Principais tipos de pilhas e suas características!

Por que existem vários tamanhos de pilhas? Quais são os tipos de pilha e baterias? Na hora de comprar uma pilha ou bateria, você sabe qual é a melhor para o seu aparelho ou compra qualquer uma? Neste artigo o Mundo da Elétrica responde essas dúvidas e te dá muitas dicas sobre as pilhas e baterias, falando principalmente das pilhas alcalinas e o que as diferenciam da pilha comum. Então, vamos lá pessoal!

Pilha, o que é?

A pilha é um dispositivo capaz de produzir energia elétrica através de reações químicas. Isso acontece através da oxidação e redução dos componentes metálicos presentes em sua estrutura.

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Caso não saiba, a oxidação é a capacidade que um material tem de perder elétrons. E a redução, é justamente o inverso, ou seja, é a capacidade que um material tem de ganhar elétrons.

Portanto, em uma pilha os elétrons saem de um componente e chegam até outro, formando uma corrente elétrica que é capaz de fazer funcionar diversos dispositivos eletrônicos.

Como a pilha funciona?

Para explicar como é o funcionamento das pilhas, observe atentamente essa imagem abaixo, que mostra o esquema de funcionamento de uma das primeiras pilhas do mundo.

Conheça o esquema de funcionamento da Pilha de Daniell

Observe que o anodo de zinco que é formado por uma placa, está imerso em uma solução formada por água e sulfato de zinco. Ao sofrer oxidação, a placa de zinco vai liberar elétrons, formando o cátion (Zn²+). Quando isso acontece, a placa vai diminuindo de tamanho e a solução fica com excesso de cátions.

Do outro lado temos um catodo de cobre que é formado por uma placa. Ele está imerso em uma solução formada por água e sulfato de cobre. Nesta solução, existem cátions cobre (Cu²+), que ao receber os elétrons vindos do anodo, se transformam em cobre sólido e aderem-se na placa. Quando isso acontece, a placa vai aumentando de tamanho e a solução fica com deficiência de cátions.

A ponte salina é formada por uma solução de água e cloreto de potássio. Durante o funcionamento da pilha, os cátions da ponte salina se deslocam para a solução do catodo, e os ânions da ponte salina se deslocam para a solução do anodo. E por fim, um fio condutor é responsável por conectar o anodo ao catodo.

Tipos de baterias e tipos de pilhas

Tem gente que acha que pilha é tudo igual e que só muda o tamanho, mas não é bem assim! As pilhas alcalinas são diferentes das pilhas comuns, e na sequência do artigo vamos explicar isso com todos os detalhes. Ainda podemos fazer outra pergunta, existe diferença entre baterias e pilhas? Então, bora lá conhecer as respostas paras essas perguntas!

Saiba que tanto as pilhas quanto as baterias são dispositivos onde uma reação química transforma energia química em energia elétrica! Portanto, o processo de funcionamento é basicamente o mesmo.

A principal diferença entre as pilhas e baterias é que a pilha é formada apenas por um eletrólito e dois eletrodos, enquanto a bateria é composta por várias pilhas ligadas em série ou em paralelo. Justamente por isso que a bateria consegue produzir uma corrente elétrica muito mais forte.

Pilha comum

A pilha comum possui um fio condutor que é o responsável por realizar a transferência dos elétrons de um metal que tem a tendência de ceder elétrons para o outro metal que tem a tendência de ganhar elétrons.

Quando estes polos positivos e negativos da pilha são ligados externamente, acontece uma reação química em que o polo positivo libera elétrons que atravessam o circuito. Esse tipo de pilha consegue oferecer energia até que o potencial para realizar a reação química se esgote, ou seja, essa pilha não pode ser recarregada.

A pilha comum é capaz de produzir cerca de 1,5 volts, sendo uma das mais utilizadas em diversos brinquedos e dispositivos eletrônicos como por exemplo, lanterna, relógio e controle remoto.

Nesta imagem a seguir você pode ver a representação gráfica dos componentes da pilha comum!

• O anodo é formado por uma placa de zinco metálico
• O condutor é formado de grafite
• O catodo é formado por uma pasta com cloreto de amônio, dióxido de manganês, água e amido.

Saiba como é uma pilha comum por dentro e quais são os seus componentes!

Pilha alcalina

As pilhas e baterias alcalinas seguem basicamente o mesmo princípio da pilha comum, mas elas usam como pasta úmida o hidróxido de potássio. Nem todo mundo deve saber, mas essa substância é a responsável por realizar a transferência de elétrons com mais facilidade, ou seja, é possível armazenar mais energia e por mais tempo!

Analisando detalhadamente a eficiência das pilhas alcalinas, podemos dizer que elas são entre 50 e 100% mais eficientes. Por isso, estas são as pilhas mais indicadas para equipamentos eletrônicos mais potentes como por exemplo, câmeras digitais, rádios e players de CD ou DVD.

Bateria de Níquel Cádmio

As baterias de níquel cádmio fazem parte do tipo de bateria com possibilidade de ser recarregada! Como os polos positivos e negativos estão no mesmo recipiente, ambos são isolados por um separador. Os dois polos da bateria de níquel cádmio são envolvidos por uma substância eletrolítica.

Por muitos anos esse tipo de bateria foi muito utilizada em telefones celulares e telefones sem fio! Porém, com a evolução da tecnológica e estudos sobre autonomia das baterias, elas foram perdendo espaço e substituídas pelas baterias de ion-lítio.

Além de ter baixa capacidade de armazenamento em comparação com as baterias mais modernas, outros dois fatores fizeram com que as baterias de níquel cádmio perdessem mercado. Essas baterias eram muito poluentes e “viciavam’ facilmente.

Baterias de Lítio

A bateria de lítio é formada por anodo, catodo, o eletrólito que é o composto utilizado para que os íons de lítio sejam transferidos dentro da bateria, e também tem o separador poroso! Este último é crucial para o funcionamento da bateria de lítio, sendo o componente responsável por separar o anodo e o catodo, mas sem impedir a passagem dos íons de lítio.

Sabe aquela bateria redonda achatada que mais se parece uma moeda? Se você pensou na bateria dos relógios antigos, você certou em cheio!  Além destes equipamentos, as baterias de lítio também são usadas em alguns módulos que utilizam RTC.

Baterias de Ion-Lítio

As baterias de ion-lítio fazem parte do grupo de baterias que podem ser recarregadas! Por possuir quase que o triplo do armazenando de energia de uma bateria de níquel cádmio, elas são as mais utilizadas atualmente em equipamentos como celulares e câmeras digitais por exemplo.

A principal vantagem deste tipo de bateria é que você não precisa esperar que ela descarregue totalmente para dar uma nova recarga. Exatamente por isso que elas suportam centenas de ciclos de carga/descarga, podendo durar cerca de 3 anos funcionando perfeitamente, desde que seja usada corretamente.

Tome bastante cuidado, pois esse tipo de bateria é extremamente sensível ao calor! Portanto, se essa bateria ficar exposta muito tempo ao sol ou em locais quentes, a sua eficiência vai ser reduzida consideravelmente, ou até perder totalmente a capacidade de manter carga.

Bateria Selada

Quando a bateria é selada, normalmente é adicionado um pouco de cálcio aos eletrodos de chumbo, visando diminuir consideravelmente a decomposição/perda de água. Outro fator importante, é que essas baterias normalmente geram oxigênio no seu eletrodo positivo e hidrogênio no seu eletrodo negativo, que se combinam para formar água.

Estes fatores dispensam a manutenção periódica e fazem com que as baterias permaneçam com o mesmo nível de água durante praticamente toda a sua vida útil, que pode variar entre 2 a 5 anos.

Porém, é necessário evitar todas as condições que provoquem sobrecarga! Se isso acontecer, basicamente toda a água da bateria pode ser perdida, ou seja, a bateria vai precisar ser inutilizada, gerando um enorme prejuízo financeiro.

É sempre bom frisar que as baterias seladas podem fornecer uma corrente elétrica muito maior, quando comparadas com as baterias comuns. Por isso, elas são as mais indicadas para condições específicas como por exemplo, nobreak, automóvel, sistema de iluminação, equipamento hospitalar e sistema de alarme.

Quer continuar aprendendo sobre baterias e pilhas? Então assista este vídeo abaixo do canal Mundo da Elétrica, porque tem muitas dicas para aumentar a sua capacitação e entendimento na área. Aproveite para se inscrever no canal e ativar o sino de notificações para receber todos os conteúdos gratuitos.

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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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