Características das Baterias Elétricas
As baterias elétricas são componentes essenciais em uma infinidade de dispositivos e aplicações. Para comparar e entender a capacidade de cada bateria, é importante considerar certos parâmetros característicos. Esses parâmetros servem como referência na escolha de uma bateria adequada às necessidades específicas. Basicamente, uma bateria elétrica é uma fonte de energia elétrica DC, convertendo energia química armazenada em energia elétrica por meio de um processo eletroquímico. Uma bateria típica é composta por uma ou mais células voltaicas.
O princípio fundamental de uma célula eletroquímica envolve reações redox espontâneas em dois eletrodos separados por um eletrólito, que é uma substância condutora iônica e eletricamente isolante.
Parâmetros Importantes das Baterias
- Tensão da Célula: A tensão das baterias elétricas é criada pela diferença de potencial dos materiais que compõem os eletrodos positivo e negativo na reação eletroquímica.
- Tensão de Corte: A tensão de corte é a tensão mínima permitida. Geralmente, define o estado “vazio” da bateria.
- Capacidade: A capacidade coulométrica é o total de Ampère-horas disponíveis quando a bateria é descarregada a uma certa corrente de descarga de 100% SOC até a tensão de corte.
- Taxa de C: A taxa de C é usada para expressar a rapidez com que uma bateria é descarregada ou carregada em relação à sua capacidade máxima. Possui unidades h−1. Uma taxa de 1C significa que a corrente de descarga esgotará a bateria inteira em 1 hora.
- Autodescarga: As baterias se autodescarregam gradualmente mesmo quando não estão conectadas e fornecendo corrente. Isso ocorre devido a reações químicas “laterais” que não produzem corrente e ocorrem dentro da célula mesmo sem carga aplicada.
- Degradação: Alguma degradação ocorre em baterias recarregáveis em cada ciclo de carga e descarga. A degradação geralmente ocorre porque o eletrólito migra para longe dos eletrodos ou porque o material ativo se desprende dos eletrodos.
- Profundidade de Descarga: A profundidade de descarga é uma medida de quanto energia foi retirada de uma bateria e é expressa como uma porcentagem da capacidade total. Por exemplo, uma bateria de 100 Ah da qual 40 Ah foram retirados passou por uma profundidade de descarga de 40%.
- Estado de Carga: O estado de carga refere-se à quantidade de carga em uma bateria em relação aos seus estados “cheio” e “vazio” predefinidos, ou seja, a quantidade de carga em Ampère-horas restante na bateria.
Conclusão
Entender as características das baterias elétricas é fundamental para selecionar a bateria adequada para cada aplicação. A tensão da célula, tensão de corte, capacidade, taxa de C, autodescarga, degradação, profundidade de descarga e estado de carga são parâmetros essenciais que definem a performance e a adequação de uma bateria para uma tarefa específica. Com essa compreensão, é possível otimizar o uso e a eficiência das baterias em diversos dispositivos e aplicações.
