Elementos de fixação para bandejas de baterias de armazenamento de energia

1. Uma falha por corrosão numa instalação de armazenamento

Em 2023, uma instalação de armazenamento de energia ao ar livre no leste da China foi inspecionada após um ano de serviço. Formaram-se picadas profundas em torno de cada parafuso da bandeja de alumínio e a base do módulo de bateria apresentava fugas de água.

A causa raiz foi a corrosão galvânica: parafusos de aço zincado foram aparafusados diretamente numa bandeja de alumínio, tendo a névoa salina costeira como eletrólito. O pequeno ânodo em torno de cada parafuso, face ao grande cátodo de alumínio, fez com que as picadas crescessem fundas e depressa.

A correção passou por parafusos de aço inoxidável, anilhas isolantes de nylon e vedante. Três elementos, todos necessários — só o aço inoxidável teria agravado o par galvânico, e não melhorado, porque a diferença de potencial em relação ao alumínio é maior.

2. As quatro exigências

3. Seleção de materiais

Convém observar com atenção a linha do parafuso de alumínio. A sua vantagem não é apenas o peso, mas a compatibilidade de par: um parafuso de alumínio numa bandeja de alumínio não tem qualquer força motriz galvânica, o que elimina a anilha de isolamento como ponto de falha. O compromisso é uma menor carga de aperto, pelo que se adequa a painéis de cobertura e suportes, e não a ligações estruturais.

4. Soluções de isolamento

1. Anilha de nylon: uma anilha de PA66 sob a aba, dimensionada para cobrir toda a área de apoio. Se a anilha for menor do que a aba, a água infiltra-se pela borda.
2. Casquilho isolante: um casquilho de PET ou nylon sobre o veio, para que o parafuso nunca toque na parede do furo. É a peça mais frequentemente esquecida e a que mais importa.
3. Vedante: adesivo de roscas ou uma anilha de vedação que também impede a entrada de água na ligação.

5. Soluções contra o desaperto

Os módulos de bateria estão sujeitos tanto à vibração induzida pela estrada como aos ciclos térmicos:

• Parafusos com aba e porcas de bloqueio com inserto de nylon, que permanecem desmontáveis e inspecionáveis.
• Adesivo de roscas de resistência média, que é desmontável mas não reutilizável, e exige um processo de aplicação controlado.
• Note-se que uma anilha de mola, por si só, não é adequada neste caso. Oferece pouca resistência fiável ao desaperto induzido por vibração nas frequências em causa.

6. Árvore de decisão e perguntas frequentes

Passo 1: interior ou exterior?

Interior → a zincagem eletrolítica é aceitável. Exterior ou costeiro → zincagem lamelar ou 316.

Passo 2: bandeja de alumínio?

Sim → a anilha e o casquilho isolantes são obrigatórios, sem exceções.

Passo 3: vibração elevada?

Sim → porca com inserto de nylon ou adesivo de roscas.

Perguntas frequentes

P: Podem usar-se parafusos de aço numa bandeja de alumínio? Sim, mas apenas com isolamento completo — anilha, casquilho e vedante. Sem isolamento, a bandeja perfura-se.

P: As fixações dos módulos precisam de classificação ao fogo? O parafuso em si é metálico e não arde. A anilha de isolamento e qualquer componente plástico têm de ser retardadores de chama segundo a UL94 V-0, porque uma anilha em chamas é uma via de propagação térmica.

P: O que exigem as normas de armazenamento? A IEC 62619, a UL 9540 e a GB 38031 centram-se na segurança da célula e do módulo — fuga térmica, ensaios de abuso, integridade mecânica. As fixações são tratadas como hardware exterior genérico, pelo que o trabalho de especificação fica a cargo do projetista.