Pilhas e baterias – Características e aplicações!
As pilhas e baterias estão muito presentes no dia a dia da maioria das pessoas, mas muita gente não sabe a diferença entre elas! Você sabe quais são as características e aplicações de cada uma? No artigo de hoje, o Mundo da Elétrica irá te ensinar tudo aquilo que você precisa saber. Então, vamos lá pessoal!
Em geral, o termo pilha é empregado para se referir a um dispositivo constituído unicamente de dois eletrodos e um eletrólito, arranjados de maneira a produzir energia elétrica. O eletrólito pode ser líquido, sólido ou pastoso, mas deve ser sempre um condutor iônico.
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Ao conectar os eletrodos a um aparelho elétrico, uma corrente flui pelo circuito, pois o material de um dos eletrodos oxida-se espontaneamente liberando elétrons (anodo ou eletrodo negativo), enquanto o material do outro eletrodo reduz-se usando esses elétrons (catodo ou eletrodo positivo).
O termo bateria é usado para se referir a um conjunto de pilhas agrupadas em série ou paralelo, variando de acordo com a necessidade de maior potencial ou corrente. Na imagem abaixo, vemos alguns exemplo de pilhas e baterias.
Exemplo de pilhas e baterias.
A maioria dos aparelhos eletrônicos que usam pilhas requerem mais de uma pilha. Um agrupamento de pilhas em série fornece maiores potenciais, enquanto que em paralelo, maiores correntes elétricas.
Um conjunto de quatro pilhas de 1,5 V ligadas em paralelo fornece um potencial de 1,5 V, entretanto com uma corrente elétrica quatro vezes maior do que aquela gerada por uma única pilha. Já um agrupamento dessas mesmas pilhas em série, fornece um potencial de 6,0 V e a mesma corrente elétrica que a de uma única pilha.
Baterias primárias
As baterias primárias são aquelas que têm como características serem não recarregáveis e descartáveis. Dentre as baterias primárias temos como exemplos:
- Zinco/dióxido de manganês (Leclanché)
- Zinco/dióxido de manganês (alcalina)
- Zinco/óxido de prata
- Lítio/dióxido de enxofre
- Lítio/dióxido de manganês
As baterias primárias podem ser divididas de acordo com o funcionamento, assim, elas podem ser classificadas como:
- Baterias de reserva: requerem uma ativação imediatamente antes do seu uso. Nessa ativação, que pode ser mecânica ou pirotécnica (queima de termita), o eletrólito é injetado na câmara que contém os eletrodos da bateria. Exemplos: magnésio ativado com água/cloreto de chumbo, magnésio ativado com água/cloreto de prata, magnésio ativado com amônia/dinitrobenzeno, entre outros.
- Baterias térmicas: requerem uma ativação em altas temperaturas. Nesse caso, o eletrólito, que está no estado sólido e inerte entre o anodo e o catodo, é fundido pelo calor gerado pela queima de material pirotécnico (termita), desencadeando as reações eletroquímicas. Exemplos: cálcio/óxido tungstênico, cálcio/cromato de cálcio, lítio/sulfeto de ferro, entre outros. As baterias de reserva e térmicas são usadas principalmente em artefatos militares, aeroespaciais e operações emergenciais.
- Células a combustível: usam como reagente ativo no catodo o oxigênio do ar que as rodeiam. Portanto, essas células devem permanecer abertas enquanto estiverem em operação. Exemplos: alumínio/ar, zinco/ar, metanol/ar e hidrogênio/oxigênio.
- Baterias avançadas: possuem sistemas já desenvolvidos, mas que ainda não são na sua maioria, comercializados. Algumas são recarregáveis e usadas em aplicações que exigem alta capacidade. Exemplos: zinco/brometo, sódio/enxofre, baterias de estado sólido e sistemas poliméricos.
Baterias secundárias
As baterias secundárias são aquelas que podem ser recarregadas e reutilizadas várias vezes. Como regra geral, uma bateria é considerada secundária quando é capaz de suportar 300 ciclos completos de carga e descarga com 80% da sua capacidade!
Dentre as baterias secundárias temos como exemplos:
- Cadmio/óxido de níquel (níquel/cadmio)
- Chumbo/óxido de chumbo (chumbo/ácido)
- Hidreto metálico/óxido de níquel
- Íons lítio
Tipos e aplicações
Existem muitos tipos e aplicações de pilhas e baterias! Dentre elas podemos citar:
Pilhas
- Pilhas especiais de níquel-metal-hidreto e de íons de lítio: produzidas especialmente para o uso em filmadoras e notebooks
- Pilhas especiais de zinco ar: usadas para dar audição aos surdos, elas fazem funcionar os aparelhos auditivos
- Pilhas do tipo botão miniatura: encontradas em calculadoras, equipamentos fotográficos, relógios, sistemas de segurança e alarmes
Baterias
- Alcalinas: amplamente utilizadas em multímetros e amperímetros
- Bateria de chumbo: usadas para partida de automóveis
- Íons de lítio: utilizadas em celulares, eletrônicos e outros dispositivos atuais com baterias recarregáveis
- Bateria de níquel-cádmio: utilizada quando se quer vida longa, robustez e preço baixo. As principais aplicações são telefones celular, walkie-talkies, telefone sem fio, rádios, barbeadores, equipamentos médicos e ferramentas elétricas
- Zinco ar: utilizadas em veículos elétricos, já que possuem alta durabilidade e eficiência energética
- Baterias de óxido de mercúrio: utilizadas em instrumentos de navegação e aparelhos de medição e controle
Para aprender ainda mais sobre pilhas e baterias, recomendamos que você assista o vídeo abaixo do canal Mundo da Elétrica, se inscreva no canal e não se esqueça de deixar o gostei!
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Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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