Bateria CR2016: Uma Fonte de Energia Confiável e Versátil
Características e Aplicações
A bateria CR2016 é uma célula de botão de lítio-metal de 3V, amplamente utilizada em uma variedade de dispositivos. Seu uso se estende desde calculadoras e relógios digitais até chaves de carro, dispositivos fitness e dispositivos médicos como termômetros clínicos e tensiômetros. Uma de suas principais características é a capacidade de operar em um amplo intervalo de temperaturas, variando de -30°C a +60°C. Além disso, oferece uma alta tensão de 3V, possui baixíssima autodescarga, garantindo uma vida útil prolongada de até 10 anos, e é livre de mercúrio. Este tipo de bateria destaca-se pela excelente relação peso-potência e elevada proteção contra vazamentos.
Energia e Durabilidade
As baterias de metal de lítio, como a CR2016, são conhecidas por sua alta densidade energética, o dobro daquela das baterias alcalinas premium. Apresentam alta voltagem de célula, descarga constante, baixa autodescarga, longa vida operacional (15 a 20 anos para lítio tionil cloreto) e uma ampla faixa de temperatura operacional (-60 °C a +85 °C para lítio dióxido de enxofre). A reação geral para as células Li/MnO2 é: Li(s) + MnIVO2(s) ⇌ MnIIIO2(Li+) [E° = +3.19 V].
Princípio de Funcionamento
Uma bateria é essencialmente uma fonte de energia elétrica contínua (DC), convertendo energia química armazenada em energia elétrica através de um processo eletroquímico. Isso proporciona uma força eletromotriz que permite que correntes fluam em circuitos elétricos e eletrônicos. As baterias são compostas por uma ou mais células voltaicas, onde reações redox espontâneas ocorrem em dois eletrodos separados por um eletrólito, uma substância condutora iônica e eletricamente isolante.
Dimensões, Peso e Capacidade
As baterias CR2016 têm um diâmetro nominal de 20 milímetros e altura de 1,6 milímetros, pesando apenas 1,9 gramas. Ainda que quimicamente estáveis, mantêm 90% de sua capacidade original mesmo após 10 anos. A estabilidade advém da combinação de lítio e dióxido de manganês.
Baterias de Metal de Lítio
As baterias primárias baseadas em lítio têm lítio metálico como ânodo. São diferentes das baterias secundárias recarregáveis de íon de lítio ou polímero de lítio, que não contêm lítio metálico. Estas baterias primárias apresentam a menor taxa de autodescarga, com a mais longa vida útil disponível, até 10 anos, e em temperaturas de até 70°C. A letra inicial no sistema padrão IEC identifica a composição química da bateria, sendo “C” para as baterias de lítio metal.
Parâmetros Importantes
Para comparar e entender a capacidade de cada bateria, é essencial considerar parâmetros como voltagem da célula, voltagem de corte, capacidade, taxa C e taxa de autodescarga. A CR2016 tem uma voltagem nominal de 3.0 V, voltagem de corte de 2.0 V e uma capacidade típica de cerca de 100 mAh.
Química das Baterias de Lítio
As baterias convertem energia química diretamente em energia elétrica. Nas baterias de lítio, o eletrólito permite a difusão de íons Li+ do ânodo para o cátodo. As reações são: MnIVO2(s) + Li+ + e− → MnIIIO2(Li+) e Li(s) → Li+ + e−, com a reação global Li(s) + MnIVO2(s) ⇌ MnIIIO2(Li+) [E° = +3.19 V].
Vantagens e Desvantagens
As vantagens incluem alta densidade energética, longos tempos de armazenamento e prontidão instantânea. Contudo, o principal desvantagem é que não são recarregáveis e têm uma taxa C baixa comparada a baterias recarregáveis.
Outros Tipos de Baterias
Existem diversos tipos de baterias, categorizadas por tamanho, formato, química e aplicação. Incluem-se baterias alcalinas, baterias de metal de lítio, baterias de zinco-carbono, baterias de íon de lítio, entre outras, cada uma com suas características e aplicações específicas.
