Orientadores: Antonio Celso Fonseca de Arruda, Anette Gorenstein / Tese (doutorado) - Universidade Estadaul de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T15:33:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lourenco_Airton_D.pdf: 6913883 bytes, checksum: d97b497a89687436ab590f29a57546bd (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Baterias de lítio na forma de filmes finos (microbaterias) vem sendo pesquisadas ja há alguns anos. Este trabalho teve como principal objetivo estudar e otimizar as propriedades de um novo material de catodo. Desta forma, filmes finos de óxido de vanádio foram preparados por sputtering reativo em diferentes condições de deposição, com vistas à sua utilização como catodos de microbaterias recarregáveis de lítio. A influência das condições de preparação na performance eletroquímica do material catódico foi discutida principalmente em termos das suas propriedades mecânicas, microestrutura e composição. Essas propriedades foram determinadas por nanoindentação, difração de raios-X e Retroespalhamento de Rutherford. As amostras foram caracterizadas eletroquimicamente conjuntamente com a determinação da variação da tensão mecânica imposta ao conjunto filme-substrato devido ao processo de intercalação iônica. Os materiais foram otimizados quanto à capacidade de carga, reversibilidade, e propriedades mecânicas. Amostras com parâmetros de crescimento otimizados foram utilizadas na montagem de microbaterias para testes de ciclabilidade e ensaios de vida útil. As microbaterias apresentaram boa cinética de intercalação (DLi= 2,89 X 10-13cm2S-l),com capacidade de carga entre 27 e 45uAhcm-2,resultado este acima (50%) do resultado encontrado na literatura para o mesmo design de dispositivo. Quando submetidas a ensaios de vida útil, mostrou boa performance e estabilidade até 100 ciclos de carga/descarga / Abstract: In the last few years, intensive research has been dedicated to the development of lithium batteries in thin film form (microbatteries). This work had as main objective to study and to optimize the properties of a new cathode material. Therefore, vanadium oxide thin films prepared by reactive sputtering in different deposition conditions were studied as a potential cathode material for rechargeable lithium microbatteries. The influence of the preparation conditions in the electrochemical performance was discussed mainly in terms of its mechanical properties, microstructure and composition. The nanoindentation technique, X-ray diffraction and Rutherford Backscattering Spectrometry studied those properties. The samples were electrochemically characterized by a galvanostatic technique, simultaneously with the mechanical stress variation induced by the intercalation/deintercalation process. Parameters as charge capacity, reversibility, and mechanical properties were the guidelines to optimize the cathode deposition parameters. Optimized samples were used to assemble microbatteries for cyclability tests and device useful life. The microbatteries presented good intercalation kinetics (DLi= 2.89 X10-13cm2S-l),with charge capacity between 27 and 45uAh cm-2. These results are better (50%) than the ones found in the literature for the same device design. The microbattery showed good performance and stability until 100 charge/discharge cycles / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Mirian Cristina dos Santos / Banca: Marcia Regina de Moura Aouada / Banca: Silmara Rossana Bianchi / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidos métodos de análise aplicados a baterias e pilhas. A primeira etapa do trabalho consistiu na caracterização do material ativo das amostras de baterias e pilhas. Com a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS), foi possível calcular o tamanho médio das partículas com variação de 8,08 a 22,96 μm e verificar a presença dos metais tóxicos como Cd, Cr e Ni. O Cd apenas foi encontrado na bateria de Níquel- Cádmio (NiCd) e os demais elementos potencialmente tóxicos (Cr, Pb, As e Hg) não foram detectados. Ainda para a caracterização do material ativo das amostras e com auxílio da Difratometria de Raios-X (DRX) foi possível identificar a presença dos compostos químicos. Ensaio de lixiviação foi realizado para promover a extração dos metais tóxicos presentes no material ativo das baterias e pilhas. Os lixiviados foram analisados por Espectrometria de Absorção Atômica em Chama (FAAS) e Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Acoplado Indutivamente (ICP OES) para a quantificação dos metais Cr, Cd, Ni e Pb. O procedimento utilizado para promover as extrações foi ABNT NBR 10.005/2004 que permitiu avaliar a toxicidade do resíduo sólido. Os resultados obtidos através das duas técnicas utilizadas foram concordantes entre si, com a aplicação do Test t de Student com 95% de confiança e se mostraram adequadas para a determinação dos analitos de interesse no extrato lixiviado. A bateria NiCd apresentou uma alta concentração de Cd em sua composição e foi considerada um resíduo tóxico segundo a NBR 10.005/2004. Para a determinação total dos analitos na amostra de bateria NiCd, foi desenvolvido um procedimento de preparo de amostra que permitiu a total digestão da mesma, visando à quantificação dos metais tóxicos por ICP OES. O procedimento B se mostrou mais adequado para promover a... / Abstract: In this work analytical methods applied to batteries were developed. The first stage work consisted in the characterization of the active material of the samples and batteries. With Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) it was possible to calculate the mean particle size with a range from 8.08 to 22.96 μm and verifying the presence of toxic metals such as Cd, Cr and Ni. The Cd was found only in the nickel-cadmium - NiCd batteries only, the other potentially toxic elements (Cd, Cr, Pb, As and Hg) were not detected. For the characterization of active material and the samples with the aid of X- Ray Diffraction (XRD) it was possible to identify the presence of chemical compounds. Leaching test was conducted to promote the extraction of toxic metals present in the active material of batteries. The leachates were analyzed by Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS) and Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES) for the quantification of metals Cr, Cd, Ni and Pb. The procedure used to promote the extractions was the ABNT NBR 10.005/2004 devised for evaluating the toxicity of solid waste. The results obtained by the two techniques were concordant between themselves, with the application of the Student's t-test with 95% confidence level and were adequate for the determination of the analytes in the leachate extract. The NiCd battery showed a high concentration of Cd in its composition and was considered a toxic waste according to NBR 10.005/2004. For total determination of the analytes in the NiCd sample, a procedure for sample preparation was developed that resulted in complete digestion of the same in order to quantify the toxic metals by ICP OES. Procedure B was more suitable to promote digestion of the samples with the determination of Cr, Cd, Ni and Pb. The accuracy using procedure B was evaluated using the NiCd battery and the ... / Mestre

Nas últimas décadas, a utilização de dispositivos móveis tem aumentado signi cativamente devido a sua principal característica, a mobilidade, que é obtida com o auxílio de uma fonte de energia denominada bateria. No projeto de dispositivos portáteis, o tempo de vida das baterias é considerado uma das características mais importantes, pois informa a quantidade de tempo que o dispositivo permanecerá operacional sem a necessidade de ligá-lo a uma fonte de alimentação externa. Neste contexto, é importante possuir algum método capaz de predizer o tempo de vida das baterias e, consequentemente, do sistema alimentado por elas. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um modelo matem ático que realiza a predição do tempo de vida de baterias, utilizadas em dispositivos móveis, através da teoria de Identi cação de Sistemas. Para a realização da modelagem foram utilizados dados experimentais coletados de uma plataforma de testes considerando uma bateria de Lithium-Ion, modelo BL-5F, presente em telefones celulares Nokia modelo N95. Os modelos foram implementandos computacionalmente no software Matlab com o auxílio da caixa de ferramentas denominada Ident. O modelo identi cado pertence a estrutura de modelos paramétricos lineares e é do tipo Auto-Regressivo com entradas eXternas (ARX) em tempo discreto. Em um segundo momento este modelo ARX em tempo discreto é convertido para tempo contínuo utilizando o discretizador Tustin. Por m, os modelos ARX em tempo discreto e em tempo contínuo são comparados com o modelo de Rakhmatov e Vrudhula, que é o modelo analítico de alta acurácia encontrado na literatura para predição do tempo de vida de baterias utilizadas em dispositivos móveis. A partir dos resultados das simulações constatou-se que o modelo ARX, em tempo discreto, é o mais acurado, quando comparado com o modelo de Rakhmatov-Vrudhula, apresentando um erro médio de 3, 39%. / 95 f.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:29:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293269.pdf: 4995492 bytes, checksum: edc7064d45650886b41ddb2bb2466251 (MD5) / Esta dissertação teve como objetivo fabricar e caracterizar membranas nanoestruturadas de polipirrol dopadas com moléculas redox-ativas, visando sua aplicação como eletrodos de uma bateria recarregável. As moléculas Indigo-5-5'-ácido dissulfônico (Indigo Carmim - IC), e 2,2´-azinobis (3 - etilbenzotiazolina - 6 - ácido sulfônico), (ABTS), foram escolhidas como dopantes do filme polimérico. As análises por voltametria cíclica destas moléculas em solução apresentaram comportamentos reversíveis controlados por processos difusivos. Filmes de polipirrol foram então eletropolimerizados potenciodinamicamente, na presença destas moléculas (PPy[IC], PPy[ABTS]), sobre susbtrato de vidro recoberto com ITO. Os voltamogramas destes filmes mostraram que os dopantes foram realmente incorporados ao polipirrol, sendo que suas propriedades redox foram preservadas. Os picos de corrente destes voltamogramas apresentaram um aumento linear com a velocidade de varredura, indicando o confinamento da molécula redox-ativa na superfície do eletrodo. Em seguida, os filmes de PPy[IC] e PPy[ABTS] foram nanoestruturados, utilizando máscaras coloidais de poliestireno (PS), removidas com tolueno após a preparação das membranas poliméricas. O processo de nanoestruturação destes filmes mostrou-se eficiente e revelou que a membrana polimérica cresce moldando a superfície das esferas, formando ao redor destas uma fina película com espessura de ? 60 nm. Testes de carga/descarga foram realizados nestas membranas nanoestruturadas, de forma a comparar sua capacidade de armazenamento de carga com a capacidade observada nos filmes compactos (não nanoestruturados). Verificou-se que as membranas crescidas até o equador das esferas são as que apresentam maior ganho percentual na capacidade dos filmes. Este ganho foi de 55% para o filme de PPy[IC] e 53% para o filme de PPy[ABTS], ambos crescidos sobre esferas de PS com 360 nm de diâmetro. Estes aumentos são significativos e revelam que a nanoestruturação dos filmes é uma estratégia viável para a otimização da capacidade de armazenamento de carga. Foram realizadas medidas preliminares com um protótipo de bateria, constituído por eletrodos de filmes compactos de PPy[IC] e PPy [ABTS], as quais mostraram a viabilidade da montagem da bateria, no entanto ajustes ainda devem ser feitos de forma a garantir a qualidade das medidas e para que possamos preparar um protótipo com os filmes nanoestruturados.

O processo de produção de chumbo, a partir da reciclagem de baterias ácido-chumbo, gera uma grande quantidade de resíduo sólido durante a etapa de fundição, quando, então, o chumbo é recuperado na sua forma metálica. As impurezas presentes nas matérias-primas, juntamente com outros materiais adicionados para promover as reações necessárias ao referido processo, formam a escória proveniente de fornos de fundição de chumbo. Essa escória é um resíduo de alta alcalinidade, sendo essencialmente constituída de ferro, e com concentrações menores de enxofre, sódio e chumbo. Outros metais, que estão como impurezas nas matérias-primas, também são encontrados em pequenas concentrações. Por ser o resíduo de maior geração na indústria de reciclagem de baterias, em torno de 15 a 30% em massa do material que entra no forno de redução forma a escória, ter um alto custo econômico e representar um grande passivo ambiental relacionado à sua geração e disposição final, a escória é estudada neste trabalho. O objetivo geral desta pesquisa é o estudo da possibilidade de minimização do impacto ambiental ocasionado pela geração desta escória, focando-se tanto na minimização da sua geração, quanto da sua periculosidade em relação à norma brasileira NBR 10004 para a classificação de resíduos sólidos. A primeira etapa do trabalho constituiu-se da caracterização do resíduo quanto à sua composição química, efeito ambiental, composição mineralógica e estrutural. A caracterização química do resíduo envolveu a sua análise por espectrometria de emissão atômica; a caracterização quanto ao efeito ambiental envolveu ensaios de lixiviação e solubilização e análise do pH; a caracterização mineralógica foi feita por meio da difração de raios X e a caracterização estrutural foi realizada por microscopia eletrônica de varredura. Após, foram verificadas as condições operacionais do processo com o propósito de identificar possíveis modificações no mesmo. Paralelamente, partiu-se para a sua simulação no aplicativo FactSage versão 5.3.1, na qual foram modificadas as condições operacionais do processo para um melhor entendimento do mesmo e verificação do seu comportamento na busca dos dois objetivos principais do trabalho. Nesta etapa, observou-se que a adição de ferro poderia ser minimizada para gerar menos resíduo e as adições de carbonato de sódio e carbono sólido poderiam ser otimizadas para melhorar as características do extrato lixiviado do resíduo gerado. Finalmente, na etapa de melhoria do processo, buscou-se implementar novas condições operacionais nos fornos industriais e verificar o seu efeito nas características do resíduo gerado. Os resultados mostraram que é possível uma redução da geração de resíduo através da minimização da adição de ferro à carga do forno rotativo até um certo ponto, a partir do qual problemas operacionais começam a ocorrer. A minimização da periculosidade do resíduo também é possível pela otimização das adições de carbonato de sódio e carbono sólido à carga.

A sociedade atual vive diante de um paradoxo que precisa ser resolvido em curto prazo. A produção crescente em um mercado que oferece equipamentos high-tech cada vez mais acessíveis (computadores mais velozes, telefones celulares com diversas utilidades, entre outros) associada a um grande desperdício de recursos naturais e à contaminação do meio ambiente causada tanto pelo processo de produção destes equipamentos quanto pelo rápido descarte dos mesmos. Dentre os aparelhos eletrônicos, os telefones celulares têm se destacado. Existem, atualmente, mais de 2,5 bilhões de celulares no mundo – o equivalente a mais de 40% da população global, e em 2010, serão 4 bilhões. A popularização desses aparelhos e a produção crescente dos mesmos têm aumentado a demanda por baterias recarregáveis as quais são descartadas, muitas vezes, antes mesmo do término de sua vida útil, gerando, com isso, um grande impacto ambiental associado ao desperdício de recursos naturais e à contaminação do meio ambiente. Nesse contexto está inserido o presente trabalho de doutoramento que teve como objetivo principal o desenvolvimento de uma metodologia de seleção e classificação quanto ao potencial para utilização de células de baterias de NiMH e Li-Íon descartadas. Para isso, avaliou-se a capacidade e estimou-se o percentual dessas células que ainda estavam em boas condições operacionais quando as baterias foram descartadas. Foram projetadas e desenvolvidas: uma linha de desmontagem de telefones celulares e baterias, e uma bancada de testes de células de baterias. Ao final do processo de avaliação, uma considerável quantidade dessas células apresentou capacidade para reuso, sendo consideradas aprovadas aproximadamente 40% e 45% do total das células testadas de NiMH e Li-Íon respectivamente. Os resultados obtidos nesse trabalho alertam quanto ao desperdício de recursos naturais com elevado valor agregado e propõem uma avaliação crítica do comportamento de fabricantes e consumidores desse tipo de dispositivo para conversão e estocagem de energia, visando estabelecer uma alternativa ambientalmente correta para diminuir a quantidade desse tipo de lixo eletrônico. Foi realizada também uma análise dos invólucros de algumas baterias originais, de maneira a projetar novos invólucros que fossem mais fáceis de montar e desmontar e possibilitassem maior flexibilidade na montagem e manutenção de células em uma bateria. / Modern society lives in front of a paradox that must be resolved in the short term. Increasing production in a market that offers high-tech equipment each time more available (faster computers, cell phones with various utilities, among others) with a huge waste of natural resources and environmental contamination caused by the production process of these equipments and the rapid disposal of them. Among the electronic devices, cell phones have highlight. There are currently over 2.5 billion mobile phones in the whole world - the equivalent of more than 40% of the global population and, in 2010, there will be 4 billion. The popularity of these devices and the growing production of them have increased the demand for rechargeable batteries which are often discarded, before the end of its useful life. This, in turn, leads to great waste in material and natural resources and to the contamination of the environment. This work is inserted in this context which aimed at the developing of a methodology for selection and assessment in terms of use potential for NiMH and Li-Ion discarded battery cells. In order to do so, the capacity of these cells, which were still in good operating conditions when the batteries were discarded, was assessed, and the percentage was estimated. A disassembly line of cell phones and batteries and cells batteries workbench tests were designed and developed. At the end of the assessment process, a considerable number of these cells still had reuse potential, with approximately 40% and 45% of all NiMH and Li-Ion discarded and tested cells being approved respectively. The present results warn about the natural resources waste and propose critical behavior assessment of producers and consumers of this type of device for conversion and energy storage, aiming to establish an environmentally correct alternative to reduce the amount of this sort of electronic trash. An analysis of some original batteries casings packs was also carried out in order to design new casings packs that could be easier to assemble and disassemble and provide more flexibility in the assembly and maintenance of cells in a battery.

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-18. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:22Z : No. of bitstreams: 1 000837283.pdf: 3517108 bytes, checksum: 232c181955dcd5815b0727f40986b4d3 (MD5) / Neste trabalho foram desenvolvidos métodos de análise aplicados a baterias e pilhas. A primeira etapa do trabalho consistiu na caracterização do material ativo das amostras de baterias e pilhas. Com a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS), foi possível calcular o tamanho médio das partículas com variação de 8,08 a 22,96 μm e verificar a presença dos metais tóxicos como Cd, Cr e Ni. O Cd apenas foi encontrado na bateria de Níquel- Cádmio (NiCd) e os demais elementos potencialmente tóxicos (Cr, Pb, As e Hg) não foram detectados. Ainda para a caracterização do material ativo das amostras e com auxílio da Difratometria de Raios-X (DRX) foi possível identificar a presença dos compostos químicos. Ensaio de lixiviação foi realizado para promover a extração dos metais tóxicos presentes no material ativo das baterias e pilhas. Os lixiviados foram analisados por Espectrometria de Absorção Atômica em Chama (FAAS) e Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Acoplado Indutivamente (ICP OES) para a quantificação dos metais Cr, Cd, Ni e Pb. O procedimento utilizado para promover as extrações foi ABNT NBR 10.005/2004 que permitiu avaliar a toxicidade do resíduo sólido. Os resultados obtidos através das duas técnicas utilizadas foram concordantes entre si, com a aplicação do Test t de Student com 95% de confiança e se mostraram adequadas para a determinação dos analitos de interesse no extrato lixiviado. A bateria NiCd apresentou uma alta concentração de Cd em sua composição e foi considerada um resíduo tóxico segundo a NBR 10.005/2004. Para a determinação total dos analitos na amostra de bateria NiCd, foi desenvolvido um procedimento de preparo de amostra que permitiu a total digestão da mesma, visando à quantificação dos metais tóxicos por ICP OES. O procedimento B se mostrou mais adequado para promover a... / In this work analytical methods applied to batteries were developed. The first stage work consisted in the characterization of the active material of the samples and batteries. With Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) it was possible to calculate the mean particle size with a range from 8.08 to 22.96 μm and verifying the presence of toxic metals such as Cd, Cr and Ni. The Cd was found only in the nickel-cadmium - NiCd batteries only, the other potentially toxic elements (Cd, Cr, Pb, As and Hg) were not detected. For the characterization of active material and the samples with the aid of X- Ray Diffraction (XRD) it was possible to identify the presence of chemical compounds. Leaching test was conducted to promote the extraction of toxic metals present in the active material of batteries. The leachates were analyzed by Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS) and Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES) for the quantification of metals Cr, Cd, Ni and Pb. The procedure used to promote the extractions was the ABNT NBR 10.005/2004 devised for evaluating the toxicity of solid waste. The results obtained by the two techniques were concordant between themselves, with the application of the Student's t-test with 95% confidence level and were adequate for the determination of the analytes in the leachate extract. The NiCd battery showed a high concentration of Cd in its composition and was considered a toxic waste according to NBR 10.005/2004. For total determination of the analytes in the NiCd sample, a procedure for sample preparation was developed that resulted in complete digestion of the same in order to quantify the toxic metals by ICP OES. Procedure B was more suitable to promote digestion of the samples with the determination of Cr, Cd, Ni and Pb. The accuracy using procedure B was evaluated using the NiCd battery and the ...

O processo de produção de chumbo, a partir da reciclagem de baterias ácido-chumbo, gera uma grande quantidade de resíduo sólido durante a etapa de fundição, quando, então, o chumbo é recuperado na sua forma metálica. As impurezas presentes nas matérias-primas, juntamente com outros materiais adicionados para promover as reações necessárias ao referido processo, formam a escória proveniente de fornos de fundição de chumbo. Essa escória é um resíduo de alta alcalinidade, sendo essencialmente constituída de ferro, e com concentrações menores de enxofre, sódio e chumbo. Outros metais, que estão como impurezas nas matérias-primas, também são encontrados em pequenas concentrações. Por ser o resíduo de maior geração na indústria de reciclagem de baterias, em torno de 15 a 30% em massa do material que entra no forno de redução forma a escória, ter um alto custo econômico e representar um grande passivo ambiental relacionado à sua geração e disposição final, a escória é estudada neste trabalho. O objetivo geral desta pesquisa é o estudo da possibilidade de minimização do impacto ambiental ocasionado pela geração desta escória, focando-se tanto na minimização da sua geração, quanto da sua periculosidade em relação à norma brasileira NBR 10004 para a classificação de resíduos sólidos. A primeira etapa do trabalho constituiu-se da caracterização do resíduo quanto à sua composição química, efeito ambiental, composição mineralógica e estrutural. A caracterização química do resíduo envolveu a sua análise por espectrometria de emissão atômica; a caracterização quanto ao efeito ambiental envolveu ensaios de lixiviação e solubilização e análise do pH; a caracterização mineralógica foi feita por meio da difração de raios X e a caracterização estrutural foi realizada por microscopia eletrônica de varredura. Após, foram verificadas as condições operacionais do processo com o propósito de identificar possíveis modificações no mesmo. Paralelamente, partiu-se para a sua simulação no aplicativo FactSage versão 5.3.1, na qual foram modificadas as condições operacionais do processo para um melhor entendimento do mesmo e verificação do seu comportamento na busca dos dois objetivos principais do trabalho. Nesta etapa, observou-se que a adição de ferro poderia ser minimizada para gerar menos resíduo e as adições de carbonato de sódio e carbono sólido poderiam ser otimizadas para melhorar as características do extrato lixiviado do resíduo gerado. Finalmente, na etapa de melhoria do processo, buscou-se implementar novas condições operacionais nos fornos industriais e verificar o seu efeito nas características do resíduo gerado. Os resultados mostraram que é possível uma redução da geração de resíduo através da minimização da adição de ferro à carga do forno rotativo até um certo ponto, a partir do qual problemas operacionais começam a ocorrer. A minimização da periculosidade do resíduo também é possível pela otimização das adições de carbonato de sódio e carbono sólido à carga.

Resumo: Foi realizada uma análise geral do processo de descarga das placas positivas empastadas das baterias de chumbo-ácido para testar o poder explanatório de dois modelos: o modelo de estado sólido, proposto neste trabalho, e o conhecido modelo de dissolução-precipitação, para explicar qualitativamente os resultados experimentais. Os dois modelos foram descritos e relacionados a dois fenômenos importantes: a existência, durante a descarga, de uma "zona de reação” contínua, que se desloca da superfície das placas na direção do seu interior e a possibilidade de "esgotamento” do ácido sulfúrico, especialmente nos casos de baixas concentrações de ácido e elevadas correntes de descarga, produzindo uma diminuição na quantidade de material ativo descarregado. Como resultado, foi analisada a influência, durante a descarga, da corrente de descarga e da solução de ácido sulfúrico nas curvas de potencial contra tempo, na capacidade e na resistência das placas, durante o transiente de descarga, especialmente no caso de baixas densidades de corrente de descarga. Este estudo foi realizado em dois tipos equivalentes de placas, produzidas por duas tecnologias de fabricação diferentes. Os resultados mostraram que ambos modelos, com a introdução de algumas modificações das suas formulações tradicionais, explicam os resultados experimentais encontrados.

A sociedade atual vive diante de um paradoxo que precisa ser resolvido em curto prazo. A produção crescente em um mercado que oferece equipamentos high-tech cada vez mais acessíveis (computadores mais velozes, telefones celulares com diversas utilidades, entre outros) associada a um grande desperdício de recursos naturais e à contaminação do meio ambiente causada tanto pelo processo de produção destes equipamentos quanto pelo rápido descarte dos mesmos. Dentre os aparelhos eletrônicos, os telefones celulares têm se destacado. Existem, atualmente, mais de 2,5 bilhões de celulares no mundo – o equivalente a mais de 40% da população global, e em 2010, serão 4 bilhões. A popularização desses aparelhos e a produção crescente dos mesmos têm aumentado a demanda por baterias recarregáveis as quais são descartadas, muitas vezes, antes mesmo do término de sua vida útil, gerando, com isso, um grande impacto ambiental associado ao desperdício de recursos naturais e à contaminação do meio ambiente. Nesse contexto está inserido o presente trabalho de doutoramento que teve como objetivo principal o desenvolvimento de uma metodologia de seleção e classificação quanto ao potencial para utilização de células de baterias de NiMH e Li-Íon descartadas. Para isso, avaliou-se a capacidade e estimou-se o percentual dessas células que ainda estavam em boas condições operacionais quando as baterias foram descartadas. Foram projetadas e desenvolvidas: uma linha de desmontagem de telefones celulares e baterias, e uma bancada de testes de células de baterias. Ao final do processo de avaliação, uma considerável quantidade dessas células apresentou capacidade para reuso, sendo consideradas aprovadas aproximadamente 40% e 45% do total das células testadas de NiMH e Li-Íon respectivamente. Os resultados obtidos nesse trabalho alertam quanto ao desperdício de recursos naturais com elevado valor agregado e propõem uma avaliação crítica do comportamento de fabricantes e consumidores desse tipo de dispositivo para conversão e estocagem de energia, visando estabelecer uma alternativa ambientalmente correta para diminuir a quantidade desse tipo de lixo eletrônico. Foi realizada também uma análise dos invólucros de algumas baterias originais, de maneira a projetar novos invólucros que fossem mais fáceis de montar e desmontar e possibilitassem maior flexibilidade na montagem e manutenção de células em uma bateria. / Modern society lives in front of a paradox that must be resolved in the short term. Increasing production in a market that offers high-tech equipment each time more available (faster computers, cell phones with various utilities, among others) with a huge waste of natural resources and environmental contamination caused by the production process of these equipments and the rapid disposal of them. Among the electronic devices, cell phones have highlight. There are currently over 2.5 billion mobile phones in the whole world - the equivalent of more than 40% of the global population and, in 2010, there will be 4 billion. The popularity of these devices and the growing production of them have increased the demand for rechargeable batteries which are often discarded, before the end of its useful life. This, in turn, leads to great waste in material and natural resources and to the contamination of the environment. This work is inserted in this context which aimed at the developing of a methodology for selection and assessment in terms of use potential for NiMH and Li-Ion discarded battery cells. In order to do so, the capacity of these cells, which were still in good operating conditions when the batteries were discarded, was assessed, and the percentage was estimated. A disassembly line of cell phones and batteries and cells batteries workbench tests were designed and developed. At the end of the assessment process, a considerable number of these cells still had reuse potential, with approximately 40% and 45% of all NiMH and Li-Ion discarded and tested cells being approved respectively. The present results warn about the natural resources waste and propose critical behavior assessment of producers and consumers of this type of device for conversion and energy storage, aiming to establish an environmentally correct alternative to reduce the amount of this sort of electronic trash. An analysis of some original batteries casings packs was also carried out in order to design new casings packs that could be easier to assemble and disassemble and provide more flexibility in the assembly and maintenance of cells in a battery.