 74,8 45,1 31,9 25,3 21,1 18,1 14,3 12,6 6,56 MBG-2 86,9 53,6 38,2 30,4 25,4 21,8 17,1 15,1 7,8

7 MBG-2 101,4 62,5 44,6 35,5 29,6 25,4 19,9 17,6 9,1

8 MBG-2 115,9 71,5 50,9 40,5 33,9 29,1 22,8 20,1 10,4

9 MBG-2 130,3 80,4 57,3 45,6 38,1 32,7 25,7 22,7 11,7


o

C

TENSÃO FINAL

1,75 VPE

TEMPO ( h )

TIPO

1 2 3 4 5 6 8 10 20

2 MBG-3 28,5 16,9 12,4 9,8 8,2 7,1 5,6 5,0 2,5

3 MBG-3 42,8 25,4 18,6 14,7 12,3 10,7 8,4 7,5 3,8

4 MBG-3 56,1 33,7 21,9 19,7 16,5 14,2 11,2 10,0 5,15 MBG-2 70,1 42,1 27,4 24,6 20,6 17,8 14 12,5 6,4

6 MBG-2 82,7 50,2 32,8 29,6 24,8 21,3 16,8 15 7,7

7 MBG-2 96,8 58,7 38,4 34,6 28,9 24,8 19,6 17,5 8,9

8 MBG-2 110,5 67,1 43,8 39,5 33,1 28,4 22,4 20,0 10,3

9 MBG-2 124,3 75,5 49,3 44,5 37,3 31,9 25,2 22,5 11,5


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o

C

TENSÃO FINAL

1,80 VPE

TEMPO ( h )

TIPO

1 2 3 4 5 6 8 10 20

2 MBG-3 26,6 16 12 9,6 8 6,9 5,5 4,5 2,5

3 MBG-3 39,9 24 18 14,4 12 10,4 8,3 6,8 3,8

4 MBG-3 52,3 31,9 23,9 15 16 13,8 11 9,1 5,1

5 MBG-2 65,4 39,9 29,9 18,8 20 17,3 13,8 11,4 6,3

6 MBG-2 76,9 47,9 35,9 28,5 23,9 20,7 16,5 13,7 7,6

7 MBG-2 89,7 55,9 41,9 33,2 27,9 24,1 19,3 16,0 8,8

8 MBG-2 102,6 63,9 47,9 38,0 31,9 27,6 22,0 18,3 10,19 MBG-2 115,4 71,9 53,9 42,7 35,8 31,1 24,7 20,6 11,4


o

C

TENSÃO FINAL

1,85 VPE

TEMPO ( h )

TIPO

1 2 3 4 5 6 8 10 20

2 MBG-3 23 14,8 11 8,9 7,5 6,5 5,2 4,3 2,4

3 MBG-3 34,5 22,2 16,5 13,4 11,3 9,8 7,8 6,5 3,7

4 MBG-3 45,2 29,5 22 17,7 15 13 10,4 8,6 4,95 MBG-2 56,5 36,9 27,5 22,1 18,8 16,3 13 10,8 6,1

6 MBG-2 66,3 43,9 32,9 26,6 22,5 19,5 15,6 12,8 7,3

7 MBG-2 77,3 51,2 38,4 31,0 26,2 22,7 18,2 14,9 8,5

8 MBG-2 88,4 58,5 43,9 35,5 30,0 26,0 20,8 17,1 9,7

9 MBG-2 99,4 65,8 49,3 39,9 33,7 29,2 23,4 19,2 10,9


o

C

TENSÃO FINAL

1,90 VPE

TEMPO ( h )

TIPO

1 2 3 4 5 6 8 10 20

2 MBG-3 17,7 11,9 8,7 7 6 5,2 4,2 3,5 2,3

3 MBG-3 26,6 17,9 13,1 10,5 9 7,8 6,3 5,3 3,4

4 MBG-3 34,9 23,8 17,5 14,1 12 10,5 8,6 7,1 4,5

5 MBG-2 43,6 29,8 21,9 17,6 15 13,1 10,8 8,9 5,7

6 MBG-2 51,1 35,5 26,2 21,2 18 15,9 12,9 10,6 6,8

7 MBG-2 59,7 41,5 30,6 24,7 21,0 18,6 15,1 12,4 7,9

8 MBG-2 68,3 47,4 34,9 28,3 24,0 21,2 17,2 14,1 9,19 MBG-2 76,8 53,3 39,3 31,8 27,0 23,8 19,3 15,9 10,2


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1.1.5. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS ELEMENTOS DE BATERIA

1.1.5.1.CAPACIDADE

A capacidade de um acumulador elétrico é comumente definida emampéres-horas (Ah). A capacidade em Ah é a quantidade deeletricidade que o acumulador é capaz de fornecer sob determinadascondições, isto é, com determinada corrente de descarga, até umadeterminada tensão a uma determinada temperatura.

A capacidade é função de um conjunto de parâmetroscorrelacionados entre si. A capacidade é função primeiramente daquantidade de materiais ativos, dos parâmetros construtivos (área eespessura de placas) e dos parâmetros operacionais (corrente dedescarga, tensão de corte e temperatura).

A capacidade nominal para os elementos LORICA MBG é definidapara um regime de descarga, com corrente constante, em 10 horas,até a tensão final de 1,75 V, a temperatura de 25°C.

1.1.5.2.TENSÃO

A "tensão nominal" de um acumulador ácido é por definição 2,0 V.

A tensão varia, durante a carga e durante a descarga, em função dacorrente fornecida ou retirada, do tempo decorrido da carga oudescarga, da temperatura e das características construtivas. Asvariações de tensão durante a carga ou descarga, em função dacorrente e do tempo são apresentadas em curvas.

Tensão final de descarga é a tensão na qual o acumulador éconsiderado tecnicamente descarregado, e abaixo do qual, comocondição normal, compromete o acumulador.

Tensão de corte é a tensão mínima de descarga determinada peloconsumidor.

Tensão de Flutuação para Acumulador Chumbo-Ácido Regulado por Válvula: Tensão acima da tensão de circuito aberto, acrescida


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apenas do necessário para carregar e manter o acumulador noestado de plena carga. A tensão de flutuação/carga recomendada é de 2,24 VPE ± 1% a 20- 25°C, onde a temperatura média dos elementos ou temperaturaambiente apresentem-se fora desta faixa, faz-se necessário ajustar atensão de flutuação conforme curva abaixo:

FIGURA 2 - AJUSTE DA TENSÃO DE FLUTUAÇÃO EM

FUNÇÃO DA TEMPERATURA DO ELEMENTO

Temperatura do Elemento Tensão de Flutuação

- 10 oC 0 oC 10 oC 20 oC 30 oC 40 oC

2,39 V/elem.2,34 V/elem.2,29 V/elem.2,24 V/elem.2,19 V/elem.2,14 V/elem.

Se a bateria for operada em tensões superiores às indicadas,

ocorrerá maior corrosão da placa positiva e, consequente reduçãoda vida projetada.

-10 0 10 20 30 40 50

2

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

Temperatura (°C)

T e n s ã o

d e F l u t u a ç ã o ( V P E )


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Se a bateria for operada em tensões inferiores às indicadas, abateria não atingirá o estado de plena carga e, consequentementenão atenderá a descarga. A intensidade máxima inicial de corrente do carregador não deveráser superior a 0,25 C10.

A temperatura do elemento deve ser medida na superfície doelemento com o auxílio de um termômetro de contato em cerca de5% do número total de elementos ou monoblocos da bateria. A média aritmética destas medições deve ser considerada como atemperatura do elemento, que ajustará a tensão de flutuação.

Para baterias instaladas em gabinetes, as medições deverão serfeitas em 10% do número total de elementos ou monoblocos de cadagabinete.

Para ambientes sem ar-condicionado, sujeito às variações sazonaisde temperatura, deve-se calcular a temperatura média anual doelemento. O ajuste da tensão de flutuação por esta média nãoelimina os efeitos da temperatura sobre o desempenho e vida dabateria.

Equipamentos que permitem o ajuste automático da tensão deflutuação com a temperatura são altamente recomendáveis.

EFEITOS DA FALTA DE AJUSTE DA TENSÃO DE FLUTUAÇÃO

Baixa tensão de flutuação

- Recarga Insuficiente;- Sulfatação Irreversível.

- Despolarização da placa negativa e consequente descarga.

Alta tensão de flutuação

- Aumento do volume de gases na recombinação- Corrosão prematura da grade positiva- Aumento da corrente de flutuação- Avalanche térmica (Thermal RUNAWAY)


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Aumento da Densidadedo Eletrólito

Alta Tensão de Flutua ão

Aumento do Volume deGases na Recombinação

Aumento da Libera ão de Gases

Perda de Água

Aumento da Correntede Flutuação

Corrosão

Redução da Vida

Ressecamento dosSeparadores

Corrosão


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1.1.5.3 CONDIÇÕES AMBIENTAIS DE OPERAÇÃO

A temperatura ambiente recomendada para operação doacumulador deve estar entre 5 a 35°C.

A temperatura média anual máxima do elemento em condições deflutuação, não deve ser superior a 25°C. Acima deste valor ocorre

redução da vida útil projetada.1.2. CARACTERÍSTICAS DE CARGA

1.2.1. CARACTERÍSTICAS DE CARGA

A carga deverá ser efetuada somente com corrente contínua. Pode-seutilizar diversos métodos de carga, porém dentro dos valores limites,segundo a norma DIN 41773 (curva característica IU).

Este sistema está dividido em duas etapas:

- I constanteInicia-se carregando com um valor de corrente constante, comisso a tensão vai aumentando até um valor limitado.

-

U constante Ao alcançar a tensão máxima fixada, o valor é limitado, o queimplica que a corrente no elemento irá diminuindo até um valorresidual.


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Sempre que estiver recarregando um elemento gelificado, deve-se respeitar rigorosamente os limites de tensão, caso contrário,poderá haver excesso de gaseificação e consequente perda deágua. Além disso, valores acima do limite fixado podem levarao risco de avalanche térmica (thermal runaway).

As baterias LORICA MBG, devido à sua baixa geração térmica eseu maior volume de eletrólito, são menos suscetíveis a estesproblemas. Porém, a tensão máxima de carga deve estar

limitada a 2,40 VPE, a fim de garantir maior segurança econfiabilidade durante a operação. As tabelas abaixo mostram os diferentes estados de carga quese obtém em função de:

- Estado de carga (profundidade de descarga)- Duração da carga- Intensidade de carga- Tensão de carga.

Bateria descarregada 50% antes da carga

Duração Tensão 2,24 V/elem. Tensão 2,30 V/elem. Tensão 2,37 V/elem.da carga I10 1,5xI10 2xI10 I10 1,5xI10 2xI10 I10 1,5xI10 2xI10

6 h 90 91 92 92 93 94 93 96 9710 h 93 93 94 95 96 96 98 98 9820 h 97 97 98 99 99 100 100 100 100

Bateria descarregada 100% antes da carga

Tensão 2,24 V/elem. Tensão 2,30 V/elem. Tensão 2,37 V/elem.Duraçãoda carga I10 1,5xI10 2xI10 I10 1,5xI10 2xI10 I10 1,5xI10 2xI10

6 h 52 67 71 52 71 75 52 77 8110 h 74 79 81 78 82 84 84 87 9020 h 91 91 91 94 95 95 98 100 100

Com tensão limitada a 2,40 VPE, a duração da carga emfunção da intensidade de carga e da profundidade de descargaé mostrada no gráfico abaixo:


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1.2.1.1. Métodos de Carga

a) Flutuação A tensão de flutuação deverá ser mantida em 2,24 VPE ± 1% A 20– 25OC e a corrente limitada a 0,25 C10.

b) Modalidade de Comutação (IU)Durante este processo de carga, a bateria deverá estar

desconectada do consumidor.

Este tipo de carga compreende duas etapas:

- Na primeira etapa (corrente constante) carrega-se com correntemáxima de 0,25 C10. A tensão máxima de carga deverá atingiro limite de 2,40 VPE.

- A Segunda etapa (tensão constante) começa quando a bateriaatinge 2,40 VPE, o qual deverá ser mantido até que a corrente

diminua a um valor residual de 1,5 A para cada 100 Ah decapacidade nominal. Neste instante a carga deverá sercomutada para flutuação.


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Importante: Este tipo de carga deve sempre ser supervisionado.

c) Carga de compensaçãoSomente deverá ser aplicada em situações especiais, porexemplo, após descargas profundas, recargas insuficientes ouconsecutivas descargas. A carga de equalização é dada comtensão constante de 2,40 VPE a 20 – 25oC durante 48 horas ecom corrente limitada a 0,10 C10.


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1.3. DESEMPENHO, CARACTERÍSTICAS INTERNAS E ARMAZENAMENTO

1.3.1. VIDA ÚTIL PROJETADA

A vida útil projetada de acumulador regulado por válvula ficareduzida a 50% a cada 10°C acima da temperatura de referência(25°C). O efeito da temperatura sobre a vida é minimizado quandose utilizam carregadores com dispositivos que corrigemautomaticamente a tensão de flutuação em função da temperatura.

1.3.2. VARIAÇÃO DA CAPACIDADE

TEMPO DE

DESCARGA

(h)

TENSÃO

FINAL

(V)

10

C 20

C 25

C 30

C 35

C

1

3

5

10

1,67

1,75

1,77

1,80

80%

85%

87%

87%

95%

96%

97%

97%

100%

100%

100%

100%

105%

105%

104%

104%

107%

107%

106%

106%


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1.3.3. CORREÇÃO DA CAPACIDADE EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA PARAREGIMES NOMINAIS

Os valores de capacidade estão referidos à temperatura de 25oC.Para obtenção do valor da capacidade em outras temperaturas,deve-se corrigir este valor conforme fórmula abaixo:

C25ºC = CT 1 + α (T - 25)

onde:C25ºC = Capacidade em regime nominal, corrigida para 25

oCCT = Capacidade obtida na temperatura Tα = Coeficiente de temperatura

α = 0,006 para descargas ≥ 1hα = 0,01 para descarga < 1 h

1.3.4. PERDA DA CAPACIDADE EM CONDIÇÕES PADRÃO DE UTILIZAÇÃODA BATERIA

Em condições normais de uso, isto é, em flutuação com descargasesporádicas, à temperatura recomendada e manutenção adequada,


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a capacidade aumenta no início da vida, até um valor limite quedepende das características construtivas. O acumulador éconsiderado em "final de vida" quando sua capacidade atingir 80%da capacidade nominal.

1.3.5. AUTO DESCARGA E ARMAZENAGEM

As baterias quando armazenadas em circuito aberto sofrem processode auto descarga que varia em função da temperatura, por isso as

baterias devem ser armazenadas em local limpo, seco e bemventilado. AUTO DESCARGA

Como as baterias são fornecidas carregadas, o tempo de

armazenagem é limitado.

O tempo máximo de armazenamento depende da temperaturaambiente:

6 meses a 20°C 5 meses a 25°C 4 meses a 30°C 2 meses a 40°C


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Uma recarga de manutenção deve ser feita ao final do tempomáximo de armazenamento, a qual consiste em aplicar a tensão deflutuação corrigida com a temperatura do elemento, com correntelimitada em 0,10 C10 por 96 horas ou até que a corrente não variepor um período de 3 horas.

A necessidade de uma recarga de manutenção pode ser tambémdetectada medindo-se a tensão em circuito aberto. É aconselhável aaplicação de uma recarga se a tensão cair abaixo de2,04 V/elemento.

A inobservância das condições precedentes poderá resultar emredução da capacidade e, conseqüente menor vida útil.

IMPORTANTE: O tempo máximo entre o fornecimento e ainstalação definitiva não deve ser superior a 18meses.

1.3.6. REAÇÕES QUÍMICAS ENVOLVIDAS

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Quando uma bateria chumbo-ácida é submetida a um processo de

carga, a eletrólise da água do eletrólito produz oxigênio no eletrodopositivo e hidrogênio no eletrodo negativo. Isto significa que nasbaterias convencionais (abertas) há perda de água e, comoconseqüência, a reposição de água durante a vida. Durante a carga,o primeiro que se produz é o oxigênio. O hidrogênio é produzidoposteriormente quando a placa negativa está praticamentecarregada. Este interlúdio de tempo entre a produção de oxigênio ea produção de hidrogênio é devido a baixa eficiência de carga daplaca positiva.

Enquanto nas baterias convencionais estes gases escapam para aatmosfera, nas baterias MBG o oxigênio gerado na carga difunde-


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se através do eletrólito gelificado até a placa negativa onde,mediante uma seqüência de reações químicas e eletroquímicas, éreduzido, incorporando-se de novo no eletrólito.

As reações mais importantes são:(1) 2 H2O → 4 H+ + O2 + 4e

-

(2) 2 Pb + O2 → 2 PbO(3) PbO + H2SO4 → PbSO4 + H2O(4) PbSO4 + 2H

+ + 2e- → Pb + H2SO4

Quando o oxigênio começa a ser produzido no eletrodo positivo (1),a placa negativa está parcialmente carregada e tem uma quantidadeconsiderável de chumbo esponjoso.

Pb PbO2O2

H2O

Separador


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Portanto, se o oxigênio for transportado até o eletrodo negativo,permanecerá dentro do elemento, sem ser expelido para aatmosfera. A retenção do oxigênio acontece através de reações entreo oxigênio e o eletrodo negativo (2) formando óxido de chumbo. Emuma bateria com eletrólito gelificado, este transporte é efetuadoatravés das fissuras (micro cracks) do gel.

O óxido de chumbo (PbO) reage com o eletrólito (ácido sulfúricoH2SO4) formando sulfato de chumbo (3).

O resultado disto é uma auto-descarga no eletrodo negativo, reação

que é igual à carga, porém no sentido inverso (4).Deste modo, o eletrodo negativo não chega a estar completamentecarregado e não gera hidrogênio.

As reações acima descritas também acontecem, naturalmente, emtodas as baterias chumbo-ácidas, porém a uma escala muitoreduzida. A questão principal é fazer com que todo o oxigêniogerado nas placas positivas cheguem até as placas negativas, paratotal aproveitamento do fenômeno de recombinação, também

denominado ciclo do oxigênio e, como conseqüência, conseguir umabateria em que a geração de gases seja praticamente inexistente.Com isso, o consumo de água será tão insignificante que suareposição será desnecessária.

Existem dois tipos de projeto para se conseguir o ciclo do oxigênio:- Bateria com eletrólito absorvido em um separador de fibra de

vidro (tecnologia AGM).- Bateria com eletrólito gelificado mediante a adição de sílica

(tecnologia gel).

No caso da tecnologia gel, o eletrólito é imobilizado (gelificado)mediante a adição de dióxido de silício (SiO2). Tal como descritoanteriormente, o transporte do oxigênio das placas positivas até asplacas negativas se faz através das fissuras (micro cracks) do gel. Asbaterias LORICA MBG empregam este processo em uma bateriaregulada por válvula especialmente desenhada para aliar osbenefícios do eletrólito gelificado com as amplamenteexperimentadas e aprovadas placas positivas tubulares produzidas

pela LORICA.


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1.3.7. RESISTÊNCIA INTERNA E CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO

A resistência interna das baterias LORICA MBG é muito baixa devidoa vários fatores provenientes de seu projeto, como por exemplo aalta porosidade do separador e o dimensionamento das placas econectores.

A corrente de curto-circuito é muito elevada, como conseqüência dabaixa resistência interna.

1.4. RECEBIMENTO E INSTALAÇÃO

SEGURANÇA

MANUSEIO

As baterias LORICA MBG são fornecidas carregadas. A desembalagem deve ser feita com o máximo cuidado. Evitequalquer movimento que possibilite curto-circuito, uma vez que abateria produzirá correntes extremamente altas.

CUIDADOS ESPECIAIS

Em caso de sobrecarga acidental, gases explosivos podemescapar através das válvulas de segurança. Mantenha as bateriaslonge de fontes produtoras de chamas ou faíscas. Antes demanipular a bateria, descarregue a possível eletricidade estáticade seu corpo, tocando uma peça metálica aterrada.

FERRAMENTAS

Use ferramentas com cabos isolados. Não coloque ou deixe cair

quaisquer objetos metálicos sobre a bateria. Não trabalhe comanéis, pulseiras, relógios de pulso ou objetos de metal preso aovestuário que possam acidentalmente entrar em contato com osterminais da bateria.


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1.4.1. RECEBIMENTO

Desembale as baterias imediatamente após o recebimento. A embalagem é adequada às condições de transporte, entretantocertifique-se que não ocorreram danos durante o mesmo. Bateriascom tampas ou recipientes quebrados podem perder pequenasquantidades de ácido. Use luvas de borracha ao manusear baterias

danificadas e contate imediatamente a SAFT NIFE.1.4.2. INSTALAÇÃO

Normalmente as baterias são montadas na posição vertical sobreestantes ou estrados de aço.

1.4.3. PREPARAÇÃO DO LOCAL DE INSTALAÇÃO Antes de iniciar a Instalação, certifique-se que:

- O piso esteja limpo e seco;- Os equipamentos de ventilação estão instalados e funcionando;- Os racks para fiação e os cabos estão instalados;- Os retificadores estão instalados e funcionando;- Todos os materiais e ferramentas disponíveis para a instalação da

bateria estão disponíveis.

1.4.4. CONDIÇÕES AMBIENTAIS

Evite instalar a bateria em locais próximos a janelas sob a ação deraios solares. A bateria terá melhor rendimento e vida útil se operadaem temperaturas entre 20 e 25°C.


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1.4.5. VENTILAÇÃO

Deve-se assegurar o exposto no ítem 1.4.4. sob condições normais aliberação de gás é inexpressiva, possibilitando que as bateriasLORICA MBG sejam instaladas com segurança em escritórios e emgabinetes.

Entretanto, deve-se tomar cuidado para assegurar a ventilaçãoquando as baterias forem instaladas em gabinetes, devendo os

mesmos terem aberturas para ventilação no teto, no fundo e naslaterais.

1.4.6. MONTAGEM

Para uma instalação adequada recomenda-se estantes ou gabinetesprojetados pela SAFT NIFE.

Monte as estantes conforme o desenho que acompanha a bateria. Verifique o perfeito nivelamento e se necessário ajustá-lo, faça-ogirando os isoladores no sentido horário ou anti-horário até que seconsiga o nivelamento correto. Coloque os monoblocos ouelementos sobre a estante e disponha os terminais positivos enegativos de acordo com o diagrama de instalação fornecido.

Verifique se todas as superfícies de contato estão limpas e coloque asligações. Aperte os parafusos firmemente (vide ítem 1.4.7). Confira a

polaridade para evitar danos à bateria, medindo a tensão total dabateria.

1.4.7. TORQUE NAS LIGAÇÕES

O torque nas ligações fixadas aos pólos é de 20 Nm (2,0 Kgfm).Uma ligação com mau contato pode causar problemas no ajuste do

retificador, desempenho irregular da bateria, danos irreparáveis àbateria e/ou ferimentos pessoais. Após a aplicação do torque final,coloque os protetores plásticos nas ligações.


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1.4.8. LIGAÇÃO DA BATERIA AO EQUIPAMENTO CC

Somente após ter absoluta certeza de que a bateria estejacorretamente montada, proceda a ligação dos cabos positivos enegativos do equipamento CC aos respectivos terminais da bateria.

1.4.9. COMUNICADO DE INSTALAÇÃO

No final deste Manual encontra-se o Comunicado de Instalação, o

qual deverá ser corretamente preenchido, destacado e enviado àSAFT NIFE, conforme instruções no próprio comunicado. O enviodeste comunicado é de suma importância para avaliação dodesempenho, qualidade dos serviços/equipamentos e reivindicaçãoda garantia.

1.5. OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO

1.5.1. CARGA

1.5.1.1.ASPECTOS GERAIS

Durante a descarga, cristais de sulfato de chumbo são formados nomaterial ativo das placas positivas e negativas. Numa bateriadescarregada, estes cristais, que são alimentados pelo eletrólito, têma tendência de crescer e formar uma película isoladora que aumentaa resistência interna da bateria. Isto pode inibir totalmente a reaçãoquímica de carga, causando um irreversível estado de sulfatação.

É, portanto, muito importante recarregar a bateriaimediatamente após uma descarga.

1.5.1.2.AVALANCHE TÉRMICA (THERMAL RUNAWAY)

Este fenômeno pode ocorrer durante uma carga com tensãoconstante ou até mesmo em flutuação nas seguintes condições:tensão de carga ou de flutuação ajustada em excessivos valores,


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baterias velhas ou em estado de degradação, ou quando a bateriaapresenta vários elementos em curto-circuito.

O fenômeno é simples: Se houver um aumento anormal detemperatura, a resistência interna da bateria cai e segundo a Lei deOhm, a corrente aumenta. O aumento da corrente conduz para umaumento de temperatura, que por sua vez diminui a resistênciainterna e novamente aumenta a corrente: uma verdadeira avalanchetérmica. Se a corrente não for limitada a baixos valores por ummecanismo regulador, a total destruição da bateria se processará

rapidamente.Se a tensão de flutuação não for ajustada com a temperatura, oefeito direto desta avalanche será a gaseificação da água quecompõe o eletrólito e conseqüente secagem do elemento.

1.5.1.3.CARREGADORES

Para proporcionar máxima vida útil às baterias reguladas porválvula, devem ser usados carregadores de tensão constante elimitação de corrente (limitada a 25% da capacidade nominal C10). Érecomendável o uso de carregadores com dispositivos de ajuste datensão de flutuação com a temperatura.

1.5.1.4.CORRENTE DE RIPPLE

É possível que, dependendo do carregador e da curva característicado mesmo, durante o processo de carga uma certa parcela dacorrente alternada se sobreponha a corrente contínua de carga.Estas correntes alternadas sobrepostas provocam aquecimentoadicional da bateria e podem produzir sérios danos.

A componente alternada (em tensão e corrente) é extremamente

prejudicial para a vida da bateria. Para correntes superiores a 5 A (RMS)/100 Ah aumenta a velocidade de corrosão da grade positiva,


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e aumenta igualmente a temperatura do elemento como resultadodas perdas internas.

Os elementos LORICA MBG podem aceitar uma corrente alternadasobreposta de até 5 A (RMS) por cada 100 Ah de capacidadenominal (Ex.: 10 A efetivos no caso de uma bateria de 200 Ah).

1.5.1.5.ESTADO DE CARGA

O estado de carga de uma bateria pode ser determinadoaproximadamente medindo-se a tensão em circuito aberto após a

carga, observando-se um repouso mínimo de 20 horas.

ESTADO DE CARGA

( )

TENSÃO EM CIRCUITO ABERTO

(V)

1007050

20

2,132,092,06

2,02

1.5.1.6.MÉTODOS DE CARGA

a) BATERIA NOVA

Carregar a bateria com tensão constante de 2,24 VPE à 20 -25oC com corrente limitada em 0,25 x C10 por um períodomínimo de 96 horas.

Se houver necessidade de carregar a bateria em menortempo pode-se aplicar uma tensão de 2,40 VPE à 20 - 25oCcom corrente limitada em 0,25 x C10. O tempo necessário parase alcançar a plena carga dependerá do estado inicial de cargada bateria. Considera-se uma bateria plenamente carregadaquando a corrente de carga não variar por um período de 3horas. Após a carga, a bateria deve voltar do regime de cargacom tensão de flutuação.


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b) CARGA DE FLUTUAÇÃO

É o melhor método de carga. É o que deve ser normalmenteutilizada para recarga e manutenção do estado de plena carga.

A carga de flutuação é dada com tensão constante de2,24 VPE a 20 - 25o C e corrente limitada em 0,25 C10.

c) CARGA DE EQUALIZAÇÃO

Caso algum elemento apresente tensão inferior a 2,19 V (devidamente corrigida com a temperatura) deverá ser aplicadauma carga de equalização.

A carga de equalização é dada com tensão constante de2,37 VPE a 20 - 25oC até que a corrente de carga não varie porum período de 3 horas.

IMPORTANTE

Utilizar preferencialmente o método de carga de flutuação para

evitar qualquer tipo de sobrecarga acidental que poderá danificara bateria.

Outro método de carga diferente de carga de flutuação deveráser supervisionado.

Em qualquer situação, desligue imediatamente a carga se atemperatura do elemento atingir 45oC.

Fontes que possuem sensor de recarga automática devem ter este

sensor desligado quando utilizados com baterias reguladas porválvula.

1.5.2. DESCARGA

1.5.2.1.DESCARGA PROFUNDA ACIDENTAL

Quando uma bateria é completamente descarregada, todo o ácidosulfúrico é consumido e o eletrólito consiste quase que somente em

água. A sulfatação é máxima, aumentando consideravelmente aresistência interna do elemento (vide 1.5.1.1.).


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A bateria deve então ser imediatamente recarregada com carga decompensação conforme ítem 1.2.1.1.c).

IMPORTANTE

A descarga profunda deve ser terminantemente evitada, poisprovocará a deterioração prematura da bateria e reduzirá aexpectativa de vida da mesma.

1.5.2.2.TENSÃO FINAL

A vida da bateria depende também da profundidade de descarga naqual a bateria é utilizada. Para evitar problemas com a profundidadede descarga é recomendado que se observe os limites da tabela aseguir:

TEMPO DE DESCARGA TENSÃO FINAL/

ELEMENTO

1 h ≤ t < 5 h5 h ≤ t ≤ 10 h10 h < t ≤ 24 h

1,70 V 1,75 V 1,80 V

1.5.3. BATERIAS EM PARALELO

O uso de baterias em paralelo não afeta o desempenho das bateriase pode ser uma vantagem: quando uma das baterias falha, o

restante das baterias sustentará o sistema, mesmo que comautonomia reduzida. Normalmente usa-se no máximo 4 (quatro)baterias em paralelo (acima deste número, consulte a SAFT NIFE).

1.5.4. MANUTENÇÃO

A manutenção das baterias reguladas por válvula é relativamentesimples, porém de vital importância para se assegurar o perfeitofuncionamento e a vida útil projetada.


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IMPORTANTE

Baterias reguladas por válvula não necessitam de reposição de águaou eletrólito.

As válvulas reguladoras não devem ser abertas. A abertura daválvula provocará danos irreparáveis à bateria e consequente perdatotal da garantia.

1.5.4.1.EQUALIZAÇÃOUma bateria deverá apresentar-se equalizada após algumassemanas em flutuação, este tempo dependerá da temperatura e doestado de carga inicial, sendo permissível uma variação de + 0,10volts e –0,05 volts em elementos considerados individualmente emrelação à tensão média da bateria.

1.5.4.2.INSPEÇÕES DE ROTINA MENSAL

LIMPEZA

Os recipientes, tampas, estante e a Sala de Baterias deverão sermantidos secos e isentos de poeira. A limpeza nos elementosdeverá ser feita exclusivamente com pano levemente umedecidoem água.

TENSÃO DE FLUTUAÇÃO

Verificar e registrar a tensão de flutuação total e individual decada elemento ou monobloco, observando o corretofuncionamento do carregador e o ajuste da tensão de flutuaçãocom a temperatura.

AMBIENTE

Verificar se os equipamentos de ventilação estão funcionandocorretamente ou se a ventilação natural não está obstruída.Registrar a temperatura ambiente.


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VISUAL

Verificar visualmente quanto a vazamento, oxidação excessivanos pólos e partes metálicas.

TEMPERATURA

Verificar e registrar a temperatura de pelo menos 5 elementos oumonoblocos, preferencialmente daqueles posicionados em locais

mais propensos a temperaturas elevadas.

CORRENTE DE FLUTUAÇÃO

Verificar e registrar o valor da corrente de flutuação.

1.5.4.3.INSPEÇÕES ANUAIS

Todos os ítens das inspeções mensais.

TORQUE

Verificar através de um torquímetro apropriado o torque nasligações.

1.5.4.4.INSPEÇÕES ESPECIAIS

TESTE DE AUTONOMIA

Um teste de autonomia pode ser executado anualmente, casoverifique-se esta necessidade.


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2. PONTOS IMPORTANTES

CARGA

Tensão máxima de carga: 2,40 VPE. Corrente máxima de carga: 0,25 x C10.

Não há limitação da corrente de carga se a recarga for feitacom tensão de flutuação e com temperatura inferior a 30oC.

CONDIÇÕES AMBIENTAIS

Temperatura normal de funcionamento: 20oC ≤ T ≤ 25oC. Limites recomendados de temperatura: entre 5 e 35oC. Máxima temperatura: não deve exceder a 45oC.

Aumento de temperatura implica em redução da vida. A umidade relativa do ar não deve exceder a 80%.

VENTILAÇÃO

Todas as baterias reguladas por válvula desprendem gases. Assegurar-se sobre uma boa ventilação, segundo norma VDE

0510 ou equivalente.


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3. NORMAS DE SEGURANÇA

Seguir as instruções contidas neste manual, o qual deverá estarsempre à disposição no local de instalação. Antes de realizar qualquer operação com a bateria, deve-se contarcom apoio de pessoal devidamente treinado.

Proibido fumar! Não devem ser produzidas quaisquer tipo dechama ou faísca dentro do ambiente onde estão instaladas asbaterias. Perigo de incêndio e explosão!

Qualquer manipulação que se faça com o acumulador deve-serealizar com EPI’s (equipamentos de proteção individual).

Em caso de contato de ácido com os olhos ou a pele, lavarimediatamente com água limpa em abundância. Procurar ummédico. Em caso de salpicos de ácido na roupa, lavar com água.

Perigo de incêndio e de explosão. Evitar curto-circuitos! As partesmetálicas da bateria têm tensão constantemente, portanto nãodeposite ferramentas ou quaisquer objetos estranhos sobre oacumulador.

O eletrólito é fortemente cáustico! Durante o funcionamento normalda bateria não provável que exista contato com o eletrólito. Emcaso de quebra do elemento, o eletrólito liberado na forma de gelé igualmente perigoso se comparado ao eletrólito no estado

Os elementos são muito pesados. É importante que existam meiosseguros e apropriados para transporte e instalação.

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Manual MBG