Efeito Memória em Baterias
As baterias elétricas são fundamentais como fontes de energia elétrica contínua (DC). Elas transformam energia química armazenada em energia elétrica através de um processo eletroquímico, proporcionando uma força eletromotriz essencial para o fluxo de correntes em circuitos elétricos e eletrônicos. Uma bateria típica é composta por uma ou mais células voltaicas.
O princípio fundamental de uma célula eletroquímica baseia-se em reações redox espontâneas em dois eletrodos separados por um eletrólito, uma substância condutiva iônica e eletricamente isolante.
Efeito Memória
O efeito memória, também conhecido como efeito bateria, é notório em baterias de níquel-cádmio (Ni-Cd) e níquel-metal-hidreto (NiMH). Neste fenômeno, observa-se uma diminuição da tensão de trabalho, evidenciada nas curvas de descarga quando as baterias são submetidas a descargas superficiais repetidas ao longo de vários ciclos. Isso faz com que a tensão de descarga “memorize” a profundidade de descarga anterior.
Este efeito leva à redução da capacidade prática da célula a uma tensão de corte fixa e/ou a uma estimativa incorreta do estado de carga da célula. O verdadeiro efeito memória não existe se:
- As baterias atingirem uma sobrecarga total.
- A descarga não for exatamente a mesma a cada ciclo, variando em mais ou menos 3%.
- A descarga for a menos de 1,0 volt por célula.
O efeito memória nas baterias NiMH é significativamente menor que nas de níquel-cádmio. Para eliminá-lo, pode-se descarregar a bateria até 1 Volt por célula (VPC) e recarregá-la totalmente, repetindo o processo até que a bateria recupere sua capacidade energética máxima.
Características de Outros Tipos de Baterias
Em contraste com as baterias à base de níquel, as baterias de íons de lítio são consideradas sem efeito memória.
Tensão da Célula
A tensão das baterias elétricas é gerada 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, definindo geralmente o estado “vazio” da bateria.
Capacidade
A capacidade coulométrica é a totalidade de Ampère-horas disponíveis quando a bateria é descarregada a uma corrente específica de 100% do estado de carga (SOC) para a tensão de corte.
Taxa C da Bateria
A taxa C refere-se à capacidade de uma bateria de ser descarregada em uma taxa particular. Uma bateria de 1C pode ser descarregada à corrente igual à sua capacidade em Ampère-horas.
Auto-descarga
As baterias se auto-descarregam gradualmente mesmo quando não estão conectadas ou fornecendo corrente. Isso é causado por reações químicas “laterais” que ocorrem na célula, mesmo sem carga aplicada.
Degradação
Alguma degradação das baterias recarregáveis ocorre em cada ciclo de carga e descarga. A degradação geralmente acontece devido à migração do eletrólito para longe dos eletrodos ou porque o material ativo se desprende dos eletrodos.
Profundidade de Descarga
A profundidade de descarga é uma medida de quanta energia foi retirada de uma bateria, expressa em percentual da capacidade total. Por exemplo, uma bateria de 100 Ah da qual foram retirados 40 Ah passou por uma descarga de 40% de sua profundidade (DOD).
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 Ampère-horas restantes na bateria.
