Tudo o Que Você Precisa Saber Sobre Baterias
27/01/2010 às 19h14min por Sandy Berger em Energia

Introdução

Atualmente nós somos tão dependentes das baterias quanto da eletricidade. Usamos baterias em toda parte – em nossos carros, telefones celulares, notebooks, tocadores de música. Neste tutorial investigaremos um pouco como as baterias que alimentam nossos dispositivos portáteis funcionam e como podemos usá-las com mais eficiência..

O desenvolvimento das baterias começou por volta de 1800 quando um físico italiano chamado Alessandro Volta inventou a pilha voltaica. Volta fez uma grande pilha de camadas alternadas de zinco e prata (eletrodos) separadas por papelão embebido em água salgada (eletrólito). Quando as camadas de cima e de baixo foram conectadas por um fio, uma corrente elétrica passou pelo fio e pela a pilha voltaica. Volta trabalhou para medir a força elétrica, que agora é medida em volts, em sua homenagem. Quanto maior a pilha, mais potente ela era, ou seja, mais energia conseguia fornecer. Embora em alguns países, como é o caso do Brasil, as baterias sejam chamadas de “pilhas” por causa da pilha voltaica, elas também são referidas como “baterias”. Este nome foi criado por Benjamin Franklin por causa do termo “bateria de artilharia”, que se refere a uma unidade de artilharia agrupada para aumentar o desempenho.

Como as Baterias Funcionam

De maneira bem simples poderíamos dizer que a bateria é um dispositivo que converte energia química em energia elétrica. As baterias atuais – por exemplo, as do tipo AA (“pequena”), C (“média”) ou D (“grande”) –, têm dois terminais ou pólos. Um é o terminal positivo (+) e o outro é o terminal negativo (-). O interior da bateria tem componentes que funcionam da mesma forma que a pilha voltaica usando uma variedade de diferentes componentes, mas todos tendo metal para os eletrodos e algum tipo de líquido como eletrólito. Os eletrodos não tocam um no outro, mas são eletricamente conectados através do eletrólito. .

Quando você conecta um fio entre os terminais positivo e negativo, os elétrons fluem do terminal negativo para o terminal positivo. Quando algo tipo uma lâmpada ou um dispositivo elétrico é ligado à bateria, ele pode ser alimentado pelo fluxo de elétrons (ou seja, corrente elétrica).

A força elétrica entre os terminais de uma célula é conhecida como diferença de potencial, força eletromotriz ou tensão terminal e é medida de volts. A força ou a tensão depende das reações químicas dentro da célula, o que implica dizer que o uso de diferentes substâncias químicas pode produzir tensões diferentes.

Tipos de Baterias

As baterias hoje são usadas em uma variedade de dispositivos. Elas são classificadas em duas categorias: primária e secundária. Esses dois tipos de baterias criam energia da mesma forma. A diferença é que as baterias primárias quando o suprimento de reagentes químicos é totalmente usado, a bateria “acaba”. As baterias secundárias podem ser recarregadas e reusadas. Isto é obtido fazendo com que suas reações químicas sejam revertidas fornecendo energia elétrica para a célula. Isto restaura sua composição original e permite que elas sejam reusadas. No entanto, devido à dissipação dos materiais ativos, perda do eletrólito e corrosão interna, essas baterias podem apenas ser recarregadas certa quantidade de vezes..

Baterias Primárias

A bateria de zinco-carbono, que também é conhecida como bateria de carbono padrão, é usada em várias baterias de baixo custo como AA (“pequena”), C (“média”) e D (“grande”). Os eletrodos são zinco e carbono. O eletrólito é uma pasta ácida. Essas baterias produzem 1,5 V.

As baterias alcalinas são normalmente usadas em baterias de empresas como a Duracell e Energizer. Os eletrodos são zinco e óxido de manganês. O eletrólito é uma substância alcalina. Essas baterias também produzem 1,5 V.

As baterias primárias são vendidas para serem usadas imediatamente, antes que sejam descarregadas. Elas são normalmente usadas em dispositivos portáteis que consomem pouca corrente e/ou são usados intermitentemente. Esses dispositivos incluem relógios e controles remotos. Baterias primárias convencionais não são indicadas para dispositivos que consomem muita corrente, como câmeras digitais. No entanto, como veremos a seguir neste tutorial, baterias primárias mais elaboradas estão sendo desenvolvidas para aplicações que consomem muita corrente.

Baterias Secundárias

As baterias secundárias são recarregáveis.

As baterias de ácido-chumbo são usadas em automóveis. Os eletrodos são feitos de chumbo e óxido de chumbo. O eletrólito é um ácido forte.

Em baterias de níquel-cádmio (NiCd) os eletrodos usados são hidróxido de níquel e cádmio. O hidróxido de potássio é o eletrólito. As baterias NiCd podem fornecer alta corrente e podem ser carregadas em curto tempo com uma alta corrente, mas elas têm uma desvantagem. Elas sobrem de um infame problema chamado “efeito memória”. Quando uma bateria de níquel-cádmio é carregada sem ser totalmente descarregada antes, cristais são formados na bateria. Esses cristais diminuem a capacidade da bateria e são difíceis de remover. Clique aqui para ler mais sobre este assunto.

As baterias de hidreto metálico de níquel (NiMH) estão substituindo as baterias de níquel-cádmio porque elas oferecem propriedades similares, mas não sofrem do infame efeito memória que ataca as baterias de níquel-cádmio.  

A saída das baterias de níquel-cádmio e hidreto metálico de níquel é de 1,2 V, que é um pouco menor do que as baterias alcalinas e de zinco-carbono. Todas as baterias recarregáveis perdem suas cargas devido à auto-descarga. Por exemplo, quando não estão em uso, as baterias de hidreto metálico de níquel perdem entre 20% e 50% de sua carga em seis meses devido à auto-descarga. Fatores como a temperatura de armazenamento podem ter impacto na taxa de auto-descarga.

As baterias de íon lítio utilizam o lítio e o carbono como eletrólito. Elas têm uma relação carga/peso muito boa e oferecem baixas taxas de auto-descarga quando não estão em uso. Por isso são normalmente usadas em notebooks e telefones celulares.

As baterias recarregáveis como as baterias NiMH são normalmente vendidas descarregadas e precisam ser carregadas antes do uso, mas algumas baterias pré-carregadas estão agora se tornando disponíveis.

Baterias Especializadas

Existem ainda os tipos de baterias especializadas, tanto primárias quanto secundárias. Baterias de iodeto de lítio são normalmente usadas em marca-passos por causa da sua vida longa. As baterias de óxido de zinco-mercúrio são normalmente usadas em aparelhos auditivos.

Baterias de Alto Desempenho

As baterias foram inventadas há aproximadamente dois séculos, mas continuam em evolução. Os fabricantes de baterias estão cada vez mais aprimorando os métodos de produção e os materiais para aumentar a autonomia das baterias e reduzir o seu tamanho e peso..

A Energizer gaba-se por ter desenvolvido as baterias AA (“pequena”) e AAA (“palito”) com maior autonomia do mundo. Eles as chamam de Energizer Ultimate Lithium e segundo a empresa duram até oito vezes mais do que baterias convencionais e pesam 1/3 das baterias alcalinas. Elas também podem trabalhar em condições extremas de temperatura (entre -40° C e 60° C). Essas baterias possuem uma vida útil de 15 anos e são mais resistentes a vazamentos. Elas são ideais para serem usadas em dispositivos de alta tecnologia como câmeras digitais, tocadores MP3, GPS e em unidades de flash fotográfico.

A Duracell tem uma bateria chamada Ultra PowerPix que foi desenvolvida com uma tecnologia proprietária chamada NiOx e que fornece mais potência para a demanda crescente das câmeras digitais e outros dispositivos. Segundo o fabricante as baterias Ultra PowerPix permitem a você tirar duas vezes mais fotos do que as baterias alcalinas tradicionais. A bateria PowerPix é baseada na formulação hidróxido de oxi-níquel.

A Panasonic tem baterias Oxyride que utilizam um grafite granulado e dióxido de manganês, o que permite que mais materiais possam ser colocados dentro de cada bateria. As baterias Oxyride também utilizam uma tecnologia de colocação a vácuo que permite que mais eletrólitos possam ser colocados em cada bateria. O propósito dessas baterias é permitir que você tire duas vezes mais fotos do que as baterias alcalinas convencionais.

Alguns Fatos Relacionados às Baterias

Aqui estão alguns fatos relacionados às baterias que você deve saber..

Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Tudo-o-Que-Voce-Precisa-Saber-Sobre-Baterias/1880

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