As baterias oferecem uma maneira de armazenar energia elétrica em um recipiente portátil.
A invenção da bateria moderna é frequentemente atribuída a Alessandro Volta. Na verdade, começou com um acidente envolvendo a dissecação de um sapo(veremos a seguir).
Sabemos que eletricidade é o fluxo ou movimento de elétrons em condutores. Mas esse fluxo precisa de um incentivador para que ocorra.
No artigo anterior falamos a respeito de Tensão ou Volts:
imagine uma mangueira com as duas pontas soltas, caída no chão e cheia de água. Enquanto a mangueira estiver no chão a água continua dentro dela, mas basta levantarmos uma das pontas que a água(fluxo) sairá pela outra. Se compararmos com um fio então podemos dizer que houve uma corrente, um fluxo de elétrons…
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No caso da mangueira esse incentivador é o humano que levanta uma das pontas da mangueira. No caso de eletricidade esse incentivador pode ser uma bateria ou pilha que fará com que os elétrons se movimentem dento de um fio(condutor).
As baterias são um conjunto de uma ou mais células cujas reações químicas criam um fluxo de elétrons em um circuito.
Símbolo da Bateria em Diagramas
Esse é o símbolo usado em diagramas para representar uma bateria:
Um Pouco da História das Baterias
Historicamente, o termo “bateria” se referia a um conjunto de canhões em ação, um grupo.
Em 1749, Benjamin Franklin usou o termo pela primeira vez para descrever uma série de capacitores que ele havia conectado para seus experimentos de eletricidade. Mais tarde, o termo seria usado para quaisquer células eletroquímicas ligadas entre si com a finalidade de fornecer energia elétrica.
Se quiser saber mais leia:
Curiosidades: A Invenção da Bateria foi Graças à um Experimento com Sapo
Tipos de Pilhas e Baterias e Conectores
A imagem abaixo exibe pilhas, local de encaixe e fios para conectar:
Essa bateria estilo moeda é o modelo CR2032. Ela é chamada de vários nomes: bateria moeda, pilha moeda, bateria lítio, bateria de lithium…
As baterias que devem ser descartadas após o uso são conhecidas como baterias primárias. As baterias que podem ser recarregadas são chamadas de baterias secundárias.
Polaridade das Baterias
A bateria possui polaridade, isto é, positivo(cátodo) e negativo(ânodo).
Todas as baterias são compostas por três componentes básicos: um ânodo (o lado ‘-‘), um cátodo (o lado ‘+’) e algum tipo de eletrólito (uma substância que reage quimicamente com o ânodo e o cátodo).
O positivo geralmente é representado por um sinal de mais(+) ou um fio de cor vermelha.
O Negativo por um sinal de menos(-) ou fio preto. Ou ainda pelos termos 0V ou GND.
Evite encostar um fio no outro! Isso causará curto-circuito e pode danificar algum equipamento.
Funcionamento de uma Bateria
Quando o ânodo e o cátodo de uma bateria são conectados a um circuito, ocorre uma reação química entre o ânodo e o eletrólito. Essa reação faz com que os elétrons fluam pelo circuito e voltem para o cátodo, onde ocorre outra reação química. Quando o material no cátodo ou ânodo é consumido ou não pode mais ser usado na reação, a bateria é incapaz de produzir eletricidade. Nesse ponto, sua bateria está “morta”.
Componentes de uma Bateria
As baterias são compostas por três componentes básicos: um ânodo, um cátodo e um eletrólito. Um separador é frequentemente usado para evitar que o ânodo e o cátodo se toquem, se o eletrólito não for suficiente. Logicamente que isso tudo fica dentro de um invólucro.
a maioria das baterias não é realmente dividida em três seções iguais, mas teremos uma noção:
Tanto o ânodo quanto o cátodo são tipos de eletrodos. Os eletrodos são condutores através dos quais a eletricidade entra ou sai de um componente em um circuito.
Além do ânodo e cátodo, temos um material, geralmente líquido ou gel, chamado de eletrólito que é capaz de transportar íons entre as reações químicas que acontecem no ânodo e no cátodo.
O eletrólito é crucial no funcionamento de uma bateria. Como os elétrons não podem passar por ele, eles são forçados a viajar através de condutores elétricos na forma de um circuito que conecta o ânodo ao cátodo.
Alguns Termos Interessantes
- Célula: Uma célula refere-se a um único ânodo e cátodo separados por eletrólito usado para produzir uma tensão e corrente. Uma bateria pode ser composta por uma ou mais células. Uma única bateria AA, por exemplo, é uma célula. As baterias de carro contêm seis células de 2,1 V cada.
- Células Primárias: s células primárias contêm química que não pode ser revertida. Como resultado, a bateria deve ser jogada fora depois de descarregada.
- Células Secundárias: As células secundárias podem ser recarregadas e ter sua química revertida ao seu estado original. Também conhecidas como “baterias recarregáveis”, essas células podem ser usadas muitas vezes.
- Voltagem nominal: A tensão nominal de uma bateria é a tensão indicada pelo fabricante. Às vezes indica a voltagem inicial ou máxima que consegue atingir e pode não servir como valor fixo.
- C-Rate: C-Rate é a taxa de descarga relativa à capacidade máxima da bateria. 1C é a quantidade de corrente necessária para descarregar a bateria em 1 hora.