Bateria de Níquel-Hidreto Metálico (NiMH): Uma Visão Geral
A bateria de Níquel-Hidreto Metálico, conhecida pela sigla NiMH, é uma bateria recarregável composta por um eletrodo positivo de hidróxido de níquel e um eletrodo negativo de hidreto metálico, uma liga capaz de absorver hidrogênio. Introduzida comercialmente em 1989, essa tecnologia é amplamente utilizada em veículos híbridos elétricos e representa cerca de 10% do mercado total de baterias recarregáveis.
Composição e Química
O eletrodo negativo da bateria NiMH é feito de um composto intermetálico que geralmente inclui elementos como lantânio, cério, neodímio ou praseodímio. Esses materiais são conhecidos por sua capacidade de formar hidretos. Por exemplo, uma composição comum para esses eletrodos é MmNi3.55Mn0.4Al0.3Co0.75, onde Mm representa um Mischmetal, uma liga de elementos de terras raras.
No eletrodo positivo, encontra-se o hidróxido de níquel. Durante a descarga, ocorre a reação: NiO(OH) + MH → Ni(OH)2 + M, com um potencial redox total de E0 = 0.49V – ( – 0.83V) = 1.32V.
Vantagens e Desvantagens
As baterias NiMH têm várias vantagens, como alta energia específica (até 100Wh/kg) e densidade de energia (o dobro do ácido-chumbo e 40% mais que as de níquel-cádmio), alta vida útil, baixo custo e reciclabilidade. Elas são menos afetadas pela depressão de tensão e não contêm cádmio tóxico. Contudo, possuem alto autodescarga e são sensíveis ao sobreaquecimento, polaridade incorreta e descarga profunda.
Aplicações e Comparação com Outras Tecnologias
As baterias NiMH são usadas em uma variedade de aplicações, incluindo células AA ou AAA, câmeras, telefones celulares antigos, aparelhos de barbear elétricos e instrumentos médicos. Comparadas às baterias alcalinas, elas possuem menor resistência interna, permitindo manter uma tensão mais alta sob cargas elevadas. Em comparação com as baterias de NiCd, oferecem maior capacidade e energia específica.
Características Técnicas
As baterias NiMH possuem uma voltagem nominal de 1.2V por célula, com uma voltagem típica de descarga final de 1V. A capacidade coulométrica varia, com as baterias AA NiMH tendo uma capacidade média de 2000-2700 mAh. A taxa de autodescarga é significativa, podendo perder até 20% da carga nas primeiras 24 horas e depois 10% ao mês.
Por Que as Baterias Alcalinas São 1.5V Enquanto as Recarregáveis São 1.2V?
As baterias alcalinas e recarregáveis diferem em sua química interna, o que resulta em diferentes voltagens de circuito aberto. As baterias alcalinas têm uma voltagem inicial de 1.5V, que diminui com o uso, enquanto as baterias recarregáveis, como as NiMH, operam de forma mais uniforme com 1.2V. Isso permite que ambas sejam usadas de forma intercambiável na maioria dos dispositivos eletrônicos.
Outros Tipos de Baterias
Além da NiMH, existem outros tipos de baterias, como as alcalinas, de lítio, zinco-carbono, chumbo-ácido, e lítio-íon. Cada tipo possui suas características únicas, adequadas a diferentes aplicações.
