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As mudanças ao longo dos anos fizeram com que a tecnologia evoluísse muito e atualmente quase tudo funciona à eletricidade. Sendo assim, é quase impossível imaginar o mundo de hoje, sem as baterias e a sua incrível capacidade de estocar energia elétrica.
Se não fossem as baterias, dificilmente existiriam os aparelhos móveis como por exemplo celulares, computadores, lanternas, dispositivos musicais, câmeras digitais e etc. Neste artigo vamos dar uma atenção especial para as baterias e explicar tudo sobre este incrível objeto.
Quais são os tipos de bateria?
O primeiro ponto importante é compreender que as baterias são divididas em duas classes. A classe primária é aquela que incluí as baterias descartáveis, ou seja, aquelas baterias que podem ser utilizadas uma única vez e após a carga se esgotar, ela deve ser descartada. As baterias desta classe geralmente são feitas de químicos alcalinos, zinco ou lítio. Elas são baterias relativamente baratas, mas são criticadas por não apresentarem uma característica ecologicamente correta.
A classe secundária é aquela que inclui as baterias que podem ser recarregadas. Estas baterias são feitas de chumbo-ácido, níquel ou lítio-ion e, geralmente tendem a ser mais caras que as primárias. As baterias da classe secundária podem ser reutilizadas inúmeras vezes, o que acaba compensando o seu valor elevado, além de serem classificadas como ecologicamente correta.
Esta não é a única forma de classificação das baterias, existe também a classificação conforme o tipo de célula e ela é dividida em 4 grupos principais, são eles:
Baterias com célula úmida – são as baterias mais antigas que existem! Elas utilizam um eletrólito líquido para realizar o transporte dos íons. Apesar de ser substituída por baterias secas em grande parte dos casos, as células úmidas ainda são utilizadas nas baterias dos carros, por exemplo.
Baterias com célula seca – estas baterias apresentam um funcionamento similar ao das células úmidas, tendo como principal diferença, a solução eletrolítica numa composição pastosa. Esta bateria possui a umidade suficiente apenas para conduzir a carga necessária, ou seja, não há chances de vazamento ao cair, tornando-se muito mais segura que as úmidas.
Baterias de sal derretido – esta tecnologia é utilizada por indústrias especializadas que usam sais superaquecidos a ponto de alcançar o estado líquido, como eletrólitos. A densidade de energia produzida nestas baterias é tão elevada quanto o perigo do processo para produzi-la. Mas ela tem um enorme potencial e geralmente é empregada nos veículos elétricos.
Baterias com reserva – Estas são as baterias que não apresentam eletrólitos, ou seja, elas são praticamente perfeitas para a utilização em um pequeno espaço de tempo e estocagem a longo prazo. Por separar os eletrólitos do resto da bateria, as células não se descarregam sozinhas enquanto estão guardadas.
Se existem tantos tipos de baterias e aplicações diferentes, como é possível comparar com precisão a performance delas? A resposta é bem simples, esta comparação é realizada de acordo com a capacidade delas, capacidade esta que é medida em miliampères-hora (mAh).
Portanto, a capacidade que uma bateria possui, é a capacidade total de armazenamento de energia. Para facilitar o entendimento, veja este exemplo. Se uma bateria tem 2.500 mAh, ela deve oferecer 2500 mA de energia por uma hora.
Mas para que esta comparação ocorra de maneira precisa, elas precisam ser do mesmo tamanho e composição. As pilhas alcalinas primárias geralmente possuem uma capacidade maior, mas só apresentam resultados significativos quando utilizadas em dispositivos que gastem a energia aos poucos como, por exemplo, brinquedos de crianças.
Agora no caso das baterias secundárias de lítio, a tendência é ter uma capacidade normalmente menor, mas elas apresentam um desempenho melhor que as descartáveis quando utilizadas em dispositivos que necessitam de muita energia como por exemplo, câmeras digitais.
Tudo sobre as baterias primárias
As pilhas alcalinas são as baterias primárias que usam zinco e elas são as mais utilizadas do mundo. Atualmente elas dominam aproximadamente 70% do mercado de baterias primárias, mas apesar do grande poder de compra e venda no mercado, as alcalinas são inferiores às baterias de lítio não-recarregáveis.
Estas baterias oferecem praticamente o dobro da vida operacional das alcalinas quando utilizados nos dispositivos de alta descarga. Isso acontece porque estas baterias possuem uma alta capacidade e pequena resistência interna, evitando que elas descarreguem sozinhas.
Como tirar o máximo proveito das baterias primárias?
Existem várias formas para você tirar até o último volt de suas baterias primárias. A mais conhecida é guardá-las no refrigerador, já que a baixa temperatura do congelador reduz as reações químicas que ocorrem na bateria, diminuindo a velocidade do seu descarregamento. Coloque as pilhas em uma embalagem à prova de umidade, desta forma você irá evitar corrosões. Lembre-se de aquecê-las naturalmente antes de usá-las.
As pilhas descartáveis jamais devem ser estocadas em temperatura superior à 27°C, uma vez que isso irá aumentar a velocidade de auto descarga, diminuindo consideravelmente o prazo de vida útil desta bateria. E em hipótese alguma, você deve tentar recarregar estas baterias, porque as chances de fazê-la explodir são enormes.
Tudo sobre as baterias secundárias
Baterias secundárias tem a capacidade de reverter o fluxo dos elétrons no circuito. Como já foi dito, elas podem ser produzidas em 3 tipos: chumbo-ácido, níquel e lítio-íon. Atualmente estas baterias estão presentes em todos os lugares, fornecendo energia para celulares, laptop, carros e etc.
As baterias de chumbo-ácido são as menos eficientes deste grupo, visto que elas possuem uma capacidade incrivelmente baixa quando observado o seu volume e peso. Mas se o assunto é bateria que oferece potência, esta bateira é capaz de entregar voltagens que você não encontrará em nenhuma outra bateria.
Como tirar o máximo da sua bateria de chumbo-ácido?
Como estas baterias levam uma vida dura, elas raramente duram mais que 5 anos. Isso acontece porque este tipo de bateria sofre corrosão de partes externas, principalmente nos terminais de cabos e conectores que são as partes que geralmente tem contato com o eletrólito que transbordou ou pelo vazamento de gases ácidos.
A bateria de chumbo-ácido foi criada pensando em oferecer pequenas doses de alta energia e não longos períodos de descarga. Você deve recarregá-la quando atingir 70% da capacidade, e jamais deixe-a abaixo de 20%, uma vez que o calor gerado pela resistência interna aumentada irá danificar a bateria quando ela carrega.
As baterias de níquel são mais caras que de chumbo-ácido, descarregam sozinhas mais facilmente, além de não apresentar um bom funcionamento em alguns dispositivos que foram projetados especificamente para pilhas alcalinas. Apesar de oferecer mais força, o cádmio que é um material caro e ecologicamente muito agressivo. Esta é a grande razão da substituição das baterias de níquel por baterias de níquel-hidreto metálico.
As pilhas de níquel-hidreto substituem o ânodo de cádmio por um feito de uma liga que absorve hidrogênio, além de usar um eletrólito alcalino, normalmente hidróxido de potássio. Estas pequenas diferenças garantem que as baterias de níquel-hidreto apresentem entre 200% e 300% a mais, quando comparadas as baterias de níquel simples.
Apesar desta eficiência maior e ser considerada mais baratas e ecologicamente corretas, as baterias de níquel-hidreto também descarregam sozinhas facilmente. Geralmente uma bateria deste tipo perde 20% de sua carga em um dia guardada. Sendo que este valor pode ser ainda maior quando exposta ao calor.
Como tirar o máximo das baterias de níquel?
A utilização correta destas baterias é a melhor forma de aprimorar a sua eficiência e manter a sua vida útil. Para deixá-las com a melhor performance possível, a principal dica é carregá-las em frequências variáveis, para isso você deve comprar um carregador compatível com este tipo de bateria, este carregador vem com a função de desligamento automático assim que a bateria ficar muito quente.
As baterias de íons de lítio estão presentes no laptop ou tablet, e elas utilizam um ânodo simples de carbono e uma mistura de eletrólitos que é altamente condutora de carbonato de etileno. Esta baterias se diferem das não-recarregáveis porque possuem a capacidade de reverter suas reações químicas.
Estas baterias oferecem inúmeras vantagens quando comparadas às células à base de níquel. A primeira vantagem é o tamanho, as células de lítio são bem menores e muito mais leves, além de apresentar uma densidade energética muito maior. Esta baterias foram projetadas para operar dentro de uma faixa de temperatura muito maior, tornando-se as baterias ideias para os dispositivos móveis de alta tecnologia que possuem um elevado gasto de energia.
Como tirar o máximo proveito da bateria de íons de lítio?
Quanto utilizada nas condições ideias de uso, esta bateria dura entre 3 e 5 anos até que a sua resistência interna fique alta o suficiente para inutilizar as suas células. Geralmente este efeito natural do envelhecimento está ligado não somente ao número de ciclos de carga, mas também à temperatura ambiente.
Para evitar esta redução do tempo de vida útil, mantenha a sua bateria em temperatura fresca e totalmente carregada. Deixar a bateria descarregada prejudica os íons de lítio. Deixar a bateira em ambientes quentes por longos períodos fará com que as células se oxidem mais facilmente, reduzindo consideravelmente a sua vida útil.
O futuro das baterias
Com a constante evolução tecnológica e a necessidade cada vez maior de se armazenar energia, diversos estudos e testes estão sendo realizados nos melhores laboratórios do ramo em todo mundo. A corrida para achar a bateria ideal, que ofereça uma alta capacidade de armazenamento e uma pequena taxa de auto descarga é talvez o maior objetivo das empresas do ramo.
Esperamos que tenham gostado de conhecer melhor as baterias, as suas especificidades e evolução. Deu pra notar que conhecer o dispositivo que irá usar e a bateria mais indicada para ele, fará com que você tenha um proveito muito maior de energia, e consequentemente uma economia financeira.
