Diagnóstico de Mecanismo de Envelhecimento de Baterias de Chumbo-Ácido Empregando Equação Empírica

Resumo

O crescente uso de baterias em veículos, sistemas de armazenamento e distribuição de energia levou a uma pesquisa intensa sobre a estimativa de seus estados de carga e saúde, parâmetros fundamentais para seu uso seguro e confiável. Como sistemas que apresentam comportamento não linear e estão sujeitos a condições de operação irregulares, incluindo carga e descarga, muitos métodos e modelos desses sistemas foram propostos para melhorar sua estimativa. Além disso, a identificação dos mecanismos de degradação do material ativo, que levam ao envelhecimento das baterias, é um desafio adicional e esse diagnóstico pode ser usado para aumentar seu ciclo de vida e diminuir seus custos de manutenção. Neste trabalho, empregamos um modelo eletroquímico para simular a descarga de células de bateria de chumbo-ácido em diferentes estágios de envelhecimento e com diferentes mecanismos de degradação, e apresentamos uma equação empírica que modela o comportamento da capacidade dessas células com a corrente de descarga. Portanto, pode ser empregada para estimar seus estados de carga e saúde. Além disso, mostra-se que a análise dos parâmetros dessa equação revela o mecanismo de envelhecimento da célula, sendo uma ferramenta potencial de diagnóstico.