PILHAS E BATERIAS - paginas.fe.up.ptprojfeup/submit_14_15/uploads/relat_1... · Camille Faure criou uma bateria de ácido forma de revestimento de folhas de chumbo fundido com pasta

MESTRADO INTEGRADO EM

ENGENHARIA ELETROTÉCNICA E DE

COMPUTADORES

PILHAS E BATERIAS

Estudo da capacidade disponível para pilhas recarregáveis

Supervisor: Professor Paulo Costa

Monitor: Jorge Bessa

Porto, Outubro de 2014

1MIEEC01_04

André Galiza (201403181)

Daniel Gonçalves (201402775)

Isa Almeida (201403568)

Mário Carvalho (201402929)

Tiago Pereira (201405598)

PILHAS E BATERIAS - ESTUDO DA CAPACIDADE DISPONÍVEL PARA PILHAS RECARREGÁVEIS 1

RESUMO

Este Relatório foi realizado pelos elementos acima referidos durante as primeiras

semanas do semestre no âmbito da Unidade Curricular Projeto FEUP. A integração de todos

os novos alunos na Faculdade é um dos objetivos deste projeto, mas a compreensão do

tema proposto por parte de quem procura a informação faz também parte da essência

desta Unidade Curricular.

Este Relatório Técnico iniciou-se por uma breve história acerca da pilha, desde a

primeira utilização até às que atualmente conhecemos, fazendo uma breve referência à sua

estrutura e caraterísticas, bem como a diferença entre pilha e bateria.

Após essa breve alusão, aprofundou-se acerca dos tipos de pilha, Níquel-Metal (NiMH)

e Zinco Carbono (ZnC), mais concretamente sobre os fatores que influenciam a eficiência e

a durabilidade da pilha. Através do estudo prático dos dois tipos de pilha referidos

anteriormente, foi possível perceber qual era a mais duradoura e a mais recomendável,

dependendo do tipo de utilização.

Finalmente, perspetivou-se o que as novas tecnologias da pilha podem vir a aprimorar

o nosso dia-a-dia, bem como a sua reciclagem, concluindo-se, sumariamente, que quanto

mais reciclarmos, menos o solo será explorado, visto que os materiais das pilhas usadas

podem ser reutilizados em pilhas com nova vida.

PALAVRAS-CHAVE

Pilha;

Bateria;

Elétrodo;

NiMH;

ZnC.


AGRADECIMENTOS

O grupo quer desde já agradecer a todos os envolvidos na realização deste projeto,

com especial destaque ao supervisor Paulo Costa e ao monitor Jorge Bessa, pelo incrível

apoio prestado e pelo tempo despendido no auxílio do trabalho realizado. Uma palavra de

apreço também a todos os intervenientes na semana Projeto FEUP, pelas palestras e

conselhos fornecidos, que contribuíram para um trabalho mais rico e mais completo, de

forma a poder oferecer o máximo de qualidade no dia da apresentação final. Por fim, um

muitíssimo obrigado à Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto por todos os

materiais e serviços presenteados, fundamentais para que o desenvolvimento deste

projeto fosse um sucesso.


ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 – Pilha de Bagdad 7

Figura 2 – Pilha de Volta 8

Figura 3 - Diferença entre pilha e bateria (em série ou em paralelo) 10

Figura 4 - Estrutura da pilha 10

Figura 5 - Pilha Zinco-Carbono com revestimento de Manganês 12

Figura 6 - Pilha Níquel-Metal-Hidreto 13

Figura 7 – Reciclagem 21

Figura 8 – “Pilhão” 21

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico 1: Voltagem da pilha A (300 mAh) ao longo do tempo 15



Gráfico 4: Voltagem da pilha B (300 mAh) ao longo do tempo 17



ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1: Categoria e tamanhos de diferentes pilhas 11


ÍNDICE

Lista de acrónimos 5

Glossário 5

Introdução 6

História 7

Diferença entre pilha e bateria 10

Estrutura 10

Tabela de tamanhos 11

Tipos de pilha 11

Zinco-Carbono 12

Níquel-Metal-Hidreto 13

Fatores que influenciam a duração das pilhas NiMH 14

Tratamento de dados 15

Eficiência das pilhas 19

Reciclagem 21

Futuro 21

Conclusão 22

Referências bibliográficas 23


LISTA DE ACRÓNIMOS

NiMh: Níquel-Metal-Hidreto;

ZnC: Zinco-Carbono;

NiCd: Níquel-Cádmio;

NiOOh: Oxi-Hidróxido de Níquel;

mAh: miliampere-hora;

cm3: centímetro cúbico.

GLOSSÁRIO

Eletrólito: substância que se dissolve para dar uma solução que conduz

eletricidade;

Eletrostática: estudo das cargas elétricas em repouso;

Elétrodo: terminal utilizado para conectar um circuito elétrico a uma parte

metálica/não metálica ou a uma solução aquosa – “pólo”;


INTRODUÇÃO

A pilha é, sem dúvida alguma, um elemento ativo e fundamental nas nossas vidas.

Podemos não ter uma grande perceção, mas a pilha está presente em grande parte

das ferramentas que usamos diariamente, desde o comando da televisão até ao

telefone sem fios. Podemos afirmar, com grande convicção, que esta é usada por

todos, pelo mais novo na sua figura de ação falante, pelo adolescente para fazer uma

conta na sua máquina de calcular, pelo trabalhador para consultar o seu relógio e pelo

idoso para ouvir o jogo da sua Seleção, através do rádio. Ela está sempre presente, de

forma direta, mesmo que não nos apercebamos desse facto.

Mas, para a pilha ser o que é hoje, foi preciso uma grande dedicação em torno

desta pequena célula de energia, não só para se obter uma maior capacidade e,

consequentemente, um maior proveito dela, mas também para se alcançar uma pilha

de dimensões mais reduzidas.

Contudo, apesar das eficazes transformações realizadas, a pilha tem vindo a

evoluir muito pouco nos últimos tempos, não havendo um grande motivo para a sua

utilização em vez da bateria que, apesar de ser de maiores dimensões, proporciona

uma utilização mais duradoura, devido a possuir valores de intensidade e de

descarregamento de maior valia em relação à pilha.


HISTÓRIA

Acredita-se que o uso de pilhas tenha começado há 2000 anos atrás após a

descoberta de um instrumento num túmulo na zona de Bagdad, Israel.

Este artefacto era um jarro selado que continha uma barra de ferro no centro,

envolta numa chapa de cobre. As suas dimensões eram um pouco superiores às das

pilhas atuais (altura - 15 cm; diâmetro - 4cm; comprimento - 12 cm). A partir desta

descoberta realizaram-se inúmeros ensaios de réplicas e estas produziram desde 1,5V

a 2V entre os dois metais, tendo ficado denominada por pilha de Bagdad.

1747

Sir William Watson provou que era possível que uma corrente podia ser enviada

através de um fio longo utilizando a terra como outro meio condutor do circuito.

Atualmente, este fenómeno denomina-se por uma descarga eletrostática.

1786

Luigi Galvani, ao realizar uma dissecação de uma rã, onde se encontrava uma

máquina eletrostática ao lado, repara na reação dos músculos das pernas da rã ao

tocar com um bisturi no nervo desta. Neste momento, sucedeu-se o contacto entre

dois metais diferentes numa superfície húmida (rã) o que levou à contração dos

músculos do anfíbio.

Após esta observação, Galvani passa a defender a teoria da “eletricidade animal”,

em que defende que os metais eram apenas condutores da eletricidade, pensando que

esta pertenceria aos músculos da rã.

Figura 1 – Pilha de Bagdad.


1800

Com base nos estudos de Galvani, Volta propõe uma alternativa à teoria de

Galvani: a eletricidade era gerada pelo contacto entre dois metais diferentes. Desta

forma, cria a primeira pilha elétrica, conhecida por pilha de Volta, pilha Galvânica ou

pilha voltaica, constituída por diversas camadas de prata, papel humedecido em sal e

zinco.

Alessandro Volta desenvolve o conceito da série eletroquímica que vai classificar o

potencial produzido no contacto dos vários metais no eletrólito.

(Universidade Estadual de Campinas s.d.)

1859

Raymond Gaston Plante, no seu primeiro modelo de acumulador - Planté, colocou

duas tiras de folha de chumbo separadas por pedaços de borracha imergidos numa

solução de ácido sulfúrico, sendo necessário um separador melhorado para resistir ao

ácido. Desta forma, a capacidade de fornecimento de corrente aumenta ao carregar e

descarregar alternadamente esta célula.

Figura 2 – Pilha de Volta


1866

A primeira pilha que Georges Leclanché desenvolveu, reconhecida como pilha seca

porque até esta ser inventada, as pilhas existentes só usavam soluções aquosas.

Além disso esta pilha é também denominada como pilha de zinco-carbono visto

que é constituída por um invólucro de zinco (pólo negativo) e uma barra de grafite

envolvida por dióxido de manganês.

(Pinto s.d.)

(Fogaça s.d.)

1881

Camille Faure criou uma bateria de ácido forma de revestimento de folhas de

chumbo fundido com pasta de óxido de chumbo, ácido sulfúrico e água que melhorou

a capacidade de fornecer a corrente comparativamente às baterias anteriores. Esta

nova vantagem levou ao fabrico em escala industrial desta bateria.

Henri Tudor, apoiando-se em Plante e Faure, juntou a pasta de óxido de chumbo à

grade fundida em chumbo, onde obteve bons resultados que levou ao

desenvolvimento de vários tipos de grades para melhorar a retenção dos constituintes

da pilha.

(Reis s.d.)

1898-1908

Thomas Edison desenvolve uma bateria destinada ao uso industrial e ferroviário

que tem como principal constituintes níquel-ferro. É reconhecida pela sua

durabilidade.

(Sólido s.d.)

1893-1909

Jungner e Berg, na Suécia, desenvolveram a bateria níquel-cádmio semelhante ao

trabalho de Edison, no entanto no lugar do ferro usou-se cádmio. Esta bateria

funcionou melhor a baixas temperaturas e a sua autodescarga era menor face à bateria

de Edison, e pode ser carregada a uma taxa muito menor.

1950

Samuel Ruben inventou a bateria de óxido de zinco-mercúrio, que se veio a tornar

mais tarde “Duracell”.


Figura 3 - Diferença

entre pilha e bateria

(em série ou em

paralelo).

Figura 4 - Estrutura da pilha

DIFERENÇA ENTRE PILHA E BATERIA

As pilhas e as baterias são dispositivos nos quais uma reação espontânea de

oxidação-redução produz corrente elétrica. Ainda existe um pouco de confusão entre

os termos pilha e bateria, mas então qual é a diferença?

A unidade eletroquímica básica capaz de gerar energia elétrica é chamada de

célula. A pilha é composta por uma única célula. As baterias, por outro lado, são

sistemas compostos pela associação de duas ou mais células conectadas em série (pólo

positivo conetado ao pólo negativo) ou paralelas (pólos positivos conetados entre si, e

negativos conetados entre si). No entanto, este termo é comum ser utilizado para uma

única pilha também (bateria).

A maior parte dos aparelhos que usa pilhas necessita, quase sempre, de mais do

que uma pilha. As pilhas podem associar-se em série e paralelo. Nas ligações em série

a tensão aumenta, nas ligações em paralelo pode-se fornecer maior corrente, porém a

tensão mantêm-se igual a cada uma das pilhas individualmente.

(Arcanjo s.d.)

ESTRUTURA

A estrutura de uma pilha pode ser divida em três partes: 1. Elétrodos - são os condutores de corrente da pilha:

- Ânodo: elétrodo positivo de uma pilha.

- Cátodo: elétrodo negativo de uma pilha.

2. Eletrólito - é a solução que age sobre os elétrodos.

3. Recipiente - guarda o eletrólito e suporta os elétrodos.

(Arcanjo s.d.)


TABELA DE TAMANHOS

Atualmente, as pilhas são rotuladas segundo uma tabela. Conforme o seu tamanho

podem ser introduzidas em diferentes categorias.

Foram criados vários formatos e tamanhos de pilhas ao longo da humanidade. Hoje

em dia, os tipos de pilhas mais usados são: AA, AAA, C, D, 9V.

Categoria Comprimento (mm) Diâmetro (mm)

AAA 44,5 10,5

AA 50,5 14,5

C 50,0 26,2

D 61,5 34,2

Tabela 1: Categoria e tamanhos de diferentes pilhas

A pilha de 9V já não segue os mesmos padrões acima referidos, por se tratar de

uma pilha retangular. As suas dimensões são as seguintes:

Altura: 48,5mm | Largura – 17,5mm | Comprimento – 26,5mm.

Embora a capacidade seja diretamente proporcional à dimensão da pilha, a

tecnologia e o material que constituem a pilha definem a sua capacidade, não existindo

assim uma tabela para esse efeito. Consequentemente, a tensão também é variável.

TIPOS DE PILHA

Pilha primária (não recarregável): é uma pilha na qual as reações químicas acabam

por destruir um dos elétrodos, normalmente o negativo. A pilha primária não pode ser

recarregada.

Pilha secundária (recarregável): é uma pilha na qual as ações químicas alteram os

elétrodos e o eletrólito. Os elétrodos e o eletrólito podem ser restaurados à sua

condição original pela recarga da pilha. Estas pilhas também se denominam como

acumuladores.


ZINCO-CARBONO (ZnC) CARATERÍSTICAS: As pilhas de ZnC são as baterias primárias com

o mais baixo custo de produção do mercado, sendo habitualmente

incluídas em produtos elétricos vendidos com pilhas. Estas pilhas de

“uso geral” podem ser utilizadas em comandos (de TV e consolas),

lanternas, relógios, rádios e outros tipos de aparelhos cuja potência

elétrica não seja muito elevada. As células de zinco-carbono são mais

propensas a fugas pelo facto do ânodo (pólo negativo) ser o próprio

contentor do eletrólito.

VANTAGENS: Baixo Custo e não poluem o meio ambiente.

DESVANTAGENS: Durabilidade reduzida e os vazamentos provocados pela pilha

podem danificar os aparelhos.

FUNCIONAMENTO: Uma pilha seca comum é formada por um elétrodo de zinco,

que também é o invólucro metálico da pilha, e um elétrodo central e cilíndrico de

carvão. A separar os dois elétrodos, existe uma pasta gelatinosa à base de cloreto de

amónio, que constitui o eletrólito da pilha. Ao completar-se o circuito elétrico externo,

a corrente é criada através da ação do eletrólito sobre o zinco, que constitui o elétrodo

ou pólo negativo do aparelho. A ação química liberta átomos de hidrogénio que se

acumulam na superfície do pólo positivo. Essa ação, chamada polarização, faz diminuir

progressivamente a produção de corrente, acabando por tornar a pilha inútil ou

"descarregada". Para retardar o máximo possível os efeitos dessa polarização,

costuma-se colocar entre o eletrólito e o elétrodo positivo uma camada de mistura

despolarizante (como na pilha ilustrada na figura 5), geralmente, dióxido de manganês.

APLICAÇÃO: As pilhas secas são usadas para produzir correntes pequenas, em

serviços contínuos, ou quando se deseja corrente moderada e serviço intermitente.

Assim, são usadas em baterias de rádios portáteis, telefones, brinquedos, lanternas,

entre outros objetos de pequenas dimensões.

(Arcanjo s.d.)

Figura 5 - Pilha ZnC com revestimento de Manganês

Tensão: 1.5V;


NÍQUEL-METAL-HIDRETO (NiMH)

Figura 6 - Pilha Níquel-Metal-Hidreto

CARATERÍSTICAS: São o tipo de pilha recarregável mais comum encontrada no

mercado. Foram precedidas pelas pilhas de NiCd. Usam elétrodos positivos de NiOOH

como as pilhas de NiCd, no entanto usam uma liga absorvedora de hidrogénio no

elétrodo negativo. Possuem 3 a 4 vezes mais capacidade do que as pilhas de NiCd e a

sua densidade de energia, que é de aproximadamente 100 W-h/kg, aproxima-se das

pilhas de lítio. Um dos grandes problemas das pilhas de NiMh é o descarregamento

quando não estão a ser usadas. Estima-se que estas percam até 3% da sua carga por

mês de repouso. Além disso, o completo descarregamento pode levar a uma inversão

de polaridade na pilha, o que pode causar danos aos equipamentos que a estejam a

utilizar.

TENSÃO: Opera usualmente com uma voltagem de 1,2V, um pouco menor que a

pilha usual de 1,5V. É possível encontrar pilhas de NiMH com mais de 2000mAh.

VANTAGENS: Têm uma capacidade de armazenamento de energia 3 a 4 vezes

maior que as pilhas de NiCd. São mais fáceis de reciclar e apresentam um menor

impacto ambiental que as anteriores por não usarem o elétrodo de cádmio. Têm uma

boa relação qualidade-preço em função do preço elevado das baterias de lítio.

DESVANTAGENS: Têm um problema sério de descarregamento quando estão em

repouso. Apresentam o perigo de inversão de polaridade.

FUNCIONAMENTO: Ocorre a formação de água e a quebra da ligação metal com o

hidrogénio no elétrodo negativo, enquanto há uma transferência de eletrões para o

elétrodo positivo.

APLICAÇÃO: Usadas em dispositivos de alto consumo como câmaras digitais, GPS’s,

calculadoras e também no mercado automóvel, em veículos elétricos.

(Arcanjo s.d.)


FATORES QUE INFLUENCIAM A DURAÇÃO DA

PILHA NiMh

Em relação à pilha níquel-metal-hidreto, o uso que lhe é dado tem efeitos

significativos que decidem a sua durabilidade. Normalmente, a duração destas pilhas é

cerca de dois a cinco anos.

Quanto a este assunto, destacaram-se alguns destes fatores que influenciam a vida

desta bateria, dos quais vamos proceder à sua enumeração:

Grau de sobrecarga

A determinação do grau adequado de sobrecarga para a alimentação de uma

bateria é influenciada pelo uso que lhe é dado. A sobrecarga da pilha é

fundamental para garantir que carrega na sua totalidade como também para

garantir o seu equilíbrio, no entanto a manutenção de correntes de carga durante

longos períodos de tempo pode contribuir para reduzir a sua duração.

Exposição a altas temperaturas

Dentro da pilha estão a ocorrer reações de oxidação-redução que são

aceleradas com o aumento da temperatura o que leva ao desgaste da mesma.

Além disso, as altas temperaturas influenciam a aceitação da carga no processo de

carregamento levando à sua redução.

Reversão da bateria

A descarga das pilhas NiMh é realizada, na sua maioria, em sentido inverso o

que pode reduzir a vida útil das baterias, especialmente se esta descarga se torna

rotineira.

Armazenamento prolongado sob carga

Nos casos em que se mantem a carga constante da pilha e não esta não atinge

a descarga total durante um determinado período de tempo pode causar

alterações imutáveis na composição química da bateria e consequentemente

promover a limitação da sua durabilidade.


TRATAMENTO DE DADOS

Atualmente, a quantidade de aparelhos que necessitam de um meio de energia móvel

para funcionarem é cada vez maior. E com o desenvolvimento desses aparelhos, a exigência

de energia por parte deles também aumenta.

Neste relatório, vamos analisar duas pilhas NiMh usadas, fazendo as nossas próprias

conclusões e comparando dados, nomeadamente entre dados reais e dados fornecidos pelo

fabricante.

À primeira vista, a vantagem que as pilhas NiMh têm em relação às de Zinco-Carbono é o

facto de serem recarregáveis. Mas ao serem recarregáveis, isto quer dizer que irão ter um

período de vida (até que eventualmente ficam com uma eficiência energética muito baixa).

Estes dados serão essencialmente úteis para compreender um pouco melhor o

comportamento de pilhas NiMh com algum uso.

Pilha A – 300 mAh

Descarga: 300mAh (0,27C); Capacidade média: 994,69mAh; Tempo de descarga: 1Hora e 54 minutos e 35 segundos.

NiMH - 0.27CVoltagem(V)

Tempo(s)

Gráfico 1: Voltagem da pilha A (300 mAh) ao longo do tempo;


Pilha A – 550 mAh

Descarga: 550mAh (0,5C); Capacidade média: 948,14mAh; Tempo de descarga: 1 hora, 2 minutos e 50 segundos. Pilha A – 1100 mAh

Descarga: 1100mAh (1C); Capacidade média: 845,94mAh; Tempo de descarga: 31 minutos e 10 segundos.

NiMH - 0.5CVoltagem(V)

Tempo(s)

Gráfico 2: Voltagem da pilha A

(550 mAh) ao longo do tempo;

Gráfico 3: Voltagem da pilha A



Pilha B – 300 mAh

Descarga: 300mAh (0,27C); Capacidade média: 1013,4mAh; Tempo de descarga: 1 hora e 46 minutos. Pilha B – 550 mAh

Descarga: 550mAh (0,5C); Capacidade média: 959,3mAh; Tempo de descarga: 1 hora, 1 minuto e 35 segundos.

Gráfico 4: Voltagem da pilha B





Pilha B – 1100 mAh

Descarga: 1100mAh (1C); Capacidade média: 862,2mAh; Tempo de descarga: 32 minutos e 40 segundos.

A capacidade média de cada pilha foi calculada através da expressão:

𝐶𝑚 = Á𝑟𝑒𝑎

𝛥𝑡 × 𝑇

Legenda:

Cm – capacidade média (mAh); Área – Área do gráfico (voltagem/tempo);

Δt – tempo de descarga (segundos); T -Tensão (1,2V).

Uma pilha de NiMh, geralmente, apresenta uma capacidade média de 1500mAh. Este

seria o caso para uma pilha completamente nova e carregada. Ou seja, pelos valores obtidos

da capacidade média concluímos que as pilhas analisadas já se encontravam bastante gastas,

apresentando por isso valores bastante inferiores em relação a uma pilha nova.




EFICIÊNCIA DAS PILHAS

Tanto a capacidade das pilhas como a das baterias é determinada com base no

produto de dois parâmetros: corrente e duração da descarga. O valor do produto é

expresso por unidades de medida especiais, o ampere-hora (Ah) e o miliampere-hora

(mAh). A carga acumulada por uma pilha ou por uma bateria pode ser expressa na

forma de densidade de energia, definida em watt-hora por quilo de peso ou em watt-

hora por centímetro cúbico (cm3) de volume.

Para escolher o tipo de pilha ou bateria para determinado aparelho, é preciso ter

em mente o nível mínimo de tensão que esse aparelho pode suportar. Esse nível

mínimo é chamado nível-limite de tensão. Naturalmente, quanto mais alto for para

determinado aparelho, mais curta será a vida útil da pilha ou bateria usada para

alimentá-lo.

Não é difícil definir com relativa precisão o limite de tensão de pilhas de mercúrio

ou prata. Estas geralmente operam com cargas fracas em relação a outros tipos de

pilha, mas essa carga mantém-se constante em cerca de 95% da sua vida útil,

apresentando uma queda brusca a partir daí.

Pelo contrário, nas pilhas de zinco-carbono, a determinação do limite de tensão é

mais difícil, pois a queda de tensão na pilha, durante a descarga, aumenta

irregularmente com o passar do tempo.

Um outro dado importante na questão da determinação do limite de tensão é o da

"recuperação da tensão". Este fenómeno ocorre nos aparelhos de funcionamento

intermitente, pois as baterias tendem a recarregar enquanto estes estão desligados.

Nesses casos, as pilhas de zinco-carbono apresentam uma apreciável recuperação

de tensão, a ponto de duplicar o seu período de vida útil, com a passagem de uma

carga constante a uma carga intermitente.


As pilhas de ZnC, que apresentam no geral, a forma de um cilindro cujo volume

determina a quantidade de energia que elas podem fornecer. O pólo negativo é

formado pelo invólucro externo, enquanto o cilindro central de carbono, coberto por

um capuz metálico e isolado do invólucro, constitui o pólo positivo.

As pilhas NiMh são o tipo mais usado atualmente, pois oferecem maior

capacidade, maior tempo de vida, suportam mais recargas comparado com as de NiCd

(dependendo do fabricante, isso pode não ser verdade) e são menos poluentes, já que

não utilizam materiais pesados, como o cádmio. Outra vantagem é a não existência do

efeito memória.

As pilhas de níquel-metal são mais caras que as pilhas de zinco-carbono, podendo

custar o dobro e, por vezes, o triplo.

As pilhas de níquel-metal tendem a descarregar de uma forma mais uniforme e

constante ao longo do tempo, ao contrário das pilhas de zinco-carbono em que não é

previsível o seu descarregamento ao longo da sua vida útil.

É possível fazer com que uma pilha dure mais tempo, apenas temos que atender

ao aparelho onde vamos colocar a pilha, ver as suas caraterísticas como a voltagem,

por exemplo.

Efeito memória, também conhecido como “vício da bateria”, ocorre em

algumas baterias mais antigas como as níquel cádmio (NiCd), enquanto em outros tipos

não, como é o caso das de íon lítio. Sem o devido cuidado nas recargas, as baterias

propensas ao efeito, parecem adquirir uma capacidade de carga cada vez menor.

Para aumentar a vida útil das baterias sujeitas ao efeito, deve-se sempre

descarregá-las até que a tensão atinja o valor indicado pelo fabricante antes de

submetê-las a um novo ciclo de carga.

Outros problemas que afetam a capacidade de carga das baterias são comumente

confundidos com o efeito memória, entre os quais podemos citar o envelhecimento da

bateria, devido a reações químicas secundárias, perda de eletrólito, curtos-circuitos

internos e a reversão de polaridade das células.


Figura 7 - Reciclagem Figura 8 – “Pilhão”

RECICLAGEM

Uma das grandes vantagens em reciclar pilhas é evitar a poluição que pode advir

da deposição de pilhas ao ar livre e no meio ambiente. Nestes casos, as pilhas

libertam componentes tóxicos (cádmio, chumbo, mercúrio) que contaminam o

ambiente, nomeadamente o solo, fauna e flora da região circundante. Além disso,

também podem trazer problemas à saúde humana. Desta forma, existem diversos

pontos de recolha de pilhas em centros comerciais, espaços públicos, na rua, pontos

esses que cada vez mais se encontram em maior número.

Reciclar também significa recuperar e reutilizar materiais que são usados no

fabrico das pilhas (por exemplo: zinco, aço, carbono, manganês), que voltam a ser

usados na produção de novas pilhas. Assim, deixa de existir a necessidade de se

extrair estes materiais do solo, o que poupa recursos naturais para gerações futuras e

contribui para a sustentabilidade dos mesmos.

FUTURO

Há medida que os aparelhos eletrónicos têm evoluído, a bateria que lhes fornece

energia não tem acompanhado esse desenvolvimento. Para resolver este problema

tem vindo a ser usada uma bateria maior, em vez de melhor, para os alimentar.

Nos últimos 150 anos, comparando com outros progressos feitos nas várias áreas

tecnológicas, a pilha não evoluiu de forma significativa. Não existem maneiras

economicamente viáveis para se conseguir reduzir o tamanho das pilhas e manter a

mesma capacidade. Para existir inovação, a tecnologia tem de se adaptar aos tempos

de hoje e circundar esta limitação.


CONCLUSÃO

É possível perceber, no final deste relatório, que apesar de a pilha não estar muito

evoluída nos tempos de hoje, conseguimos encontrar a que mais se adequa à situação

em que nos encontramos. Enquanto as de NiMH são mais vantajosas a longo prazo em

relação às de ZnC, as primeiras chegam a ser muito mais dispendiosas que as últimas

referidas.

Através das medições efectuadas ao longo do trabalho, é possível retirar alguns

factos e mesmo algumas deduções. A exposição a altas temperaturas e a sobrecarga

são fatores que influenciam negativamente o correto funcionamento da pilha,

devendo esta, por isso, permanecer em locais secos e de temperatura amena, bem

como não estando a ser usada, não ser exposta a sobrecargas desnecessárias.

Para finalizar, a pilha merecia, efetivamente, um maior apreço a nível da

investigação. O facto de se aumentar o tamanho da pilha para fornecer maiores

quantidades de energia não é uma solução viável, apesar de cumprir a sua função. Por

isso, era importante encontrar uma forma de garantir uma maior entrega de energia,

mantendo o tamanho ou, se possível, diminuindo.


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Arcanjo, José. s.d.

http://www.ebah.pt/content/ABAAAfPHQAB/pilhas-baterias-eltrotecnica-final

Data de acesso: 9 de Outubro de 2014

Fogaça, Jennifer. s.d.

http://www.brasilescola.com/quimica/pilha-seca-leclanche.htm


Pinto, Ricardo. s.d.

http://www.wikienergia.pt/~edp/index.php?title=Pilha_de_zinco-carbono


Reis, Evandro. s.d.

http://www.pergamum.univale.br/pergamum/tcc/Osbeneficiosdareciclagemdebat

eriasdechumboacidonolestedeminas.pdf


Laboratório de Química do Estado Sólido. s.d.

http://www.lqes.iqm.unicamp.br/canal_cientifico/lqes_news/lqes_news_cit/lqes_

news_2012/lqes_news_novidades_1646.html


Universidade Estadual de Campinas, Brasil. s.d.

http://www.cerebromente.org.br/n06/historia/bioelectr2.htm


Documents

PILHAS E BATERIAS - paginas.fe.up.ptprojfeup/submit_14_15/uploads/relat_1... · Camille Faure criou uma bateria de ácido forma de revestimento de folhas de chumbo fundido com pasta