1- CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS

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1 1- CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS As baterias tracionárias TSF são construídas com base em dois materiais principais: Chumbo (Pb) e Ácido Sulfúrico (H 2 SO 4 ). Toda a bateria é composta de: - GRELHAS: feitas de liga de chumbo e antimônio e tem a função de conduzir a corrente elétrica, resultante da reação da massa ativa com a solução de ácido sulfúrico. - A grelha positiva tem espigas de 3mm de diâmetro, que levam a corrente elétrica diretamente para o coletor de corrente. A liga é especial com alto teor de antimônio e outros componentes o que faz a grelha muito dura. ( a grelha não cresce devido à pressão da massa, como acontece com ligas mais moles) e muito resistente ao ambiente oxidante, resultante da corrente de carga e da presença do dióxido de chumbo e do ácido sulfúrico. - PLACAS NEGATIVAS: a massa ativa é empastada na grelha. - PLACAS POSITIVAS: do tipo pluritubular, onde o óxido de chumbo é colocado dentro de bolsas tecidas com fio de poliéster de alta tenacidade. O óxido se transforma em massa ativa, após passar pelo regime de carga de formação, onde as placas adquirem condições de armazenar energia. As bolsas tecidas têm a forma cilíndrica, ideal para resistir à pressão interna exercida pela massa durante as mudanças de volume, decorrentes das cargas e descargas. A massa fica comprimida nos tubos tecidos, o que impede que as partes da massa se desprendam, diminuindo a capacidade da placa. - SEPARADORES: à base de polietileno microporoso. Separam a placa positiva da placa negativa, para evitar que tenham contato físico entre sí, causando um curto-circuito e danos irreparáveis. - PÓLOS: feitos do mesmo material das grelhas: chumbo liga. Os pólos são os meios de condução da corrente elétrica: durante o regime de carga, do carregador para a bateria durante o regime de descarga, da bateria para a máquina

2 - VÁLVULAS RETENTORAS (ROLHAS): dimensionadas especialmente para facilitar a saída dos gases, durante o regime de carga, retendo as partículas do eletrólito. Estas rolhas podem ser fornecidas com sistema de enchimento automático, ou com sistema Flip Top com indicador de nível. As válvulas de enchimento automático ou flip top permitem leituras de densidade e temperatura sem a remoção das mesmas, o que facilita a operação. - VASOS: de polipropileno de alta resistência ao impacto, para suportar as condições normais de trabalho. - - TAMPAS: também de polipropileno. São seladas a quente aos vasos vedando a saída do eletrólito. - - ELETRÓLITO: é uma solução aquosa de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) diluída a uma densidade de g/dm 3 à 30º C. - ELEMENTO: é a montagem de um conjunto de placas positivas, negativas, separadores, pólos e eletrólito, dentro dos vasos. Cada elemento possui 2,00 volts nominais. - CAIXAS DE FERRO: são jateadas com granalhas de aço angular, protegidas com tinta epoxi, aplicada eletrostaticamente e curada a quente. A cor padrão é azul, mas podem ser fornecidas nas cores: amarela, laranja Ral, preta ou outra cor, desde que previamente acordado.

3 2- DENSIDADE A leitura de densidade é a forma mais confiável de se conhecer o estado de carga que se encontra a bateria, pois a densidade do eletrólito varia de acordo com o estado de carga da bateria. A densidade nominal da bateria é dada na condição de plenamente carregada e com seu eletrólito no nível máximo. A densidade nominal das baterias TSF é de ± 10 g/dm 3 à 30º C. Fig. 01 Densímetro montado Fig. 02 Densímetro desmontado Se a bateria estiver plenamente carregada, o valor da densidade será de ± 10 g/dm 3 à 30º C (a medição de tensão é indispensável), se a bateria estiver com meia carga, o valor da densidade estará em torno de g/dm 3 à 30º C, sendo que a tensão em circuito aberto tende, em qualquer um dos casos, a estar próximo de 2,00 v.p.e. A densidade da bateria descarregada varia por tamanho, volume de solução e tipo de elemento, fixando em torno de g/dm 3 à 30º C. Isto significa que a bateria deverá ser carregada. Para medir a densidade utilize o densímetro, com escala expandida e divisão de 5 em 5 pontos, com o flutuador em posição correta mantenha os olhos no nível da leitura. 3 TEMPERATURA: A temperatura nominal da bateria é de 30º C, e a máxima temperatura que a bateria pode atingir é de 45º C. A bateria é um dispositivo eletroquímico, estando seu desempenho diretamente relacionado à temperatura de operação. A temperatura pode influenciar tanto no rendimento como a vida útil da bateria. Seu melhor desempenho é alcançado operando-se a temperaturas de 15º à 35º C. Durante a carga, normalmente observa-se um aumento de temperatura, nunca devendo ultrapassar 45º C, para evitar danos irreversíveis à bateria.

4 Descarga A descarga das baterias ocorre em duas condições mais frequentes: quando elas são armazenadas por longo período ( auto-descarga) e quando elas são utilizadas nas empilhadeiras. A auto-descarga sempre vai ocorrer porque a bateria, quando armazenada, continua a ter reações químicas internas, que resultam em pequena auto- descarga. Quando as baterias são utilizadas nos equipamentos para as quais são destinadas, passam a fornecer energia elétrica, que estava armazenada na forma química. Quanto maior for a corrente solicitada, menor será o tempo de utilização da bateria. Sempre que a bateria é descarregada, forma-se nas suas placas sulfato de chumbo como exemplificado no tópico Características Técnicas. Este sulfato não pode permanecer por um longo período nas placas, pois corre-se o risco deste cristalizar-se ( endurecer), se isto ocorrer, as placas afetadas ficam sem condições de recarga, ocasionando diminuição da capacidade e conseqüentemente do rendimento da bateria, além de proporcionar um aumento considerável de temperatura durante os regimes de carga e descarga. No máximo duas horas após o término do período de operação, a bateria deve ser recarregada. OBS: Não colocar a bateria em operação de descarga, sem que ela esteja totalmente carregada. A bateria pode ser descarregada de duas formas: a) Contínua- descargas com média intensidade e períodos sem descarga até a densidade final de 1140g/dm3 sem necessidade de recarga intermediárias. Esta densidade final corresponde a retirada de 80% da sua capacidade normal. b) Seqüência de picos de corrente- os indicadores de estado de carga das empilhadeiras devem ser regulados para indicar 20% quando a densidade atingir o valor de 1140g/dm3. Uma bateria descarregada até uma densidade menor que 1140g/dm3 deve ser considerada como tendo sofrido uma descarga profunda, a qual diminui a vida útil da bateria, deste modo, se faz necessária uma carga de equalização acompanhada e registrada. 4 - CARGA A carga é a operação mais importante para manutenção perfeita da bateria. É no regime de carga, que a bateria após ter sido utilizada recupera sua condição inicial. A bateria deve ser plenamente recarregada dentro das suas condições nominais. Existem vários regimes de carga: - Carga com Corrente constante ( manual ) - Carga com Tensão constante ( manual ) - Carga Especial ( manual ) - Carga de equalização ( manual/ automática) - Carga de dois Estágios ( automática)

5 4.1 - Carga Manual A carga de corrente constante e carga especial são cargas realizadas com acompanhamento de um operador, pois existe uma elevação de temperatura, que pode atingir níveis superiores ao máximo permitido ( 45ºC). Assim é necessário que o operador diminua a corrente, ou até mesmo desligue o carregador, para manter os níveis de temperatura abaixo do máximo. Este tipo de carga é conhecida como Carga Manual Carga Automática Normalmente, os usuários de baterias utilizam a carga de tensão constante, por ser o tipo de carga mais confiável, pois consiste em injetar maior corrente no início da carga ( quando a bateria está toda descarregada) e manter uma corrente mínima no final da carga, diminuindo a gaseificação e aumentando a temperatura. Esta carga recebe o nome de Tensão Constate, pois o carregador é pré-ajustado para valores específicos de tensão final ( 2,35 a 2,37v.p.e.) e corrente inicial limitada entre 15% e 20% da capacidade em regime de 8h ( C8 ), sendo que conforme a bateria carrega, a corrente do carregador vai diminuindo a níveis que variam entre 1,5 e 2% da capacidade. Existe ainda outro tipo de carga associado a este princípio, que é uma carga dividida em dois estágios. No primeiro estágio com corrente de 20% de C8 e tensão limitada em 2,37 v.p.e. Quando a tensão da bateria atinge este valor o carregador é ligado automaticamente o segundo estágio, onde a corrente passa para 4% a 5% de C8 e a tensão sobe com o tempo até 2,60 v.p.e. O tempo total neste tipo de carga é de aproximadamente 8 horas, para uma bateria que foi 80% descarregada. O tempo real de carga depende do tempo de descarga que a bateria foi submetida, ou seja uma bateria que usou apenas 50% da sua capacidade terá um tempo de carga menor do que uma que tenha utilizado 80%. Estes tipos de carga são chamadas "Cargas Automáticas", pois não requerem o acompanhamento constante de um operador, já que a elevação de temperatura será mínima, caso o carregador esteja em perfeitas condições. No período de carga é recomendável a colocação de um termômetro em cada bateria, permitindo rapidez na verificação. Basta uma verificação no amperímetro e no termômetro. A carga de Equalização é utilizada para corrigir os valores de densidade, ajustando-a para os valores nominais específicos. É considerada uma carga manual, pois necessita de acompanhamento do operador, para evitar que a temperatura da bateria não ultrapasse os 45º C. A carga de equalização consiste em um prolongamento da última etapa de carga, por um período de 5 horas, com acompanhamento e registro dos valores de tensão, densidade e temperatura.

6 5 - NÍVEL DE ELETRÓLITO O nível de eletrólito de todos os elementos da bateria deve ser verificado diariamente. Normalmente, só é necessário completar o nível uma vez por semana, porém esse período pode variar de acordo com a operação em ambiente de temperatura elevada, carga com corrente de alta intensidade, etc. Observações quanto à verificação do nível de eletrólito: Baterias com sistema de enchimento automático Verifique a posição das hastes indicadoras de nível. Nestas baterias a correção de nível ocorrerá automaticamente ao ser engatado o enchimento automático. Ressaltamos ser fundamental para a vida da bateria a limpeza do enchimento. Fiapos de estopa e objetos similares entopem as válvulas. (Se uma válvula entope, o respectivo elemento não receberá água e a haste indicadora não subirá). Se a válvula não for limpa, o elemento vai continuar baixando o nível do eletrólito nas próximas cargas, o que prejudica o elemento. É de responsabilidade da manutenção, a utilização de água limpa e manter as válvulas em funcionamento. Baterias com rolhas Flip top Nestas baterias, quando o nível estiver normal, o indicador de nível estará levantado. Quando o nível estiver baixo, o indicador de nível estará abaixado. Caso o nível esteja abaixo, 2 (duas) horas antes do final de carga, adicione água destilada ou deionizada até o nível correto, mostrado pelo indicador, sem necessidade de remoção da rolha. A água destilada ou deionizada utilizada para completar o nível deve ter uma condutância específica máxima de 30uS/cm. Não deixe o nível de solução abaixo do indicado, pois as placas ficando expostas ao ar se deterioram, comprometendo o rendimento e até sua vida útil. Não adicione água em excesso. O nível nunca deve ser completado com eletrólito, somente com água destilada ou deionizada. Uma recomendação muito importante é observar se, após o estabelecimento do fluxo de água todas as hastes indicadoras de nível sobem na sequência em que os elementos estão conectados. Esta simples verificação permite avaliar se o funcionamento está normal ou se existe alguma anomalia ou entupimento na válvula evitando danos à bateria.

7 6 - LIMPEZA ( PARA EVITAR FUGA DE CORRENTE ) Durante o processo de carga, a superfície da bateria fica com resíduos de eletrólito que propiciam a fuga de corrente, que tem como consequência, a falha da empilhadeiras, principalmente aquelas que utilizam microprocessadores em seus circuitos. A bateria deve ser mantida sempre limpa e seca externamente. Todas as rolhas da bateria devem ser colocadas e fechadas e as partes externas da bateria podem ser lavadas com solução de bicarbonato de sódio diluído a 10% e água comum. Após a lavagem, secar com pano seco. Manter a bateria limpa e seca é importante para evitar que impurezas penetrem dentro dos elementos e que o líquido derramado sobre as tampas fiquem com eletrólito, causando um curtocircuito indireto entre um elemento e outro. 7 - CUIDADOS PESSOAIS Siga sempre as seguintes orientações : - Ao lidar com a bateria, trabalhe sempre com equipamento de proteção : avental de PVC; luvas de borracha; óculos de proteção; - Respingos de ácidos na pele ou roupas: devem ser lavados com bastante água. Para casos mais sérios, procure um médico imediatamente. - Respingos de ácidos nos olhos: lave-os no próprio local com muita água e encaminhe o acidentado imediatamente ao médico. - Como os gases liberados das baterias em determinadas proporções são explosivos, tenha cuidado com objetos metálicos, que não devem ser colocados sobre a bateria, pois causam curto-circuito e consequentemente faiscamento. - Cuidado também com chamas de maçarico, fósforos e faiscamento, próximos às baterias, que podem causar explosão dos elementos, com sérios danos pessoais e materiais. - Não se deve fumar na área de carga de baterias. - Veja instruções de cuidados pessoais.

8 8 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Um acumulador elétrico (bateria) é basicamente um dispositivo eletroquímico que converte energia elétrica em energia química, armazenando-a nesta forma, para restituí-la novamente em energia elétrica, quando em circuito fechado. Todo acumulador elétrico (bateria) que tenha como princípios ativos, Chumbo e Ácido, são formados por conjuntos de placas positivas e negativas intercaladas e isoladas entre si, imersas em solução eletrolítica de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) com densidade de g/dm 3 à 30º C. As placas negativas contém chumbo esponjoso (Pb) e as positivas contém dióxido de chumbo (PbO 2 ). 8.1 COMO OCORREM AS REAÇÕES DE DESCARGA E CARGA: Descarga: Durante a descarga ocorrem as seguintes reações químicas: PbO 2 + Pb + 2 H 2 SO 4 => 2PbSO 4 + 2H 2 O Observa-se que o ácido sulfúrico é, portanto, consumido na descarga, ficando agregado quimicamente às placas, diminuindo a densidade do eletrólito. Explicando o processo: O ácido sulfúrico é dissociado durante a descarga em 2H+ e SO 4. O H+ passa na direção da corrente para a placa positiva e combina com o oxigênio do PbO 2, formando água H 2 O. O SO 4 reage com o Pb liberado da placa positiva e também com o Pb da placa negativa, formando PbSO 4 em ambas as placas durante a descarga. Quando as placas estiverem saturadas de sulfato de chumbo PbSO 4, não fluirá mais corrente entre elas e a descarga estará terminada. Carga: Na operação de carga ou recarga, ocorre a reação inversa, ou seja: 2 PbSO 4 + 2H 2 O => PbO 2 + Pb + 2H 2 SO 4 Regenera-se portanto, o ácido sulfúrico do eletrólito, o dióxido de chumbo na positiva e o chumbo esponjoso na negativa. Os gases hidrogênio e oxigênio são desprendidos das placas negativas o positivas, respectivamente, sendo mais acentuado no final da carga, quando a bateria já atingiu a tensão de 2,35 v.p.e. Após 2,33 v.p.e. a liberação de gases é maior, fazendo com que o eletrólito borbulhe, recebendo o nome de gaseificação. Isto é resultado da decomposição da água por excesso de corrente, que não foi utilizada para decompor o sulfato das placas. A gaseificação tem o efeito de homogeneizar o eletrólito, que tem o ácido denso embaixo e mais leve nos níveis superiores, assim sendo, com o borbulhar (que não significa temperatura alta) o eletrólito se movimenta, misturando tudo.

9 9 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: 9.1 Valores nominais Os valores nominais são: Tensão: 2,00 volts por elemento (v.p.e.) Densidade: de ± 10 g/dm 3 à 30º C Temperatura: 30º C Capacidade em Ampér-Hora Tensão A bateria, como armazenador de energia,. tem valores mínimos e máximos de tensão. Vamos sempre referenciar valores por elemento, já que uma bateria pode ter 06, 12, 18, 24, 36, 48, elementos, dependendo das características do equipamento na qual será utilizada. Assim a tensão nominal da bateria pode ser de 12, 24, 36, 48, 72,... volts respectivamente. Tensão nominal de referencia: 2,00 volts por elemento (v.p.e.) Tensão de circuito aberto: 2,10 v.p.e. (tensão medida nos pólos da bateria plenamente carregada, sem estar conectada ao carregador, após repouso de no mínimo 24 horas) Tensão Mínima: 1,70 v.p.e. (tensão mínima de descarga. Os equipamentos, empilhadeiras, paleteiras, etc., são ajustados para um valor mínimo de operação, geralmente superiores a este). Tensão de Carga: A bateria em regime de carga de corrente constante e tensão em aberto, pode atingir até 2,75 v.p.e., com evolução crescente de temperatura, no entanto, o regime de carga utilizado pelo usuário de bateria é o de tensão constante, onde o usuário não precisa monitorar permanentemente a evolução da temperatura, já que os valores de corrente tendem a diminuir, conforme a bateria vai sendo carregada. Neste regime a tensão recomendada é de 2,37 v.p.e. 10 CAPACIDADE AMPÉR-HORA: A capacidade Ampér-Hora (Ah), é o valor da corrente de consumo, multiplicada pelo número de horas em utilização. A capacidade padrão, conforme a norma CEI-IEC , é em regime de 5 horas (C5). Assim, uma bateria de capacidade C5 igual a 700Ah/5h, ao receber uma corrente de 140A, atingirá a tensão mínima de 1,70 v.p.e. ao final de 5 horas. Esta mesma bateria tem sua capacidade nominal em C8 igual a 760Ah/8h, que fornecerá uma corrente de 95 A/h, atingindo a tensão mínima de 1,70 v.p.e. em 8 horas. A capacidade nominal é atingida ao longo dos 10 primeiros ciclos, ficando constante por centos de ciclos. Nos catálogos e nas etiquetas BTR de baterias Tracionárias são apresentadas as capacidades nos regimes de 8h (C8) e 5h (C5). Para o mesmo tipo de empilhadeira a capacidade Ah pode variar entre fabricantes de baterias, em função de tamanho de placas, vasos, densidade, etc., mas todos dentro dos padrões especificados pelos fornecedores de empilhadeiras.

10 11 - RECOMENDAÇÕES PARA EFEITO DE MANUTENÇÃO E GARANTIA Acessórios básicos de manutenção Para manutenção da bateria é obrigatório ter os seguintes acessórios: - Voltímetro com escala de dois dígitos para verificação da tensão total (V.T.) e por elemento ( v.p.e.). - Densímetro com escala de 1.100g/dm 3 a 1.300g/dm 3, devidamente graduados, para medição da densidade do eletrólito. - Termômetro a álcool com escala de 0-60ºC. - Reservatório plástico para água destilada/deionizada. - Jarra e funil plástico para edição de água destilada ou deionizada Controle de Carga A bateria é considerada plenamente carregada, quando a densidade de seus elementos atingir 1280± 10g/dm à 30ºC, com valores repetidos por 3 leituras consecutivas entrepassadas de 30 minutos. Como tal operação é difícil de ser aplicada durante o turno normal de operação, sugerimos adotar acompanhamento de elemento piloto e uma vez por semana em todos os elementos. Este procedimento evita a perda de uma bateria por danos no carregador Carregadores O carregador deve estar regulado para manter a bateria sempre carregada. Os valores nominais de carga são: - Tensão de saída: 2,37 v.p.e. - Corrente Inicial: de 15 a 20% da Capacidade em 8h (C8) - Corrente Final: 2% à 5% da capacidade em 8h ( C8) É necessário verificar as condições de funcionamento do carregador periodicamente, pois estando desajustado, reduz a vida útil da bateria Repouso após a carga Após terminar o regime de carga, a bateria deve ficar em repouso, no mínimo por 1 hora, para que haja homogeneização do eletrólito, evitando assim, que a temperatura tenha uma evolução contínua durante a operação de carga e descarga Temperatura A máxima temperatura que a bateria pode atingir é de 45ºC, não devendo ser ultrapassada. Se uma bateria estiver com valores superiores a este durante o regime de carga, desligar o carregador e esperar que a temperatura abaixe.

11 Adição de água destilada ou deionizada Durante o processo de carga, a bateria libera através de eletrólise da água, gases de hidrogênio e oxigênio. Portanto, durante o regime de carga a bateria perde apenas água, diminuindo o nível do eletrólito, devendo ser completado apenas com água destilada ou deionizada. Quando for utilizado o sistema de rolhas flip top, a adição de água destilada para acerto de nível ou densidade do eletrólito, deve ser feita com o carregador ligado à bateria, após ter atingido no mínimo 2/3 de carga ( nunca no início da carga, ou sem a bateria estar ligada no carregador) Adição de solução ácida Nunca deve-se adicionar ácido nas baterias. Se houver casos de derramamento, completar o nível da solução dos elementos com água destilada ou deionizada, e contatar imediatamente o serviço de Assistência Técnica Tensão Mínima de Operação Durante o uso da bateria na máquina, não permitir que esta atinja valores de tensão abaixo de 1,70 v.p.e. e densidade menor que 1.140g/dm Retoques de Pintura Não utilizar tintas comuns para retoque ou conservação da bateria, pois nossa pintura é especial. Caso necessite fazer serviços desse tipo, consulte-nos Armazenamento A bateria pode ficar armazenada por um período de até 30 dias estando plenamente carregada. Após este período, a bateria deve receber uma carga de equalização, podendo ser armazenada por um período igual ao primeiro. Este armazenamento sub sequente deve ser no máximo de 6 meses. Estes períodos de armazenamento sem utilização, propiciam a sulfatação das placas e devem ser limitados ao máximo de 6 meses.

12 12 - Garantia As baterias BTR são garantidas contra defeitos de fabricação. A garantia não terá validade quando: Não forem obedecidas as orientações contidas neste manual Aplicação da bateria em equipamentos para os quais não foi projetada Houver danos causados por fatores externos como impactos, agentes contaminantes ou uso inadequado. For violado as identificações originais de fábrica Se reparada por empresa ou pessoas não credenciadas pela BTR DISPOSIÇÃO APÓS O USO - DESCARTE DE BATERIAS- RESOLUÇÃO CONAMA 257 e 263 Em atendimento a Resolução CONAMA 257 e 263, informamos e esclarecemos que as baterias tracionárias ou baterias do tipo Chumbo- Ácidas, após seu esgotamento energético, devem ser entregues pelos usuários aos estabelecimentos que comercializam ou à rede de assistência técnica autorizada pelas indústrias ou de forma direta ao fabricante. Assim, a BTR coloca-se a sua disposição, através dos telefones abaixo, para maiores esclarecimentos e orientações sobre os procedimentos corretos, para o descarte seguro das baterias com esgotamento energético. (31)

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