Baterias - Como as baterias funcionam - Tipos de Baterias - Baterias de celular - Baterias de notebook - Baterias de automóveis - Baterias para som automotivo - Baterias náuticas - Dicas para o melhor uso das baterias - Cuidados e dicas para baterias automotivas

Baterias

Baterias são dispositivos que possuem a função de estocar energia elétrica. Graças a elas, é possível utilizar aparelhos móveis como telefones, computadores, tablets, aparelhos biomédicos, aparelhos eletrônicos diversos etc. É impossível imaginar o mundo moderno sem o uso das baterias.

A principal função da bateria é armazenar energia na sua forma química para, depois, transformá-la em energia elétrica, sempre que o dispositivo eletrônico ao qual ela pertence solicitar. Nos automóveis, ela serve para dar a partida, possibilitar iluminação externa e interna, além de manter os sistemas elétricos e eletrônicos ativos, ainda que o veículo esteja desligado.

Para escolher o tipo de bateria mais adequado para a alimentação de um determinado equipamento devemos analisar diversos fatores. O primeiro item a ser observado é a quantidade de tensão mantida no circuito durante o tempo de funcionamento, o que afeta diretamente o desempenho do circuito. Além disso, é recomendado analisar a capacidade de fornecimento de energia da bateria, de acordo com a corrente que ela exige, o produto de sua tensão e o tempo de autonomia que ela possui.

Como as baterias funcionam

A bateria é um dispositivo que transforma energia química em energia elétrica. As baterias modernas possuem dois terminais, conhecidos como pólos, sendo um positivo e o outro negativo.

Dentro da bateria, há componentes de metal (eletrodos) e elementos líquidos (eletrólitos). O sistema é desenvolvido para que os eletrodos não se toquem, mas sejam conectados através dos eletrólitos. Dentro da bateria, uma reação química produz os elétrons, que são transportados de dentro da bateria por um fio.

Os elétrons ficam agrupados no terminal negativo da bateria. Quando um fio é conectado entre os pólos, os elétrons fluem do terminal negativo para o terminal positivo. Esse fluxo de elétrons é o que gera a energia necessária (corrente elétrica) para ligar um aparelho elétrico.

Tipos de baterias

No mercado, existem três principais tipos de baterias, sem levar em conta aspilhas tradicionais:

Baterias de níquel-cádmio (NiCd): Este é o tipo mais antigo de bateria e apresenta os pólos negativo e positivo em um mesmo recipiente, sendo o pólo positivo coberto por hidróxido de níquel e o negativo por cádmio. O surgimento novos tipos de bateria tornou a bateria de níquel-cádmio defasada, já que ela é muito poluente ao meio ambiente, possui um tempo de vida útil relativamente curto, pouca capacidade de armazenamento e apresenta um vício conhecido como “efeito memória”, que faz com que a bateria não possa ser completamente carregada se o usuário carregar quantias menores que sua capacidade repetidamente. Por essas razões, essa bateria permanece somente em aparelhos mais antigos.

Baterias de hidreto metálico de níquel (Ni-MH): Apresentam funcionamento bastante semelhante às baterias de NiCd, diferenciando-se apenas pelo seu material ativo no eletrodo negativo. As baterias de Ni-MH sbstituem o cádmio por hidrogênio na forma de hidreto metálico em seu eletrodo negativo. Além disso, esse tipo de bateria é menos tóxica e possui carga e tempo de uso superiores em relação à suas antecessoras.

Baterias de íon de lítio (Li-Ion): Esse tipo de bateria possui o melhor desempenho de todos ou outros, reunindo características como capacidade de carga elevada, ausência de efeito memória, leveza e tolerância a ciclos incompletos de carga, além de não serem tóxicas. Por isso, são utilizadas na grande maioria de aparelhos eletrônicos modernos, como notebooks e celulares. O usuário da bateria de íon de lítio deve se preocupar, apenas, em não expôr o aparelho a altas temperaturas, que podem causar danos e até mesmo a sua explosão.

As baterias podem ser classificadas, ainda, como primárias ou secundárias.

Baterias primárias: Também conhecidas como pilhas alcalinas e baterias de carbono padrão, as baterias primárias utilizam zinco e carbono em sua composição e são as mais usadas no mundo, vendidas no mercado nos formatos AA (pequena), C (média) e D (grande). As principais marcas que produzem esse tipo de bateria são a Duracell e a Energizer. O uso desse tipo de bateria deve ser imediato, já que, uma vez descarregadas, não podem tornar a ser carregadas. Por isso, seu uso é recomendado em dispositivos eletrônicos que precisam de menos energia para funcionar, como relógios, controles remotos, etc. Quando essas baterias descarregam, devem ser descartadas em locais determinados pelas prefeituras de cada cidade para serem recicladas, pois são altamente tóxicas quando jogadas no meio ambiente. Dentre as pilhas primárias, destacam-se a pilha de zinco-carbono, a pilha alcalina, a pilha de mercúrio, a pilha de prata e a pilha de lítio.

Baterias secundárias: O grande diferencial das baterias secundárias é a capacidade que elas possuem de ser recarregadas quando entram em contato com a eletricidade, o que permite que elas sejam utilizadas inúmeras vezes. Por isso, esse tipo de bateria é indicado para aparelhos que utilizam muita energia, como câmeras digitais, celulares, automóveis, rádios, notebooks etc. Entretanto, as baterias recarregáveis apresentam um efeito conhecido como “autodescarga”, onde a energia é gasta mesmo quando a bateria não está em uso. As baterias secundárias mais utilizadas são a bateria de chumbo e bateria de niquel-cádmio.

Baterias de celular

As baterias de celular também são conhecidas como baterias de Íon-Lítio, já que o lítio é a sua principal matéria-prima. Esse material é capaz de ser recarregado quantas vezes forem necessárias, além de possuírem maior tempo de uso e maior armazenamento de energia.

Quando um aparelho de celular é ligado, a bateria recebe um comando do software que faz com que aconteça uma reação química nas placas positiva e negativa. Essa reação consiste na transformação do carbeto de lítio em carbono e do cobalto de lítio é transformado em outro tipo de óxido de lítio cobalto. Por causa dessas reações, os íons e os eletrons migram da placa negativa para a placa positiva. A velocidade dessa tranferência depende da quantidade de energia que o celular está gastando. Por exemplo, ao utilizar transferência de dados e alguns aplicativos, a bateria é gasta com mais rapidez.

Quando o carregador é colocado na tomada, consegue inverter esse processo, fazendo com que os compostos químicos voltem ao seu estado original. Esse procedimento pode ser realizado inúmeras vezes. Porém, com o tempo, o material tende a diminuir de tamanho e perder a sua potência, de tanto perder e ganhar elétrons. Nesse caso, ela deve ser substituída por uma nova.

As baterias de celular também contam com um circuito eletrônico de sensores que medem a temperatura do conjunto e impede que ele ultrapasse 90ºC, desligando a bateria e impedindo que ela exploda.

Baterias de notebook

A bateria de um notebook tem duas utilidades básicas: funcionar como no-break, em caso de interrupção de energia elétrica, evitando que dados sejam perdidos e que o HD seja danificado e permitir o que o notebook funcione em áreas distantes da rede elétrica, como aviões, automóveis, locais ao ar livre, etc.

Atualmente, a maior parte  das baterias de laptop são fabricadas com células internas de lítio, que não apresentam efeito memória, não viciam e podem ser carregadas e descarregadas a qualquer momento. Ao utilizar notebook plugado na tomada, como um desktop, sem transportá-lo para locais sem energia elétrica, é indicado retirar a sua bateria. Esse procedimento ajuda a aumentar o tempo de vida útil da bateria, poupando-a de uma utilização desnecessária.

O sistema operacional dos notebooks solicitam que o usuário conecte o aparelho a uma tomada antes que a bateria descarregue totalmente, enquanto ela ainda possui uma quantidade de energia suficiente para mantê-lo funcionando. Não é indicado deixar o notebook desligar por falta de bateria ou deixar a bateria descarregada guardada por um longo período de tempo, pois esta carga mínima de funcionamento pode ser perdida, tornando a bateria permanentemente inutilizável.

O momento de substituir a bateria original do notebook por uma nova varia de acordo com o uso, mas geralmente acontece por volta de dois anos. A vida útil da bateria costuma durar de 300 a 400 ciclos de carga. Após esse tempo, a bateria passa a não possuir mais a sua capacidade total. Esse desgaste natural faz com que a bateria possua uma autonomia muito limitada, se não conectada à eletricidade.  Nesse caso, é recomendado que ela seja substituída.

Antes de comprar uma bateria de substituição para seu notebook, é recomendado analisar a capacidade da mesma, que é expressa em miliamperes-hora (mAh) ou watts-hora (Wh). Procure considerar a medida em watts-hora, pois ela é a unidade que expressar a capacidade da bateria com mais precisão, considerando a voltagem e a miliamperagem para informar ao usuário a capacidade do produto. Esses dados devem ser compatíveis com as especificações técnicas do fabricante da bateria original.

Para descartar corretamente a bateria de um notebook, observe as instruções contidas no manual de instruções do produto. Nele, o fabricante deve especificar o local onde a bateria deve ser descartada. Essa informação também pode ser obtida no site da empresa que fabricou o produto. Normalmente, as baterias são descartadas em centros de assistência técnica autorizada.

Bateria de automóveis

A bateria automotiva é um conjunto de seis vasos internos ligados em série. Chamam-se vasos as estruturas acumuladoras de energia, formadas por duas ou mais placas de polaridades opostas, que são banhadas pelo mesmo eletrólito e se encontram em um mesmo recipiente, porém são isoladas entre si.

As baterias automotivas podem ser divididas em baterias de arranque, bateria estacionária e bateria tracionária. Tanto a bateria de arranque quanto a estacionária utilizam ácido-chumbo como matéria prima e realizam a mesma reação química para sua operação. A diferença entre elas está no jeito como as baterias otimizam esse projeto.

A bateria estacionária utiliza placas mais espessas, que permitem que ela seja totalmente descarregada inúmeras vezes, sem sofrer nenhum dano e que ela ofereça uma corrente constante por um longo período de tempo.

As baterias automotivas de arranque são projetadas para garantir uma quantidade de corrente suficiente para dar partida no carro. Depois que o motor liga, toda a energia necessária é fornecida pelo alternador, o que faz que bateria de carro não ultrapasse a utilização de  20% de sua capacidade total, garantindo uma vida útil relativamente longa, de aproximadamente dois anos. Para que a quantidade de corrente obtida seja considerável, são empreagadas placas finas, que aumentam a área da superfície.

Já as baterias tracionárias, são feitas a partir de uma liga de chumbo especial, possui placas ainda mais robustas, que porporcionam maior autonomia e vida útil. Por essa razão, as baterias tracionárias são amplamente utilizadas aplicações mais severas, como em equipamentos industriais, como tratores e empilhadeiras, em veículos elétricos, como carrinhos de golf, carrinhos para transporte de pessoas e de cargas. Além disso, são aplicadas em paleteiras e plataformas elevadoras elétricas, lavadoras e varredoras de piso, sistemas de energia solar e eólica, cerca elétrica e em conjunto série-paralelo para partidas e serviços em locomotivas.

A estrutura das baterias automotivas é composta das seguintes peças:

- Placas positivas e negativas;
- Separadores inseridos entre a placa positiva e a negativa de um vaso;
- Eletrólito, que é uma solução de ácido sulfúrico diluída, capaz de ampliar a tensão da descarga;
- Caixa onde é montada a estrutura da bateria;
- Conexões, que interligam as placas em série;
- Suportes, que fixam as placas e as conexões.

Em um automóvel, a bateria utiliza o sistema de carga de compensação. Esta carga deve ser feita lentamente para obter melhores resultados. Esse sistema consiste no fornecimento de energia em quantidades pequenas ou em casos emegenciais, sendo recarregada através de tensão constante sempre que apresenta alguma perda de energia. Desse modo, a bateria sempre fica carregada.

As baterias são carregadas através de uma fonte de energia elétrica que tenha tensão superior à tensão da bateria em circuito aberto, que seja uma fonte de corrente unidirecional ou contínua e que não apresente polaridade invertida. Uma bateria inteiramente carregada apresenta a mesma tensão em 3 leituras consecutivas, realizadas com intervalos de uma hora.

Baterias para som automotivo

As baterias para som automotivo possuem uma grande capacidade de reserva de energia, graças à utilização de eletrólitos mais densos e à proximidade das placas. Quanto maior for a reserva, maior será o tempo de propagação do som. O grande diferencial das baterias para som é o rápido fornecimento de energia, gerando altos picos, fundamentais para sistemas de áudio alta fidelidade e alta potência. Dessa forma, a bateria passa a fornecer mais corrente, apesar de sofrer com um maior desgaste. Para veículos de som de grande porte, conhecidos como  trios-elétricos, o ideal é que se utilize baterias estacionárias.

Ao instalar um sistema de um som em um automóvel, é necessário trocar a bateria do mesmo, já que a bateria original de linha de montagem (de fábrica) é desenvolvida para utilizar, no máximo, 60% de sua reserva de carga. Esse valor é suficiente para manter o funcionamento dos componentes elétricos originais do veiculo. Os 40% restantes da carga acumulada garante que a vida útil dessa bateria atinja, em média, de 15 a 24 meses. Se esse tipo de bateria for submetida a uma descarga total, provocada por equipamentos que não fazem parte do projeto original do veiculo, sofrerá danos como a redução de vida útil ou a junção das placas, que ocasiona curto circuito.

As baterias de som automotivo são produzidas de forma que os ciclos de descarga profunda não provoquem nenhum dano, sendo facilmente recarregadas sem qualquer dano e possuindo vida útil prolongada. Por essa razão, a bateria automotiva é um item fundamental em um projeto de som, garantindo potência e segurança.

Baterias náuticas

As baterias náuticas são utilizadam em embarcações de diversos tipos, como barcos, lanchas, iates e jet skis, tendo duas funções principais: dar partida e serviço.

Quando utilizada com a função de possibilitar a partida do motor do barco, a bateria é feita de chumbo/ácido, assim como as baterias automotivas, que fornecem uma corrente altamente potente em um breve intervalo de tempo.

Já as baterias de serviço são desenvolvidas para suportar descargas mais profundas e em maiores quantidades, sendo utilizadas como fonte de energia para equipamentos contidos nas embarcações, como rádio, radar, GPS, refrigerador, bombas, iluminação, etc, substituindo o uso de geradores ou de fontes externas de energia elétrica.

Existem dois tipos de bateria náutica. A VRLA possui o eletrodo imobilizado em gel, contam com vida útil de aproximadamente cinco anos e pode ser instalada em qualquer posição, sendo ideal para embarcações menores. Já a bateria ventiladanão possui o eletrodo imobilizado, tendo que ser obrigaroriamente instalada na posição convencional. Suas principais vantagens são a resistência a altas temperaturas, a grande variedade de modelos no mercado e o preço mais baixo.

A escolha do tipo de bateria mais adequada a uma embarcação deve ser feita analisando, também, o sistema de carga, que deve ser compatível com a tecnologia da bateria. Caso esse sistema não esteja adequado, a bateria pode ser carregada em excesso ou ser pouco carregada, o que acarreta a deterioração da mesma. Além disso, para não haver problemas em relação à carga, é recomendado checar se os cabos estão bem afixados e, durante períodos onde a embarcação não é utilizada, desconectar o cabo negativo, evitando que a bateria descarregue totalmente.

O principal problema que pode ocorrer nas baterias náuticas é a sulfatação, causada pela ação da alta sanilidade ou da má fixação dos cabos. Para que isso não aconteça, é indicado colocar vasilina nos polos da baterias para protegê-la das interpéries. Caso o problema já tenha se estabelecido, é possível resolver limpando a bateria com água morna e com o auxílio de uma escova de latão.

Dicas para o melhor uso das baterias

Veja aqui algumas dicas para aumentar a vida útil das baterias de celular, notebook etc.

• Carregue a bateria em local arejado, pois o equipamento dissipa muito calor durante este processo e se estiver exposto a uma fonte de calor externa poderá queimar.

• Evite que a baterria descarregue totalmente para, só então, carregá-la. O momento mais indicado para iniciar recarregar é quando a bateria atinge 20% ou 30% do seu total. Realize uma descarga total uma vez a cada 30 descargas parciais.

• Altas temperaturas podem descarregar a bateria mais rapidamente, além de causar eventurais danos.

• Não guarde uma bateria sem uso, esteja ela carregada ou descarregada, por longos períodos de tempo. Essa conduta pode causar danos permanentes e até mesmo o não funcionamento do equipamento. Caso haja necessidade de guardar a bateria, faça isso em um local menos úmido o possível.

• Não utilize muito brilho nas telas de  notebooks e celulares, pois quanto mais clara ela estiver, maior será o consumo de energia.

• Evite conectar dispositivos móveis em notebooks

• Quanto mais arquivos seu notebook guardar, mais energia será consumida. Portanto, faça limpezas periódicas;

Cuidados e dicas para baterias automotivas

Veja abaixo algumas dicas para conservar as baterias automotivas:

• Dê partidas curtas, com variação de tempo entre 5 e 7 segundos.

• Evite deixar luzes, rádio ou qualquer equipamento ligado quando o veículo não estiver em movimento.

• Dificuldade de partida, luzes fracas, problemas causados por regulador de voltagem desregulado, correia frouxa ou fio terra solto são sinais de que a bateria de seu veículo está fraca. 

• Não permita que testem a bateria do seu automóvel com cabos, impedindo o curto-circuíto entre os pólos. Este procedimento, além de ser falho, pode prejudicar a bateria, fazendo-a ferver, o que não caracteriza defeito.

• Faça check-ups periódicos do sistema elétrico de seu veículo, principalmente ao instalar uma bateria nova. Recomenda-se o intervalo de seis meses.

• Se for necessário, dê somente recargas lentas de, mais ou menos, 10% da capacidade da bateria.

• Se ocorrer perda de água provocada por aumento de temperatura, se necessário, adicione somente água destilada.

• Jamais coloque ácido ou qualquer tipo de aditivo nas baterias.

• Para evitar a oxidação dos pólos, as baterias devem ser estocadas em local isento de umidade e não podem ficar expostas às mudanças climáticas.

• As primeiras baterias recebidas devem ser as primeiras a serem vendidas, pois perdem carga após um período prolongado sem uso.

• Ao instalar um equipamento elétrico não original, evite instaladores não credenciados. Procure uma oficina mecânica de confiança.
   
• Nunca feche curto-circuíto entre os pólos da bateria, pois esse procedimento é extremamente prejudicial à mesma, pois isso pode comprometer a integridade do sistema eletrônico.  

Fonte: http://www.baterias.etc.br/

www.vaniobaterias.com.br

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