Composição das Baterias
As baterias são feitas de uma vasta gama de materiais, resultando em diferentes capacidades e comportamentos na funcionalidade da bateria. Os mais comuns são chumbo, níquel, zinco e lítio. A composição química e material das baterias determina seu tamanho, formato e desempenho geral. Portanto, cada bateria tem uma composição diferente. No entanto, a maioria das baterias possui alguns componentes comuns, embora sua composição material possa variar. As principais partes da maioria das baterias são:
- Cátodo
- Ânodo
- Eletrólito
- Separador
- Colectores de corrente
O Princípio Fundamental de uma Bateria Elétrica
Uma bateria elétrica é essencialmente uma fonte de energia elétrica contínua. Converte energia química armazenada em energia elétrica através de um processo eletroquímico. Isso fornece uma fonte de força eletromotriz para permitir que correntes fluam em circuitos elétricos e eletrônicos. Uma bateria típica consiste em uma ou mais células voltaicas. O princípio fundamental em uma célula eletroquímica são as reações redox espontâneas em dois eletrodos separados por um eletrólito, que é uma substância condutora iônica e eletricamente isolada. A energia química pode ser armazenada, por exemplo, em Zn ou Li, que são metais de alta energia porque não são estabilizados pelo ligação d-eletron, ao contrário dos metais de transição.
Tipos e Composição das Baterias
Embora existam muitos tipos de baterias com diferentes combinações de materiais, todas elas usam o mesmo princípio da reação de oxidação-redução. As baterias são projetadas para que a reação redox energeticamente favorável possa ocorrer apenas quando os elétrons se movem pela parte externa do circuito. Muitos tipos de células eletroquímicas foram produzidas, com processos químicos e designs variados, incluindo células galvânicas, células eletrolíticas, células de combustível, células de fluxo e pilhas voltaicas. Uma célula úmida tem um eletrólito líquido, enquanto uma célula seca usa um eletrólito em pasta com umidade suficiente apenas para permitir o fluxo de corrente.
Componentes Comuns das Baterias
Embora a composição material possa variar, a maioria das baterias possui alguns componentes comuns:
- Cátodo: O cátodo é o eletrodo positivo ou oxidante que adquire elétrons do circuito externo e é reduzido durante a reação eletroquímica.
- Ânodo: O ânodo é o eletrodo negativo ou redutor que libera elétrons para o circuito externo e oxida durante uma reação eletroquímica.
- Eletrólito: Um eletrólito é um meio contendo íons que são eletricamente condutores através do movimento desses íons, mas não conduzem elétrons.
- Separador: Um separador é uma membrana permeável colocada entre o ânodo e o cátodo de uma bateria.
- Colectores de corrente: Compreendem o componente da bateria responsável por transferir o fluxo de elétrons dos eletrodos para um circuito externo.
Características das Baterias Elétricas
Para comparar e entender a capacidade de cada bateria, alguns parâmetros importantes são característicos de cada bateria, também dentro de um tipo de bateria. Esses parâmetros são uma referência quando uma bateria é necessária e qualidades específicas são exigidas, pois as baterias são usadas em todos os tipos de dispositivos e para infinitos propósitos. A voltagem das baterias elétricas é criada pela diferença de potencial dos materiais que compõem os eletrodos positivos e negativos na reação eletroquímica. A capacidade coulométrica é a totalidade de Ampére-horas disponíveis quando a bateria é descarregada em uma certa corrente de descarga de 100% SOC até a tensão de corte. A profundidade de descarga é uma medida de quanto energia foi retirada de uma bateria e é expressa como uma porcentagem da capacidade total.
Perguntas Frequentes
O que são as principais partes de uma bateria?
Uma bateria típica precisa de 4 partes para criar eletricidade: Ânodo, Cátodo, Eletrólito e Separador.
Por que as baterias alcalinas (AAA ou AA) são feitas para serem 1.5V enquanto as recarregáveis são 1.2V?
Na prática, as baterias alcalinas e as recarregáveis podem ser usadas alternadamente em conjuntos. Eles têm apenas características de voltagem diferentes devido à sua química diferente.
Qual é a diferença entre baterias de íon de lítio e polímero de lítio?
Uma bateria de polímero de íon de lítio (também conhecida como Li-pol, lítio-poli, entre outros nomes) é um tipo de bateria de íon de lítio com um eletrólito polímero em vez de um líquido.
2 / 2
