As grades de liga Pb-Ca-Sn são usadas em baterias de chumbo-ácido e os inibidores da evolução do hidrogênio são adicionados às placas negativas. A tecnologia de carregamento úmido é amplamente utilizada na indústria de baterias. Depois de limitar a tensão de carga, essas baterias podem ser consideradas livres de manutenção. No entanto, sua vida útil depende muito das condições de carregamento que precisam ser rigorosamente observadas, em particular a limitação da tensão máxima de carga. Engenheiros e produtores de baterias estão procurando maneiras de reciclar em água o H₂ e O₂ liberado durante o carregamento e sobrecarga da bateria. Desta forma, o problema da perda de água pode ser resolvido.

A perda de água na bateria causará a concentração de H₂ENTÃO₄ para aumentar, resultando na passivação da placa positiva. Três técnicas principais foram desenvolvidas para recombinar hidrogênio e oxigênio de volta à água, conforme descrito abaixo:

1. O hidrogênio e o oxigênio são combinados no tampão catalítico;

2. Hidrogênio e oxigênio são combinados no eletrodo catalítico auxiliar;

3. Bateria de chumbo-ácido regulada por válvula (VRLAB).

O princípio de funcionamento do VRLAB pode ser resumido da seguinte forma:

- A placa positiva sofre uma reação de divisão da água, que causa O₂ precipitar e íons H+ são gerados.

- O₂ e os íons H+ se difundem para a placa negativa através de canais de gás e canais de líquido no separador.

- Depois de atingir a placa negativa, o oxigênio sofre uma reação de redução e reage com íons H+ para formar água.

- A água gerada difunde-se para a placa positiva através do separador, de modo que a água eletrolisada pela placa positiva é recuperada.

A reação acima forma o chamado ciclo fechado de oxigênio (COC). O ciclo fechado de oxigênio reduz significativamente a bateria ' s perda de água durante o carregamento e sobrecarga, tornando-o livre de manutenção.

Dependendo do tipo de separador e do estado do eletrólito, as duas tecnologias básicas empregadas nas baterias VRLA são:

 (1) Baterias usando tapete de fibra de vidro adsorvido (AGM), cujo eletrólito é adsorvido no separador AGM. A fibra de vidro adsorvente não contém mais de 85% de fibra de vidro com um comprimento de 1 ~ 2 mm e contém 15% de fibra polimérica (polietileno, polifenileno, etc.) como material de reforço. As fibras de vidro são hidrofílicas e sua função é adsorver eletrólitos, enquanto as fibras poliméricas fornecem suporte mecânico e também possuem um certo grau de hidrofilicidade, o que pode promover a formação de canais de gás.

(2) Baterias que usam eletrólito coloidal (bateria coloidal), o eletrólito desta bateria é um colóide tixotrópico não fluido, que contém SiO₂ e Al₂O₃ partículas com um diâmetro de vários nanômetros. Use o mesmo separador de polímero usado em baterias inundadas para separar as placas positiva e negativa. As baterias de gel, como as baterias inundadas (que contêm um eletrólito que flui), também perdem água quando começam a ser usadas. Como resultado, o colóide encolhe e rachaduras se formam no interior. Essas rachaduras formam canais de oxigênio. O oxigênio desenvolvido da placa positiva atinge a placa negativa, de modo que o COC começa a operar e a perda de água para. O mecanismo de funcionamento dos COCs de todos os tipos de baterias VRLA é o mesmo, independentemente do tipo de separador utilizado (o mesmo que AGM ou separador de gel).

Cada célula da bateria VRLA possui uma válvula redutora de pressão (em vez da tampa de ventilação da bateria inundada), que pode manter uma certa pressão de gás acima do grupo de pólos da bateria que consiste na placa do eletrodo e no separador. A reação de redução de oxigênio ocorre na placa negativa, o que reduz muito a pressão de oxigênio na placa negativa no grupo de pólos. Desta forma, um gradiente de difusão é formado dentro do grupo de pólos, que guia o fluxo de oxigênio para a placa negativa. Portanto, a válvula redutora de pressão é uma parte essencial do VRLAB.

O oxigênio é transportado por dois caminhos:

(1) através do canal de gás desobstruído do separador AGM, e

(2) dissolvido no eletrólito e transportado ao longo do canal do eletrólito preenchido com um determinado diâmetro. A taxa de difusão de oxigênio no canal de gás é maior, 6 ordens de magnitude maior que a taxa de difusão de oxigênio no canal líquido. Portanto, como há pouco oxigênio dissolvido no eletrólito, o transporte de oxigênio no eletrólito é insignificante.

A bateria AGM é um tipo de bateria VRLA, que é diferente da bateria de gel, pois usa fibra de vidro que pode absorver eletrólito de ácido sulfúrico como separador. O oxigênio gerado a partir do eletrodo positivo é transportado para o eletrodo negativo através dos poros do separador e reage com o hidrogênio para gerar água e calor.

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