143 – Aspectos práticos da medição do coup de fouet em baterias chumbo ácido, utilizado como método rápido para determinação do seu estado de saúde

O coup de fouet é um fenômeno particular que acontece em baterias chumbo ácidas. Este fenômeno é observado na curva tensão x tempo, no início de descargas galvanostáticas, e há diversos estudos que sugerem o uso de seus parâmetros característicos para a avaliação do estado de carga e estado de saúde dessas baterias. Atualmente, o único método realmente confiável para medir o estado de saúde de uma bateria é uma descarga completa, que pode durar até 20 h. Por este motivo, métodos classificados como rápidos são de grande interesse, mas carecem de desenvolvimento e demonstração. Uma necessidade é garantir que a medida rápida seja influenciada apenas pelo estado de saúde da bateria e não pelo seu histórico recente. Esta necessidade é o principal fator motivador para este trabalho que consiste na avaliação do coup de fouet em baterias submetidas à sobrecarga e repouso em condições controladas.  O objetivo geral foi avaliar como as condições impostas à bateria, antes da medida do coup de fouet, (tempo de repouso e sobrecarga, neste caso) influenciam os parâmetros característicos do mesmo (potenciais E_v e E_p/ instantes t_v e t_p) e a inter-relação entre estes parâmetros e o estado de saúde da bateria. A metodologia em estudo foi testada para baterias tipo chumbo – ácida regulada por válvula comum no mercado. Estas foram submetidas à carga e descarga com corrente constante. Através dos experimentos foi possível observar que tanto a sobrecarga como o tempo de repouso exercem influência sobre os parâmetros do fenômeno. O potencial de mínimo Ev diminui com o tempo de repouso, podendo ser um indicativo de estado de carga da bateria, porém não é possível estabelecer um valor absoluto para este parâmetro visto haver grande variação entre distintos vasos. Outro ponto observado é que a amplitude do coup de fouet (ΔE) em função do tempo de repouso diminui no início, mas tende a restabelecer para pausas acima de 10 horas. Quanto à influência da sobrecarga, Ev também decresce para sobrecargas de 0 a 200 minutos de duração, porém reflete uma tendência de estabilização a partir de sobrecargas de 300 minutos. A amplitude, por sua vez, tende a aumentar com o aumento do tempo da sobrecarga. Sobre os resultados de envelhecimento dos vasos, foram realizados ciclos com 3 h de sobrecarga, para padronizar, e acompanhou-se a capacidade da mesma, observando uma esperada queda no valor deste parâmetro. Observou-se que os parâmetros tp e tv não demonstram qualquer dependência para os experimentos considerados. Avaliou-se também o comportamento da resistência interna para vasos e observou-se que os parâmetros são baixos no início do experimento e que aumentam com o envelhecimento da bateria, acompanhando a diminuição de capacidade da mesma. Estes fatos estão de acordo com os estudos que já foram feitos neste sentido, entretanto verifica-se que, considerando os parâmetros do coup de fouet, ΔE tem uma relação marcada com o envelhecimento, podendo inclusive indicar uma degradação irreversível antes mesmo que a capacidade e a resistência interna (isto dentro do regime considerado). Enfim, os resultados apresentados sugerem que a implementação de um método para estimativa do estado de saúde de baterias baseado nestes parâmetros, devem levar em conta a evolução do histórico dos parâmetros do coup de fouet, pois estes não são absolutos, variando de bateria a bateria. Em outras palavras, o comportamento do coup de fouet depende consideravelmente do histórico recente da bateria.