Avaliação do impacto da introdução de Red Lead nos processos de fabrico de pastas, sazonamento, tempo de soaking e carga de baterias chumbo-ácido AGM

• Autor(a) principal: Soares, Maria Madalena da Silva
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/164582
• topic: Red Lead; Aditivos; AGM; Baterias Chumbo-Ácido; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Química

Este trabalho tem por objetivo estudar o impacto dos aditivos Red Lead (RL) e Read Lead plus (RL+) na redução de tempo e energia necessários na etapa de formação das baterias. Ademais, pretende-se avaliar o beneficio do aditivo RL+ no aumento de ciclos. Estes aditivos foram fornecidos pela PENOX que, em colaboração com a EXIDE, realizaram ensaios laboratoriais com 0, 10 e 15% de RL+ na pasta positiva tendo-se obtido os seguintes resultados: uma conversão de sulfatos em cristais 4BS de 92.70% para as placas com 10% e de 93,40% nas com 15% de RL+; uma redução no tamanho dos cristais assim como uma estrutura cristalina mais homogénea com o aumento de RL+ na pasta; um aumento da porosidade da pasta sazonada de 47% (0%RL+) para 52% (10 e 15% RL+); uma redução do fator de formação de 4.0 (0%RL+) para 3.1 (10%RL+) e para 2.8 (15%RL+). Realizou-se um ensaio industrial onde foram produzidas duas versões com 10 e 20% de RL+. Reduziu-se o tempo de sazonamento de 49 para 29 horas. A versão com 10% atingiu uma conversão de 56.8% em 4BS, a versão com 20% apresentou resultados melhores com uma conversão de 74.4%. Reduziu-se o fator de formação atual de 6.8 para 5.2 (10%RL+) e para 3.9 (20%RL+) que se traduz numa redução do tempo de formação em 18% e 28%, respetivamente. As placas positivas formadas obtiveram 92.7% de 2 e 3.0% de 4 para a versão com 10% e, de 90.8% de 2 e 5.5% de 4 para a versão com 20% RL+. Nos ensaios elétricos, C5, as baterias com 10% RL+ obtiveram uma média de 98.7% e, as com 20%RL+, 95.4%. Através destes resultados e dos perfis de formação verifica-se que ambas as versões necessitam de mais carga do que a aplicada durante a formação. Com os dados teóricos da redução do tempo de formação estimou-se que a adição de 10% e 20% de RL/RL+ permite aumentar a capacidade anual em 244 e 522 mil baterias, respetivamente. Realizou-se um estudo da viabilidade económica da implementação do RL/RL+ tendo-se estudado dois cenários: com e sem aumento da capacidade fabril. Perante todos os cenários e variações estudadas, conclui-se que a adição de 20% RL é a versão que apresenta mais vantagens a nível financeiro. A implementação de RL permite ainda reduzir as emissões de dióxido de carbono entre 258 e 1 238 mil toneladas.