Regenerador de baterias de chumbo

[xformer]

Eu tenho uma bateria de chumbo selada de 12V e 6Ah que não está mais funcionando direito (não segura muita carga).  Achei este circuito regenerador que supostamente consegue regenerar a bateria, fazendo a de-sulfatação através da aplicação de pulsos de alta tensão e alta frequência. 



Apenas que troquei os diodos por 1N5822 e o MOSFET por IRLZ44. 
Já fiz dois ciclos de carga usando esse regenerador, mas segundo o texto vai ainda demorar 2 semanas para regenerar totalmente a bateria.

Alguém com mais conhecimento pode dizer se isso é factível ou estou perdendo tempo e a bateria não tem mesmo salvação.

 

[Electric Effects]

Vou perguntar um conhecido meu que faz estudos nessa área, ele é químico. Até breve.
-----Mas qual fonte você está conectando nele? Essa topologia é de um conversor boost realmente.

[xformer]

Mas qual fonte você está conectando nele? Essa topologia é de um conversor boost realmente.

Normalmente para carregar a bateria eu uso uma fonte ajustável e a deixo em 14,5Vdc.   Mas para esse circuito, até com 10Vdc funciona, pois os picos de tensão alcançam 50Vdc.  Eu deixei com tensão menor do que a da bateria, de forma que só passem os picos e as oscilações de "ringing" de alta frequência e fico monitorando a tensão sobre a bateria, quando atinge 14,5V, eu desconecto.

[Electric Effects]

Tirando a parte de gírias de quem é mineiro, ele disse assim:
"Quimicamente é possível sim"
"Parece que a bateria perde carga porque acumula sulfato de chumbo no eletrodo de óxido de chumbo... Aí a solução da bateria não tem acesso ao óxido pra reagir"
"Agora eu só não sei a eficácia desses pulsos para tirar o sulfato".
Não resolveu tanto mas só esses testes poderão dizer
.
No Wikipedia fala dessa técnica de pulsos, mas que não é cientificamente comprovada pelo que parece.

[Eduardo]

Oi Xformer

Pode estar perdendo seu tempo. Se o que ocorreu foi sulfatação do eletrodo devido a um longo período (tipo 5 anos) de armazenamento de uma bateria previamente carregada, então sim. Neste caso os eletrodos estão íntegros, apenas recobertos. Agora, se a bateria sofreu vários ciclos de carga, então pode ser desgaste do metal base diminuindo a área disponível para reação.

Via de regra, a forma eficiente e garantida de recuperar uma bateria é fundir eletrodos novos a partir dos restos dos velhos. Mas tem que tomar cuidado com os sais de chumbo.

Abraços

Eduardo

[Questão]

No meu colégio um técnico conseguiu recuperar umas baterias completamente mortas de um carrinho de golfe, eu ainda tenho que perguntar pra ele como foi que ele fez. Mas o que o Eduardo falou faz sentido, não tem milagre, deve ser só em algumas condições.

Mas acha que refundir daria bom resultado? A geometria da coisa é um pouco sofisticada.

[xformer]

Como a bateria é selada, tentar retirar as placas para refundi-las significa destruir a bateria.   A opção seria se a regeneração por via externa funcionasse.

Achei este outro circuito mais esdrúxulo, onde a própria carga da bateria alimenta o pulsador, que reinjeta os pulsos na bateria:


O princípio é semelhante ao outro, só que tem um indutor a mais e o driver do MOSFET é com transistor bipolar ao inves de ci CMOS e me parece haver um erro no esquema: o capacitor C3 que faz a temporização do 555 não está ligado ao terra (mas ao Vcc).

[A.Sim]

Olha o carbonato de sódio servindo à Eletrônica mais uma vez :

http://www.cetem.gov.br/component/k2/item/790-estudo-da-dessulfurizacao-da-pasta-de-baterias-automotivas-visando-a-recuperacao-de-chumbo

Abrir a bateria, lavar com carbonato de sódio e repor a solução de ácido sulfúrico.

[Questão]

Não é bem por aí não. O processo desse seu artigo é um pouco mais complicado que só lavar com carbonato. Olha a figura 2.

[A.Sim]

Colega : leia a legenda da figura 2, especialmente a parte onde diz "reciclagem de chumbo". A figura 2 mostra o fluxograma do processo de reciclagem inteiro, não apenas a remoção do sulfato.

[xformer]

A minha bateria é selada, não quero recuperar chumbo ou reconstruir a bateria com placas de chumbo novas ou recuperadas e mais ácido sulfúrico.  Queria recuperar a bateria sem desmontá-la (e destruí-la) e sem processos químicos.  Apenas quero saber se o processo elétrico que descrevi é eficaz ou não.

[A.Sim]

Resposta simples : não é eficaz.

Segundo meus livros clássicos, o sulfato de chumbo é um produto da reação espontânea do ácido sulfúrico com o óxido de chumbo, existente dentro da bateria quando essa se descarrega. O sulfato de chumbo é isolante e não pode ser regenerado em chumbo + ácido sulfúrico eletricamente. A síntese do sulfato de chumbo consome o ácido da bateria permanentemente, de forma que só resta "água" no interior da mesma. Isso é conhecido desde os tempos do Planté; é interessante que esse conhecimento se perdeu ao longo dos séculos e que ainda haja gente tentando subverter os princípios básicos da Química.

Às vezes, acho que estamos retornando à Idade Média, quando se acreditava que a Terra era plana ( embora os gregos já soubessem que ela era esférica vários séculos antes ).

Para a sorte da Humanidade, eu luto para formar e manter uma biblioteca com os livros clássicos, de forma que todo esse conhecimento não se perca no tempo.

[xformer]

Resposta simples : não é eficaz.

Certo, então posso considerar o texto do circuito como estória da carochinha:

How it works. The De-sulfator dumps very short high frequency ringing bursts of current into the battery. These high frequency currents are at a low enough duty cycle to prevent any buckling of the lead plates. It is delivered at 3.6 Megahertz frequency that roughly matches the molecular resonance of the sulfate molecule. This energetic burst has sufficient energy to cause some secondary or deep ionization in the Sulfur atom that will allow the sulfate molecules to move back into the acid electrolyte solution.

Quando vejo algumas coisas milagrosas, eu fico meio desconfiado, mesmo porque caso fosse viável mesmo, acabaria com boa parte do faturamento da indústria de baterias mundial.  Por outro lado, sempre tem a possibilidade de haver uma pressão das mesmas indústrias pela não divulgação de tal conhecimento.

[Eduardo]

Senhores

A química que ocorre dentro da bateria de chumbo é bem mais complexa que simplesmente dizer que o sulfato é insolúvel e isolante e encerrar o assunto, embora o A.sim esteja coberto de razão quanto a baixa eficácia do processo, a importância dos livros clássicos e o retorno aos tempos da "Peste".

O sulfato de chumbo II é insolúvel e isolante elétrico. Mas ele se forma espontaneamente no processo normal de descarga da bateria. Numa bateria descarregada, ambas as placas ficam cobertas com uma pasta de sulfato de chumbo amorfo. A reação de recarga consiste em converter o sulfato de volta a chumbo metálico no eletrodo negativo e óxido de chumbo VI, de cor vermelha escura, no eletrodo positivo. Como a reação ocorre na superfície de contato do eletrodo com o sulfato, a sua insolubilidade e o fato de ser isolante não afetam o processo. Quando completamente carregada, os eletrodos ficam cobertos por PbO2 no positivo e chumbo metálico pulverizado no negativo.

Numa bateria sulfatada, parte do óxido de chumbo IV se converte em sulfato de chumbo II e água sem uma contrapartida no outro eletrodo. Ademais, o sulfato formado por esta reação é cristalino, e não amorfo como o que surge na descarga normal. No outro eletrodo não se forma a mesma quantidade de sulfato para compensar.

Então, na bateria sulfatada, o eletrodo positivo fica coberto por uma camada de sulfato de chumbo II cristalino que impede a reação. Esta camada se forma na interface do eletrodo e da pasta de PbO2, isolando permanentemente e impedindo a recarga.

Na dessulfatação busca-se destruir os cristais de sulfato de chumbo II no eletrodo positivo, mas isso custará a formação de hidrogênio no eletrodo negativo e irá consumir parte do metal do eletrodo.

Assim, se a bateria estiver de fato sulfatada, é possível uma "recuperação" por um circuito que promova ciclos curtos de carga e descarga. Entretanto, a peça recuperada se portará como uma bateria velha, já sem muita capacidade de carga e sujeita a abertura de alguma das células pelo consumo do metal do eletrodo.

Do ponto de vista prático, se a bateria já tiver alguma idade, é mais negócio jogar fora e comprar uma nova. Só vale a pena recuperar nas seguintes condições:

1- Você quer explorar o processo de recuperação e aprender com isso.
2- Você comprou uma bateria nova, nunca usou, esqueceu no armário, ela sulfatou e você se recusa a assumir o prejuízo.
3- A bateria tem valor sentimental ou é algum tipo de joia de família.

Em não se tratando de alguma das hipóteses acima, recomento recobrir a bateria com um tecido estampado e usa-la como peso de papeis. (para quem ainda usa papel)

How it works. The De-sulfator dumps very short high frequency ringing bursts of current into the battery. These high frequency currents are at a low enough duty cycle to prevent any buckling of the lead plates. It is delivered at 3.6 Megahertz frequency that roughly matches the molecular resonance of the sulfate molecule. This energetic burst has sufficient energy to cause some secondary or deep ionization in the Sulfur atom that will allow the sulfate molecules to move back into the acid electrolyte solution.

Na boa... Quando começam com esse papo de ressonância de molécula, eu peço licença e vou pra outra roda de conversa.

Abraços

Eduardo

[Zedosal]

Boa tarde, lembro de quando tinha um celular antigo e o mesmo estava com a bateria que não carregava mais, levei-o a um técnico que deu uns "choques" na bateria ligando diretamente à tensão da rede (127v) sem passar pelo carregador. Foram umas faíscas ali e uns choques na bateria e a mesma voltou a funcionar normalmente por um período (umas 10 recargas talvez).

Então por experiência, digo que há uma chance de funcionar. Desconheço é claro toda a química e eletrônica por de tras disso, mas tente.