Uso de baterias automotivas vs. estacionárias em NoBreaks

ASPECTOS TÉCNICOS SOBRE A UTILIZAÇÃO DE BATERIAS AUTOMOTIVAS EM SISTEMAS ESTACIONÁRIOS.

1. Introdução

Muito se tem discutido sobre a aplicação de baterias automotivas em sistemas estacionários. Por todos estes anos temos ouvido falar que o principal fator que levam alguns usuários a optar por baterias automotivas está relacionado ao custo.

Por outro lado, temos visto também muitos usuários desistirem desta opção quando levaram em conta a confiabilidade, o valor do patrimônio a ser protegido, o risco a vidas humanas e, principalmente amargas experiências no

passado.

Este artigo se propõe a apresentar vários aspectos que devem ser levados em consideração quando da escolha da bateria.

2. Diferenças de Projeto

As baterias automotivas foram projetadas para atender ao acionamento dos motores de arranque em veículos automotores com descargas de elevada corrente em período de tempo de 10 a 20 segundos, necessitando basicamente de superfície de placa, assim, são construídas com placas finas em grande quantidade para atender este tipo de aplicação.

Nos últimos anos temos testemunhado que os projetos e tecnologias de fabricação de baterias automotivas evoluiram no sentido de reduzir custos e manter o desempenho de correntes de partidas altas. As placas e separadores utilizados estão cada vez mais finos e as maquinas que produzem essas baterias foram automatizadas para ganho de produtividade, resultando num produto extremamente econômico.

Com esta concepção a bateria automotiva ficou mais longe do que é a lógica quando se trata de aplicação estacionária, onde a bateria permanecerá permanentemente em flutuação.

No mesmo período as baterias industriais, as quais foram originalmente projetadas para aplicações estacionárias, evoluiram elegendo outras prioridades: aumentar a durabilidade e a confiabilidade, empregando matérias primas cada vez melhores e dimensionando seus componentes de forma a atender todas as exigências do mercado.

A bateria estacionária tem seu projeto voltado para atender usuários de equipamentos industriais que necessitam além de um bom desempenho, garantia de suprimento de energia durante o período de falha de rede local.

Desenvolvidas para descargas de 1 minuto a 20 horas, conforme a aplicação são constituídas com tecnologia para atender a todos os seguimentos industriais, sejam eles: Telecomunicações, NoBreak, Sistemas de iluminação, Subestações, etc.

Por fim, afirmar que uma bateria automotiva funciona em determina aplicação estacionária é correto. Sugerir que a bateria automotiva é suficientemente confiável para tal fim é uma temeridade.

3. Adequação a Flutuação

A bateria automotiva é submetida a descargas de partida, na qual somente uma parte do material ativo das placas é envolvido e, em seguida é recarregada durante o uso por algumas horas, sendo esta a característica dos veículos automotores. Numa aplicação estacionária, a bateria é submetida à carga de flutuação durante 24 horas por dia, nesta condição a sobrecarga é 2 a 4 vezes maior que no uso normal em veículo.

O projeto com placas finas e a ação da sobrecarga causam corrosão e crescimento das placas positivas que podem levar a curtos circuitos internos e, consequentemente à “morte súbita”.

Está claro para toda a comunidade técnica que as baterias automotivas não foram projetadas para trabalhar no regime de flutuação.

4. Morte Súbita: Um fato ou um mito?

Um exemplo típico de morte súbita está relacionado com os veículos automotores:

Quem não teve a desagradável surpresa de não conseguir partir o motor de seu carro porque a bateria “pifou” inesperadamente?

Se você já viveu algo parecido, significa que você foi contemplado com o fenômeno de “morte súbita” de uma bateria.

Porque ocorreu a morte súbita”?

Geralmente aquela bateria que “pifou” naquela linda manhã, estava perfeita no dia anterior. O inesperado fenômeno está diretamente ligado a problemas de corrosão dos componente metálicos internos da bateria, a corrosão é inevitável em qualquer tipo de bateria chumboácida, porem ela é acelerada e incontrolável quando se trata de baterias automotivas trabalhando em regimesde flutuação. A corrosão provoca crescimento da placa positiva, desprendimento de material ativo, sedimentação excessiva no fundo do vaso e, como consequência curtos circuitos que levam a bateria à “morte súbita.

5. Comparação dos aspectos construtivos

O material ativo das placas positivas fornecem capacidade (Ah), sendo um dos principais componentes da bateria chumboácida.

Conforme citado anteriormente o projeto das baterias automotivas prevê reação rápida com elevada corrente em pouquíssimo tempo, necessitando basicamente de superfície das placas, por isso placas finas são utilizadas? portanto quanto mais placas mais superfície aumentando a capacidade de corrente de partida. Quando utilizada em sistemas que requerem tempoprolongado (minutos até horas) a placa não possui material ativo suficiente para suportar as descargas prolongadas, justamente pelo fato de terem espessura de placa reduzida produzida com chumbo de qualidade inferior, acentuando a corrosão exponencialmente a ponto de abalar a estrutura das placas.

O crescimento exponencial da corrosão leva ao desagregamento precoce do material ativo tornando a solução turva, a partir daí a perda da bateria poderá acontecer a qualquer momento, colocando em questão a credibilidade de funcionamento do sistema que está sendo protegido pela bateria.

As baterias Estacionárias tem sua construção baseada em sua expectativa de vida, projetada de tal forma a atender exigências que assegurem a segurança do usuário. As placas positivas tubulares, por exemplo, onde o material ativo fica alojado dentro de uma bolsa de tecido entrelaçado, a qual permite uma maior distribuição do fluxo de elétrons dentro da placa, alem de impedir que haja o desagregamento do material ativo. A espessura da placa varia de 6 a 9,2mm, o que inibe os efeitos das descargas profundas localizadas sem que haja fadiga do material ativo.

6. Qualidade

A qualidade empregada na fabricação de baterias automotivas com relação à sua expectativa de vida e confiabilidade de desempenho técnico está diretamente ligada à sua responsabilidade dentro de um automóvel. É bom lembrar que os automóveis estão cada vez mais dependentes dos sistemas eletrônicos a eles incorporados, por isso já se pensa em ter duas baterias: uma para partida do motor e outra para alimentação dos sistemas eletrônicos.

As duas baterias terão características diferentes de acordo com a aplicação, sendo que aquela responsável pela alimentação da parte eletrônica terá placas mais espessas e projeto baseado nas baterias estacionárias.

Esta preocupação de se alterar o sistema de baterias nos automóveis tem muita razão de ser, pois o grande numero de falhas apresentados pelas baterias automotivas podem colocar em risco a segurança do usuário.

Por outro lado, a bateria estacionária tem qualidade de fabricação rigorosamente controlada, com matéria prima adquirida dentro das especificações necessárias a atender todas as exigências de segurança e confiabilidade, como exemplo podemos citar a pureza do chumbo empregado na fabricação do material ativo, o qual só é utilizado se for classificado como Chumbo Puro Grau Extra, que somente é conseguido no mercado externo.

7. Desempenho

As baterias automotivas tem capacidade definida em regime de 20 horas, ou seja, uma bateria de 36 Ah/20h fornece teoricamente 1,8 ampères durante 20 horas.

Como a capacidade não é linear esta mesma bateria quando referida ao regime de 10 horas terá 30 Ah/10h, ou seja, 3 ampères durante 10 horas.

A bateria Estacionária tem capacidade nominal em regime de 10 horas, tendo para diferentes regimes de tempo capacidade variada em função da velocidade das reações envolvidas:

Exemplo: Capacidade Nominal 100Ah/10h

Regime de 5 horas 87Ah/5h

Regime de 3 horas 74Ah/3h

Regime de 1 hora 47Ah/1h

A vida útil em ciclos de uma bateria estacionária é de 1000 ciclos com 80% de profundidade de descarga.

8. Conclusões

Definitivamente ficou claro que a bateria automotiva não foi projeta para operar em regime de flutuação e que o projeto original é exclusivamente para aplicação em veículos automotores, portanto a responsabilidade deste produto se restringe a este serviço.

Testes realizados pelo IDEC (Instituto de Defesa do Consumidor) e pelo Núcleo de Pesquisas Tecnológicas da Universidade de Mogi das Cruzes SP (Publicado em maio/95 na revista Quatro Rodas), mostraram que as baterias automotivas apresentam sérios problemas de qualidade e que alguns renomados fabricantes não atendem as especificações declaradas em seuscatálogos e rótulos.

Outro fato relevante é que o CONTRU (Departamento de Controle e Uso de Imóveis – SP) proibe o uso de baterias automotivas em sistemas de iluminação de emergência e alarme de incêndios.

Em nota técnica apresentada em novembro/97 durante o CININTEL (Congresso Internacional de Infraestrutura para Telecomunicações) , realizado em FortalezaCE, a Telemig fez alguns esclarecimentos sobre seu programa de utilização de baterias automotivas em sistemas de corrente contínua de baixo custo:

“ As estações onde o programa propõe a utilização das citadas baterias, referem-se exclusivamente à locais com poucos recursos técnicos, onde a utilização de baterias para telecomunicações representaria desperdícios de investimento, uma vez que as mesmas não disporiam das condições adequadas de operação e/ou manutenção, com fatal redução da vida útil esperada.”

“ O programa considera a utilização das baterias automotivas de forma provisória, sendo planejada sua substituição já na fase inicial do projeto.”

“ Em nenhum momento o programa deixa de considerar a inadequação técnica das baterias automotivas, uma vez que sabidamente impróprias ao uso em regime de estacionário e não projetadas para oferecer a confiabilidade requerida pelastelecomunicações.”

Diante dessa visão, cabe a nós a maior preocupação em saber que as baterias automotivas apresentam grande número de falhas quando utilizadas em automóveis, cuja aplicação e adequabilidade estão corretas. Imaginemos agora, estas mesmas baterias aplicadas em sistemas estacionários com responsabilidade de proteger patrimônios vultuosos e vidas humanas. Situação esta, que não deve ser julgada em uma simples planilha de custos, que tendem a dirigir a aquisição para sistemas baratos, porém inseguros, os quais muitas vezes responsabilizados por acidentes são, frequentemente, alvo de discussões junto às companhias seguradoras