Pilhas e Baterias

Pilhas e Baterias

Mini-Bateria selada chumbo-ácida recarregável de 12V/1.3Ah

para ser utilizada como backup do módulo rastreador GTM Tracker I.

Uma PILHA, ou célula é um dispositivo que transforma energia química em energia elétrica. A pilha tem três partes: os eletrodos, o eletrólito e o contêiner, ou recipiente. Existem dois tipos básicos de pilhas: primária e secundária.

Os ELETRODOS são os condutores de corrente da pilha.

O ELETRÓLITO é a solução que age sobre os eletrodos.

O CONTÊINER guarda o eletrólito e prove meios para a montagem dos eletrodos.

A PILHA PRIMÁRIA é uma pilha na qual a reação química acaba por destruir um dos eletrodos, normalmente o negativo. A pilha primária não pode ser recarregada.

A PILHA SECUNDÁRIA é uma pilha na qual as ações químicas alteram os eletrodos e o eletrólito. Os eletrodos e o eletrólito podem ser restaurados à sua condição original pela recarga da pilha.

AÇÃO ELETROQUÍMICA é o processo de conversão de energia química em energia elétrica.

O ANODO é o eletrodo positivo de uma pilha.

O CATODO é o eletrodo negativo de uma pilha.

QUÍMICA DA PILHA PRIMÁRIA é o processo no qual os elétrons, deixando o catodo para realizar um trabalho, criam uma carga positiva que atrai os íons negativos do eletrólito. Os íons negativos se combinam com o material do catodo e formam uma substância, tal como sulfato de chumbo. Elétrons oriundos do trabalho para o anodo criam uma carga negativa que atrai íons positivos (hidrogênio) a partir do eletrólito.

QUÍMICA DA PILHA SECUNDÁRIA é o processo no qual o eletrólito age e muda quimicamente ambos os eletrodos. Esse processo também diminui a quantidade de material ativo do eletrólito. Uma corrente de carga aplicada à pilha reverte o processo e restaura a pilha à sua condição original.

POLARIZAÇÃO é o efeito do hidrogênio que, circundando o anodo de uma pilha, aumenta a resistência interna da pilha. A polarização pode ser evitada pela ventilação da pilha, adição de um material rico em oxigênio ou adição de outro material que absorva o hidrogênio.

AÇÃO LOCAL é a continuação do fluxo de corrente dentro da pilha quando não há um trabalho externo a ser realizado. É causada por impurezas no eletrodo e pode ser evitada pelo uso de amálgama de mercúrio junto com o material do eletrodo.

PILHA SECA é um tipo de pilha comumente conhecido como “bateria de flashes”. Uma vez que o eletrólito não está em estado líquido, mas sim pastoso, o termo ‘seca’ é utilizado. Na maioria das pilhas secas, o próprio invólucro é o catodo.

VIDA DE PRATELEIRA é o período pelo qual a célula pode ficar armazenada e ainda poder ser utilizada.

PILHAS DE MERCÚRIO nunca devem sofrer curto-circuito devido ao risco de explosão.

PILHAS SECAS podem ser de muitos tipos, cada um tendo vantagens e desvantagens. O tipo escolhido para uso depende de vários fatores como custo, facilidade de reposição e voltagem ou corrente necessárias.

PILHA DE CHUMBO-ÁCIDO é o tipo mais utilizado de pilhas secundárias. A pilha de chumbo-ácido produz eletricidade por ação eletroquímica. O anodo é feito de peróxido de chumbo, o cátodo é de chumbo esponjoso e o eletrólito é composto de ácido sulfúrico e água.

A PILHA DE NÍQUEL-CÁDMIO, comumente chamadas de NICAD têm as seguintes vantagens sobre as pilhas de chumbo-ácido: carregam-se em um período mais curto de tempo, entregam uma quantidade maior de energia, podem permanecer ociosas por mais tempo e podem ser carregadas e descarregadas muitas vezes. O anodo é de hidróxido de níquel, o catodo é de hidróxido de cádmio e o eletrólito é composto de hidróxido de potássio e água.

A PILHA DE ÓXIDO DE PRATA é, na maioria dos casos, utilizada em equipamentos de emergência. É leve, pequena e possui uma grande capacidade de energia para o seu tamanho. O anodo é de óxido de prata, o catodo é de zinco e o eletrólito é composto de hidróxido de potássio e água.

A PILHA DE PRATA–CÁDMIO combina as melhores características das baterias de níquel-cádmio e de óxido de prata. O anodo é de óxido de prata, o catodo é de hidróxido de cádmio e o eletrólito é hidróxido de potássio.

Uma BATERIA é uma fonte de voltagem em um contêiner simples feito de uma ou mais pilhas (ou células). As células podem ser combinadas em série, em paralelo ou em série-paralelo.

CÉLULAS LIGADAS EM SÉRIE provêem maior voltagem do que uma única célula, sem aumento na corrente.

CÉLULAS LIGADAS EM PARALELO provêem corrente mais alta do que uma única célula, sem aumento na voltagem.

CÉLULAS LIGADAS EM SÉRIE-PARALELO provêem maior voltagem e maior corrente do que uma única célula.

TIPOS DE BATERIAS podem ser determinados pelos dados contidos na plaqueta de identificação.

Um DENSÍMETRO provê os meios para verificar a densidade do eletrólito.

PRECAUÇÕES DE SEGURANÇA devem ser sempre observadas e praticadas quando trabalhamos com baterias.

CAPACIDADE é uma indicação da capacidade de fornecimento de corrente da bateria para um período de tempo determinado, por exemplo, 400 amperes/hora.

POTÊNCIA NOMINAL, ou CLASSIFICAÇÃO é a capacidade da bateria para uma razão de descarregamento específica. Na maioria das baterias a classificação é dada para um ciclo de descarga de 20 horas, por exemplo, 20 amperes por 20 horas.

CARGA DE BATERIAS é o processo de reversão do fluxo de corrente através da bateria para restaurá-la à sua condição original. A adição de ingrediente ativo ao eletrólito não irá recarregar a bateria. Há cinco tipos de cargas:

1. Carga inicial

2. Carga normal

3. Carga de equalização

4. Carga de flutuação

5. Carga rápida.

Tensão de gaseificação (GASSING GERAÇÃO DE GASES)
Durante o processo de carga a tensão na bateria sobe lentamente, ultrapassando a tensão nominal e a de flutuação até atingir a tensão de gaseificação. A partir desse momento cessa a acumulação de energia e se insistirmos além desse ponto a bateria passa a consumir toda a corrente entregue realizando a eletrólise da água, o que pode ser visto com facilidade através da intensa formação de bolhas.

O termo "pilha" é antigo, vem quando o italiano Alexandro Volta inventou um artefato que gerava eletricidade. Era composto por uma série de discos eletrodos empilhados (vai daí o nome = pilha) e isolados com uma espécie de feltro embebido em um eletrólito.
Hoje se usa o termo "pilha" para um elemento que gere eletricidade, e "bateria" uma associação deles, (paralelo ou série) com o intuito de gerar uma tensão ou corrente maior.