Orientador: Ennio Peres da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-24T11:10:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amaral_EduardoGurgeldo_D.pdf: 19526807 bytes, checksum: 3080d11913fdf2000190f035acbb0cde (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O agravamento dos problemas ambientais em todo mundo tem exigido medidas corretivas urgentes. Nos grandes centros urbanos o setor de transportes contribui com uma parcela expressiva da poluição atmosférica devido a queima de derivados de petróleo como combustível em veículos. Entre as medidas possíveis de serem adotadas em resposta à esta premente necessidade, a viabilização de veículos com propulsão elétrica é uma das mais cogitadas, por ser considerada, diferentemente das outras, como uma solução de propulsão automotiva com característica de emissão zero de poluentes. Em contraste com o grande avanço tecnológico que boa parte dos componentes de potência destes veículos tiveram, o sistema de armazenamento de eletricidade, ainda baseado fortemente nas baterias eletroquímicas, em especial nas de chumbo-ácido, não apresentaram um avanço significativo. Um meio muito promissor e com características interessantes para o fornecimento de energia elétrica e que pode também ser usado em veículos elétricos é a célula de combustível. Esta forma agrega as vantagens da conversão de um combustível diretamente em eletricidade sem gerar poluição. Porém, além de necessitar de um grande avanço tecnológico, ela possui atualmente uma grande limitação em relação ao seu elevado custo. Uma forma de alcançar patamares de custo menores é atingir determinadas escalas de produção. Para isso é preciso encontrar aplicações viáveis tanto a nível técnico como de custo. A célula de combustível como fonte de energia para veículos elétricos deverá ter um grande mercado uma vez resolvidos estes problemas. Uma forma de introduzi-Ias e até viabilizá-Ias é através de sistemas híbridos onde células com uma pequena potência e consequentemente menor custo, daria suporte energético para proporcionar autonomia para o veículo, enquanto outro sistema, como um banco de baterias eletroquímicas, forneceria a energia de pico para os momentos que exigir maior potência. Este trabalho faz um rápido levantamento dos avanços tecnológicos dos veículos elétricos, descreve o sistema de funcionamento das células de combustível, destaca os principais tipos e, entre estes aponta o mais apropriado atualmente. para aplicações automotivas. Dentro deste panorama, propõe um arranjo do sistema energético híbrido para um veículo hipotético, que possa suprir as necessidades técnicas para que os veículos elétricos possam vir a ser mais competitivos e atraentes para o usuário dentro das limitações inerentes ao atual estado de evolução das tecnologias envolvidas / Abstract: Zero emission vehicles are indicated as an ideal solution to minimize the environment problems at the large urban cities. At the present only the electric vehicles hold at this category. To viability this kind of vehicle must be defined the energy supply. The most used energy often are the batteries, but the advanced technology of this kind of system limits this utilization of competitive way with the conventionally cars. Fuel Cells are indicate as promissor way for this finality, but it¿s required a technology advanced and actuality, the cost is very expensive. The advantage of this system is that it converts a fuel directly of electricity. This work gives the propose the study of viabilization of a fuel cells / batteries ¿ hybrid system to demand of energy in electric vehicles like a way to turn it more attractive to adapted this vehicles / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Micheli Barbosa de Andrade.pdf: 2002962 bytes, checksum: 51f76c0895430f8d105003d680198199 (MD5) Previous issue date: 2011-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In Brazil, the main source of lead metal is derived from recycled lead-acid batteries by the pyrometallurgical process. The process consists in separating the components of lead-acid battery and subsequent fusion of the metal in the furnace to reduce the rotational type. Recycling is an economical alternative, sustainable and environmentally friendly but, recycling industries are potentially polluting. During the process, there is generating a large amount of slag, which may contain metals that were present in raw material or that were added to the reactions necessary to promote the recycling process. This slag is classified as Class I waste, hazardous waste, according to Brazilian standard NBR 10004 Brazilian Association of Technical Standards and (ABNT) and must have as the final destination of hazardous waste landfill. The contribution of this paper lies in the chemical evaluation of the slag from the recycling of lead batteries; structural characterizations, indicate that in turn, forms of association of the metal, and their potential to mobilize heavy metals from the method of Tessier (Method of selective extraction applied to soils and sediments) applied to the residue in order to evaluate the conditions in which metals can be removed in the same. Data from x-ray fluorescence (XRF) showed a predominance of the elements Fe, Si, S, Al, Ca, Pb and Zn, with the initial sample had a higher quality metals and in a much higher sample. By x-ray diffraction was obtained to confirm these associated elements, forming compounds. The fayalite was present in all samples, mainly in lower and central samples, as well as lead sulfide and iron sulfide, the large overlap of the peaks difficult to visualize the phases. The evaluation of the mobilization of metals from the Tessier method and comparison with the VMP CONAMA 357 demonstrated the potential risks, direct or indirect, of the mobilization of these metals. With the application of different conditions of leaching of the method of Tessier, one can observe that treatment of these slags in pH 5.0 extracts about 90% of lead present in the slag. / No Brasil, a principal fonte de chumbo metalico e obtido a partir da reciclagem de baterias de chumbo-acido pelo processo pirometalurgico. O processo consiste na separacao dos componentes da bateria de chumbo-acido e posterior fusao dos metais no forno de reducao do tipo rotatorio. Esta e uma alternativa economica, sustentavel e ecologicamente correta mas, as industrias de reciclagem sao potencialmente poluidoras. Durante o processo, ha geracao de uma grande quantidade de escoria, que pode conter metais que estavam presentes na matéria prima ou que foram adicionados para promover as reacoes necessarias ao processo. Essa escoria e classificada como residuo de classe I, residuo perigoso, segundo a norma brasileira NBR 10004 da Associacao Brasileira de Normas e Tecnicas (ABNT) e deve ter como destino final o aterro de industriais. A contribuicao deste estudo reside na avaliacao quimica da escoria proveniente da reciclagem de baterias de chumbo; as caracterizacoes estruturais, que indicam por sua vez, as formas de associacao do metal; e o seu o potencial de mobilizacao de metais a partir do metodo de Tessier (metodo de extracoes seletivas aplicado a solos e sedimentos) aplicado ao residuo como forma de avaliar as condicoes em que os metais podem ser removidos do mesmo. Pelos dados de fluorescencia de raios x (FRX) observou-se predominância dos elementos Fe, Si, S, Al, Ca, Pb e Zn, sendo que na amostra inicial houve uma maior qualidade de metais e na amostra superior uma maior quantidade. Pela difracao de raios x obteve-se a confirmacao destes elementos associados, formando compostos. A fayalita estava presente em todas as amostras, principalmente nas amostras inferior e central, assim como sulfeto de chumbo e sulfeto de ferro; a grande superposicao dos picos dificultou a visualizacao das fases. A avaliacao da mobilizacao dos metais a partir do metodo de Tessier e a comparacao com os VMP do CONAMA 357 demonstraram os riscos potenciais, diretos ou indiretos, da mobilizacao desses metais. Com a aplicacao das diferentes condicoes de lixiviação do metodo de Tessier, pode-se observar que o tratamento dessas escorias em pH 5,0 extrai cerca de 90% do chumbo presente na escoria.

O presente trabalho apresenta os estudos, especificaÃÃes, instalaÃÃo e operaÃÃo de um sistema fotovoltaico com a finalidade de fornecer energia elÃtrica a uma escola pÃblica, localizada em uma Ãrea isolada do sul do Estado do PiauÃ. O sistema foi proposto e seu protÃtipo constituÃdo por painel fotovoltaico, banco de baterias, carregador do banco de bateria e conversor CC/CC elevador, que alimenta as cargas em corrente contÃnua, projetado para uma autonomia de trÃs dias, mesmo em condiÃÃes mÃnimas de radiaÃÃo solar. A energia solar capturada pelo painel solar à armazenada em um banco de baterias estacionÃrias do tipo chumbo-Ãcido. O carregador de baterias trabalhando no ponto de mÃxima potÃncia (MPP) do painel à responsÃvel pelo carregamento deste banco. A carga à suprida pelo conversor CC/CC elevador de alto ganho (24 Vdc para 311 Vdc). O projeto completo do sistema à apresentado ao longo deste trabalho, bem como sÃo apresentados os principais resultados experimentais do protÃtipo mostrado e instalado em campo. / This work presents the studies, specifications, installation and operation of a photovoltaic system in order to provide electricity to a public school located in an isolated area of the southern state of PiauÃ. The system was proposed and its prototype constituted by photovoltaic panel, battery bank, charger from the battery bank and converter DC / DC elevator, that feed the chargers in direct current designed for a range of three days, even in minimum solar radiation. The solar energy captured by solar panel is stored in a stationary batteries, lead acid type. The battery charger working at maximum power point (MPP) of the panel is responsible for load bank. The load is supplied by the DC / DC converter lift high gain (24 Vdc to 311 Vdc). The complete design system and its control are presented throughout this work, as well as presented the main results of the experimental prototype shown and installed in the field.

A maior parte da energia consumida no mundo provém da queima de combustíveis fósseis, responsáveis pelo desenvolvimento da sociedade moderna, mas, também, por diversos danos ao meio ambiente. Desse modo, a exploração de fontes limpas e alternativas de energia renovável, tais como a solar e a eólica, tem ganhado grande importância e atenção dos pesquisadores nos últimos anos. Entretanto, o armazenamento destas formas de energia precisa ser eficiente, para que possam ser utilizadas nos períodos de indisponibilidade da fonte. Neste sentido, as baterias são uma das mais eficazes formas de geração e armazenamento de energias renováveis. No entanto, seu uso ainda é limitado, principalmente para aplicação em veículos automotores, que são um dos responsáveis pela emissão de gases poluentes. O principal fator limitante está relacionado às baixas densidades energéticas nos materiais utilizados para compor os elementos das baterias modernas. O desenvolvimento experimental de novos materiais, para este fim, é um trabalho demorado e caro, de tal forma que métodos teóricos têm sido usados com sucesso para prever o comportamento de novos materiais, apropriados para utilização como componentes básicos das baterias. Neste projeto serão investigados, teoricamente, materiais nanoestruturados para aplicação como eletrodos de baterias de íons de lítio, uma das formas mais populares de baterias atualmente. Neste trabalho apresentamos as propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais da grafite e dos sistemas bidimensionais grafeno, SiC e CN utilizando cálculos ab initio baseados na teoria do funcional da densidade, onde se utilizou o método de pseudopotencial PAW (Projector Augmented Wave) e aproximação van der Waals (optB88-vdW) para o termo de troca-correlação. A grafite e o grafeno foram estudados para validar o método aplicado, o qual foi usado para estudar as estruturas de SiC (bicamadas) e CN (monocamada e bicamada) como possíveis nanomateriais para compor ânodos de baterias de íons de lítio. Estudamos a adsorção de Li nas bicamadas de SiC em diferentes sítios encontrando a posição estável e as possíveis vantagens e desvantagens de utilizá-las como ânodos de baterias de íons de lítio. As estruturas CN não se mostraram ser sistemas viáveis, uma vez que são dinamicamente instáveis. No entanto, estudamos as propriedades de camadas de CN hidrogenadas, que são dinamicamente estáveis e possíveis candidatas para aplicação em baterias de lítio. / Most of the energy consumed in the world comes from the burning of fossil fuels, responsible for the development of modern society, but also for various damages to the environment. Thus, the exploration of clean and alternative sources of renewable energy, such as solar and wind, has gained great importance and attention from researchers in recent years. However, the storage of these forms of energy must be efficient, so that they can be used during periods of unavailability of the source. In this sense, batteries are one of the most effective forms of generation and storage of renewable energies. However, its use is still limited, mainly for application in automotive vehicles, which are one of the responsible for the emission of polluting gases. The main limiting factor is related to the low energy densities in the materials used to compose the elements of modern batteries. The experimental development of new materials for this purpose is a time consuming and expensive work, so that theoretical methods have been used successfully to predict the behavior of new materials suitable for use as basic components of the batteries. In this project it will be investigated, theoretically, nanostructured materials for application as electrodes of lithium-ion batteries, currently, one of the most popular forms of batteries. In this work we present the structural, electronic and vibrational properties of graphite and two-dimensional graphene, SiC and CN systems using ab initio calculations based on the density functional theory, where the pseudopotential PAW (Projector Augmented Wave) method and van der Waals approximation (optB88-vdW) for the exchange-correlation were used. Graphite and graphene were studied to validate the applied method, which was used to study the SiC (bilayer) and CN (monolayer and bilayer) structures as possible nanomaterials to compose anodes of lithium-ion batteries. We studied the adsorption of Li in the SiC bilayers at different sites, finding the stable position and the possible advantages and disadvantages of using them as anodes of lithium-ion batteries. The CN structures have not been shown to be viable systems, since they are dynamically unstable. However, we have studied the properties of hydrogenated CN layers, which are dynamically stable and possible candidates for application in lithium batteries.

As diimidas naftálicas simétricas têm sido vastamente estudadas devido suas propriedades químicas, ópticas, e eletrônicas. A possibilidade de modular suas propriedades com a substituição de grupos diversos na formação da imida, viabiliza aplicações em dispositivos eletrônicos, conversão de energia e produção de redes de coordenação metalo-orgânicas. Neste trabalho sintetizou-se uma série de 5 diimidas naftálicas (NDIs) simétricas com substituintes aromáticos. Foram analisadas as características espectroscópicas e eletrônicas com obtenção dos valores de band-gap óptico através de ensaios de voltametria cíclica e cálculos teóricos (DFT), mostrando a influência dos substituintes nas propriedades eletrônicas. Estas moléculas apresentam indícios de agregação em determinados solventes tornando possível a produção de filmes finos. As NDIs produzidas foram intercaladas em uma matriz inorgânica lamelar, o pentóxido de vanádio amorfo, e melhorando consideravelmente, via de regra, a capacidade específica de carga quando analisados em sistemas trocadores de íon lítio, aplicados geralmente em cátodos de bateria, com valores da ordem de 190 mA.h.g-1 (sob 100 uA, variação de E +1,2V à -1,2V). É provavelmente um dos primeiros trabalhos a utilizar NDIs em sistemas mistos de matrizes inorgânicas aplicados em trocadores de íons. Algumas apresentam potencial para dispositivos de conversão de luz em eletricidade. / Symmetric naphthalic diimides have been extensively studied due to their chemical, optical, and electronic properties. The possibility of modulating their properties by substitution with several groups in the formation of imides allows diverse applications in electronic devices, energy conversion, production of metallo-organic frameworks (MOFs). In this thesis, a series of 5 symmetrical aromatic-substituted naphthalic diimides (NDIs) were sinthesized. We have studied their optical and electronic characteristics obtaining optical band-gap with cyclic voltammetry tests and theoretical calculations (DFT), showing the influence of substituent in the electronic properties. Some of these imides may aggregate in certain solvents allowing this way the production thin films. The NDIs were intercalated in the inorganic intercalation matrix of amorphous vanadium pentoxide, and showed generally considerable improvement in the specific charge capacity when used in lithium ion exchange systems, that are usually applied in battery cathodes, reaching values of the order of 190 mA.h.g-1 (under 100 uA, E variation of + 1.2V to -1.2V). This is probably one of the first works using NDIs in mixed systems to applied inorganic matrices as ion exchangers. Some of them may be used for light conversion to electricity devices.

Atualmente um dos principais objetivos na área de pesquisa tecnológica é o desenvolvimento de soluções em favor do Meio Ambiente. Este trabalho tem por objetivo demonstrar a reutilização e consequentemente o aumento da vida útil de uma bateria Chumbo-Ácido, comumente instaladas em veículos automóveis, bem como beneficiar locais e usuários remotos onde o investimento na instalação de linhas de transmissão se torna inviável geográfica e economicamente, utilizando a luz solar como fonte de energia. No entanto a parte mais suscetível a falhas são as próprias baterias, justamente pela vida útil delas serem pequenas (em torno de 3 anos para a bateria automotiva) em comparação com o restante do sistema. Considerando uma unidade que já foi usada anteriormente, a possibilidade de falhas é ainda maior. A fim de diagnosticar e evitar que uma simples bateria possa prejudicar o funcionamento do sistema como um todo, o projeto considera a geração de energia elétrica por células fotovoltaicas e também contempla um sistema microcontrolado para leitura de dados utilizando o microcontrolador ATmega/Arduino, leitura de corrente por sensores de efeito hall da Allegro Systems, relés nas baterias para abertura e fechamento delas no circuito e um sistema de alerta para o usuário final de qual bateria está em falha e que precisa ser reparada e/ou trocada. Esse projeto foi montado na Ilha dos Arvoredos SP, distante da costa continental em aproximadamente 2,0km. Foram instaladas células solares e um banco de baterias, a fim de estudar o comportamento das baterias. O programa pôde diagnosticar e isolar uma das baterias que estava apresentando defeito, a fim de se evitar que a mesma viesse a prejudicar o sistema como um todo. Por conta da dificuldade de locomoção imposta pela geografia, foi escolhido o cartão SD para o armazenamento dos dados obtidos pelo Arduino. Posteriormente os dados foram compilados e analisados. A partir dos resultados apresentados podemos concluir que é possível usar baterias novas e baterias usadas em um mesmo sistema, de tal forma que se alguma das baterias apresentar uma falha o sistema por si só isolará a unidade. / Actually one of the main goals in the technology research area is the development of solutions in accordance with our Environment. The objective of this work is to illustrate the reuse and consequently increase of the Lead-Acid Secondary Battery lifecycle, commonly installed in automotive vehicles, as well as to benefit remote areas and users, where the investment in a new electrical infrastructure is unfavorable geographically and economically, using sunlight as a feasible and available alternative solution. However, the most fragile part of the system are the batteries, due to their own short service life (approximately 3 years for the automotive battery), compared with the other equipment within the system. The chance to have a failure is even higher when using a unit which has been serviced before. In order to anticipate and avoid that a single faulty battery could bring the entire system down, the project consider using photovoltaic cells for electricity generation and also has a micro-controlled system for data reading using an ATmega/Arduino microcontroller, current readings using hall-effect sensors from Allegro Systems, relays on the batteries to open and close themselves in the circuit and an alarm system that indicates to the user which battery is faulty as well as needing repair and/or replacement. This project has been installed in Ilha dos Arvoredos SP, a small island with approximately 2.0km far from the coast. Solar cells and a battery string have been installed in order to study the behavior of the batteries. The programming could diagnose and isolate one of the batteries that has been having a failure, to avoid that this same single battery could cause a major failure on the entire system. Due to the restrictions imposed by the geography, the SD card has been chosen for the data storage obtained by Arduino board. Later on the data has been compiled as well as analyzed. The obtained data has shown that it is possible using old and new batteries in a same string, as long as the system will isolate the faulty battery if any of the batteries shows a failure.

A modelagem matemática por meio de equações diferenciais é uma importante ferramenta para prever o comportamento de baterias redox de vanádio, pois ela pode contribuir para o aperfeiçoamento do produto e melhor entendimento dos princípios da sua operação. Os estudos de modelagem podem ser aliados à análise assintótica no intuito de promover reduções ou simplificações que tornem os modelos menos complexos, isso é feito a partir da observação da importância que cada termo exerce sobre as equações. Tais simplificações são úteis neste contexto, visto que os modelos geralmente abordam uma célula apenas - a menor unidade operacional da bateria - enquanto aplicações reais exigem o uso de dezenas ou centenas delas implicando em uma maximização do uso de recursos computacionais. Neste trabalho, foram investigadas múltiplas formas de reduções assintóticas que empregadas na construção dos modelos puderam acelerar o tempo de processamento em até 2,46 vezes ou reduzir os requisitos de memória principal em até 11,39%. As simulações computacionais foram executadas pelo software COMSOL Multiphysics v. 4.4, e também por scripts desenvolvidos em ambiente de programação MATLAB. A validação dos resultados foi feita comparando-os a dados experimentais presentes na literatura. Tal abordagem permitiu também validar as rotinas implementadas para a simulação dos modelos comparando suas soluções com aquelas providas pelo COMSOL. / Mathematical modelling using differential equations is an important tool to predict the behavior of vanadium redox batteries, since it may contribute to improve the device performance and lead to a better understanding of the principles of its operation. Modelling can be complemented by asymptotic analysis as a mean to promote reductions or simplifications that make models less complex. Such simplifications are useful in this context, whereas these models usually addresses one cell only the smallest operating unit while real applications demand tens or hundreds cells implying on larger computational requirements. In this research, several options for asymptotic reductions were investigated and, applied to different models, were able to speed up the processing time in 2.46× or reduce the memory requirements up to 11.39%. The computational simulations were executed by COMSOL Multiphysics v.4.4, also by in-house code developed in MATLAB. The validation of results was done by comparing it to experimental results available in literature. Additionally, correlating the results provided by COMSOL with the ones arising from the implemented sub-routines allowed to validate the developed algorithm.

A busca por fontes de energia é algo inerente à história da sociedade. O impacto da revolução industrial e a evolução da produção manufaturada, forçaram a um crescimento do uso dos combustíveis fósseis. Crises do petróleo, crescimento populacional, tratados ambientais e o reconhecimento da influência das atividades humanas nos fenômenos de mudanças climáticas levaram ao aprofundamento das pesquisas e aplicações em Energias Renováveis e fontes menos poluentes. Dentre essas diversas pesquisas destaca-se o desenvolvimento de células eletroquímicas, que em muitas vezes, estão relacionadas à problemas de poluição ambiental. Células eletroquímicas são dispositivos capazes de gerar e acumular energia através de reações químicas e bioquímicas. Estudos nessa área são importantes, visto que muitas vezes existem dúvidas de ordem técnica para suas aplicações no design de produtos eletroeletrônicos, que buscam reduzir seu impacto, principalmente, no descarte final. Neste sentido, a presente pesquisa buscou contribuir com dados técnico-científicos orientadores para a geração da microenergia, a partir da utilização de materiais naturais para fabricação da célula bioquímica. Diante desse objetivo, foram selecionados materiais naturais dentre um conjunto de folhas de espécies comuns no estado do Rio Grande do Sul, Brasil, com possível potencial para atuarem como eletrólito na microgeração de energia de corrente contínua. Após os ensaios de caracterização, foram montados sistemas de células eletroquímicas composta por eletrodos de Cobre e Zinco e os materiais selecionados como eletrólito. Os resultados apontaram que as folhas de limão, de bergamota, e de laranja apresentam um potencial para geração de energia. Com base na pesquisa, verificou-se que existem boas possibilidades para microgeração de energia utilizando eletrólitos com matérias naturais. / The search for energy sources is something inherent in the history of society. The impact of the industrial revolution and the evolution of manufactured production forced the use of fossil fuels to grow. Oil crises, population growth, environmental treaties and the recognition of the influence of human activities on the phenomena of climate change have led to the deepening of research and applications in Renewable Energies and less polluting sources. Among these several types of research the development of electrochemical cells, which in many cases, are related to the problems of environmental pollution, stands out. Electrochemical cells are devices capable of generating and accumulating energy through chemical and biochemical reactions. Studies in this area are important since there are often technical doubts for their applications in the design of electrical and electronic products, which seek to reduce their impact, mainly in the final disposal. In this sense, the present research sought to contribute to technical-scientific data guiding for the generation of micro-energy, from the use of natural materials to manufacture the biochemical cell. In view of this objective, natural materials were selected from a set of leaves of common species in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, with a potential to act as an electrolyte in the micro energy generation of direct current. After the characterization tests, electrochemical cell systems composed of Copper and Zinc electrodes and the materials selected as electrolyte were assembled. The results indicated that lemon, bergamot, and orange leaves have a potential for energy generation. Based on the research, it was verified that there are good possibilities for microgeneration of energy using electrolytes with natural materials.

Neste trabalho foi estudado as ligas La0,7-xMgx Pr0,3Al0,3Mn0,4Co0,5Ni3,8 (x = 0 a 0,7) como eletrodo negativo de baterias de níquel - hidreto metálico. A hidrogenação das ligas foi realizada com duas pressões de H2 (2 bar e 10 bar) e temperaturas (ambiente e 500°C). A capacidade de descarga das ba terias de níquel hidreto metálico foram analisadas pelo equipamento de testes elétricos ARBIN BT-4. As ligas, no estado bruto de fusão, foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e difração de Raios-X. Com o aumento da concentração de Mg nas ligas aumenta-se a capacidade de descarga, porém nota-se a diminuição a estabilidade cíclica das baterias. A capacidade de descarga máxima obtida foi para a liga Mg0,7Pr0,3Al0,3Mn0,4Co0,5Ni3,8 (60 mAh) e a bateria que apresentou a melhor performance foi La0,4Mg0,3Pr0,3Al0,3Mn0,4Co0,5Ni3,8 (53 mAh e 150 ciclos). A capacidade de absorção de hidrogênio diminui quando se adiciona Mg, não ocorrendo tal efeito para a liga Mg0,7Pr0,3Al0,3Mn0,4Co0,5Ni3,8. / In this work were studied of La0.7-xMgx Pr0.3Al0.3Mn0.4Co0.5Ni3.8 (x = 0 and 0.7) alloys for negative electrodes of the nickel-metal hydride batteries. The hydrogenation of the alloys was performed varying pressing of H2 (2 and 10 bar) and temperature (room and 500°C). The discharge capacity of the nic kel-metal hydride batteries were analyzed in ARBIN BT- 4 electrical test equipment. The as-cast alloys were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), energy disperse spectroscopy (EDX) and X-Ray diffraction. The increasing Mg addition in the alloy increases maximum discharge capacity but decrease cycle life of the batteries. The maximum discharge capacity was obtained with the Mg0.7Pr0.3Al0.3Mn0.4Co0.5Ni3.8 alloy (60 mAh) and the battery which presented the best performance was La0.4Mg0.3Pr0.3Al0.3Mn0.4Co0.5Ni3.8 alloy (53 mAh and 150 cycles). The H2 capability of absorption was diminished for increased Mg addition and no such effect occurs for Mg0.7Pr0.3Al0.3Mn0.4Co0.5Ni3.8 alloy.

Atualmente, o uso de dispositivos móveis tem aumentado signi cativamente devido a mobilidade, obtida com o auxílio de uma fonte de energia denominada bateria, e a facilidade ao acesso a rede sem o, proporcionada por estes aparelhos. Conhecer o tempo pelo qual a bateria consegue manter o dispositivo em funcionamento, ou seja, seu tempo de vida, tem sido de fundamental importância no desenvolvimento de dispositivos móveis. Sendo assim, conhecer algum método capaz de predizer este tempo de vida da bateria se torna muito importante. Com isto, neste estudo busca-se obter um modelo matemático que realiza a predição do tempo de vida de baterias utilizadas em dispositivos móveis, a partir da aplicação da teoria de Identi cação de Sistemas. Esta modelagem é realizada através de dados experimentais obtidos de uma plataforma de teste, considerando baterias do tipo Lítio-Íon, da marca Nokia, modelo BL-5F, presente em telefones celulares Nokia, modelo N95. A implementação dos modelos foi realizada na ferramenta computacional MatLab, com o auxílio da caixa de ferramentas denominada Ident. O modelo obtido pelo estudo, como o mais acurado, pertence a família de modelos paramétricos lineares, sendo do tipo AutorRegressivo (AR) no domínio de tempo discreto. Este modelo tamém foi convertido para o domínio de tempo contínuo, sendo seu melhor resultado obtido pelo discretizador Tustin. Por m, os modelos AR em tempo discreto e tempo contínuo foram comparados ao modelo analítico de Difusão de Rakhmatov e Vrudhula, considerado na literatura técnica como o modelo analítico mais acurado. O modelo AR em tempo discreto apresentou-se o mais acurado com um erro médio de 0,72%. / 85 f.