Regenerarea baterii (acumulatori) – Partea 1. Principii. Rezultate. Eficienta

Datorita evolutiei tehnologice bateriile cu plumb pot fi astazi regenerate prin metode sigure, prelungindu-li-se durata de viata de peste doua ori inainte de a fi reciclate, cu rezultate economice deosebite si un impact pozitiv major asupra mediului inconjurator. (vedeti articolul de mai jos)

Prin regenerarea bateriilor (acumulatorilor) intelegem procesul de readucerea a bateriilor uzate, defecte in starea de functionare initiala, cu referire stricta (in acest articol) la bateriile si acumulatorii cu plumb.

Defectiunile bateriilor se datoreaza mai multor cauze:

- supraincarcarea; conduce la corodarea placilor, pierderi de apa, gel sau uscarea separatorilor

- subincarcarea; conduce la sulfatare si coroziune

- stocarea in stare descarcata; conduce la sulfatare, coroziune, hidrare

- supradescarcarea; conduce la defectarea placilor anodice

- suprasolicitarea; conduce la sparturi, crapaturi, celule distruse si alte defectiuni mecanice  

Numai bateriile defecte datorita sulfatarii pot fi regenerate printr-un procedeu electrochimic invers denumit desulfatare celelate fiind supuse reciclarii. Se apreciaza ca un procent de peste 87% din baterii se defecteaza prin sulfatare deci respective sunt “regenerabile” ceea ce reprezinta un procen foarte insemnat

Desulfatarea este un procedeu tehnologic disponibil de putin timp, din punct de vedere comercial, desi procedeul electrochimic este cunoscut de mai multa vreme. Este o tehnologie verde, de ultima generatie, ce permite regenerarea bateriilor de plumb si prelungirea substantiala a perioadei de viata a acestora.

In principiu bateriile sunt formate din doi electrozi (anodul din oxid plumb PbO2 si catotul din plumb Pb) scufundati intr-un electrolit – acidul sulfuric H2SO4.

Sulfatarea este procesul chimic (lent) prin care gruparea SO2 se depune la suprafata celor doi electrozi transformand acea suprafata in sulfat de plumb PbSO4 urmat de cristalizarea acesor sulfati. Ca urmare in locul acidului sulfuric ramane apa H2O iar bateria poate fi considerate “moarta”

Baterie buna                 Baterie sulfatata

Desulfatarea se face cu ajutorul unor curenti de inalta frecventa, de frecventa si amplitudine variabila care se aplica controlat, asupra celor doi electrozi, in secvente scurte (pentru a evita deteriorarea electrozilor prin supraincalzire) dupa anumiti algoritmi care depend in general de tipul si modelul bateriei.

Regenerarea este un proces care include in afara de desulfatare, etape anterioare de incarcare, descarcare,  testare, analiza si identificare si una ulterioara de reincarcare.

Placa de baterie sulfatata                                                Placa de baterie sulfatata – marita de 600 ori

Durata procesului de desulfatare si incarcare este intre 15 si 100 ore (pentru a se evita suprasolicitarile termice) la care se pot adauga timpii necesari pentru analiza, sortare etc (citeva ore). Uneori este necesara repetarea procesului iar alteori, cand celulele sunt inegal afectate, este necesar un process de egalizare a capacitatii inainte de desulfatare. Durata procesului depinde in principal de tipul acumulatorilor si de gradul de sulfatare. De ex: pentru desulfatarea unei baterii auto e nevoie de 15-17 ore in timp ce un acumulator de stocare (de tip deep cycle) poate necesita 90-96 ore.

Regenerarea poate readuce bateria (acumulatorul) la 80-92% din starea initiala in functie de starea initiala a bateriei (cat de profunda este sulfatarea) si de modelul aparatului de regenerare utilizat. Din totalul bateriilor apreciate ca “regenerabile” in urma testarii initiale, un procent de peste 97% (deci foarte mare) sunt in final regenerate cu succes. Prelungirea perioadei de viata depinde de asemenea de starea initiala a bateriei si de modelul aparatului folosit pentru regenerare.

Placa de baterie dupa desulfatare                                     Placa de baterie dupa desulfatare – marita de 600 ori 

Procesul de regenerare actioneaza in principal. asupra urmatorilor parametri din functionarea bateriei:

- concentratia de acid sulfuric (densitatea)

- rezistenta interna a bateriei

- tensiunea pe fiecare celula

In functie de caracteristicile constructive, unele tipuri de aparate de regenerare, pot inlatura sulful, rugina si alte impuritati.

Pot fi regenerate toate tipurile de baterii cu plumb - baterii de pornire, tractiune si stocare: baterii cu electrolit lichid (acid sulfuric), SLA (Start,Lighting & Ignition), FDC (Flooded Deep-Cycle) si SLA (Sealed Lead Acid) respectiv GEL (Gelled Electrolyte), AGM (Absorbed Electrolyte) si VRLA (Valve Regulated Lead Acid)

Exemplu:

O baterie (un brand cunoscut) de 100 Ah abandonata de 2 ani dupa ce a fost folosita 2.5 ani

 

A.    Inainte de a incepe procesul - Sulfatul sub forma solida, cristalina pe suprafata electrodului

B.    Cateva ore dupa inceperea procesului – Sulfatul infloreste la suprafata care are aspectul bumbacului

C.    Citeva ore inainte de finalizarea procesului – Sulfatul se dizolva in electrolit

D.    La sfarsitul procesului – Sulfatul dizolvat aproape integral   

Rezultatele regenerarii acestei baterii, comparativ cu parametrii standard sunt redate in linia 3 din acest extras ( apartinand unui atelier de regenerare – service auto)

Data intrare /  Seria	Standard		Inainte		Dupa		Rezultat
	Ah	CCA	Tensiune	CCA	Tensiune	CCA	%
----------	60	550	4.50V	0	12.75V	485	88%
----------	80	630	8.81V	4	12.86V	585	93%
01.11.11 / 234667	100	900	10.62V	18	12.89V	828	92%
----------	120	800	7.00V	0	12.87V	796	99%

* CCA este cantitate de current pe care o baterie o poate livra pentru 30 secunde cu mentinerea a cel putin 1.2V per celula (7.2V pentru o baterie auto de 12V) la temperature de (−18 °C).

Mai multe informatii pe www.tools.store .ro si in urmatoarele articole

Regenerarea bateriilor (acumulatorilor) – 2. Domenii de aplicatii. Echipamente

Regenerarea bateriilor (acumulatorilor) – 3. Oportunitate. Modele de afaceri

Regenerarea bateriilor (acumulatorilor) – 4. O necessitate ecologica.

Regenerarea bateriilor (acumulatorilor) – 5. FAQ

*articolul poate fi reprodus integral sau partial fara restrictii, cu mentionarea sursei