Contente
- Batery Basics
- Eletroquímica de ácido chumbo
- Eletroquímica de íons de lítio
- Recursos de ácido chumbo
- Recursos de íons de lítio
Dois dos tipos de bateria com os quais você está mais familiarizado, talvez sem saber, são a bateria de chumbo-ácido e a bateria de íons de lítio. A maioria dos carros nos Estados Unidos carrega uma bateria de chumbo-ácido a bordo, enquanto praticamente todos os Blackberry e laptops recebem energia de uma bateria de íon de lítio. Um tipo de bateria é bom para o seu carro e o outro para o seu celular provém dos produtos químicos usados dentro de cada tipo de bateria.
Batery Basics
Uma bateria é um dispositivo eletroquímico, o que significa que cria eletricidade através de reações químicas controladas entre diferentes substâncias. A maioria das baterias, incluindo baterias de íon de lítio e ácido-chumbo, inclui um ânodo, um cátodo e uma substância entre elas, que serve como eletrólito. O ânodo geralmente é o terminal positivo e a corrente elétrica flui para ele quando a bateria está em uso. O cátodo geralmente é o terminal negativo e, quando em uso, a corrente elétrica sai dele. A química entre eles é o que fornece a corrente elétrica com sua carga, mas eles exigem uma terceira substância na forma de um eletrólito para servir como um meio. Se o ânodo e o cátodo entrassem em contato, o resultado seria um curto-circuito.
Eletroquímica de ácido chumbo
O ânodo e o cátodo em uma bateria típica de ácido de chumbo são feitos de chumbo e dióxido de chumbo e são conectados por um eletrólito de uma solução que é aproximadamente um terço do ácido sulfúrico. À medida que a bateria descarrega eletricidade, a reação química converte gradualmente os dois eletrodos em sulfato de chumbo. Recarregar a bateria inverte parcialmente essa conversão.
Eletroquímica de íons de lítio
As baterias de íon de lítio usam uma variedade de substâncias, sendo o elemento comum a migração de lítio entre os eletrodos durante a reação de produção de eletricidade. Normalmente, a grafite é usada para fazer o ânodo, enquanto os cátodos podem ser feitos de óxido de cobalto de lítio, fosfato de ferro e lítio ou óxido de manganês de lítio e outras substâncias à base de lítio. O eletrólito é tipicamente uma solução de sal de lítio em um solvente orgânico. Recarregar uma bateria de íon de lítio reverte a migração do lítio na química da bateria.
Recursos de ácido chumbo
As baterias de chumbo-ácido são um dos mais antigos designs práticos e recarregáveis, que remontam a meados do século XIX. Eles possuem um dos mais baixos designs de bateria de energia para peso e energia para volume existentes, tornando-os muito grandes e pesados para a quantidade total de energia que eles podem gastar. O que eles têm a seu favor é que eles têm uma proporção muito alta de picos de peso, o que significa que eles podem fornecer uma grande sacudida de eletricidade ao mesmo tempo. Isso os torna perfeitos para aplicativos que precisam de uma grande e repentina onda de energia, como arrancadores de carros. Baterias de chumbo-ácido também são baratas para produzir. No entanto, eles não são muito bons em funções que exigem um fornecimento constante, baixo ou mediano de eletricidade por um longo período de tempo. Eles também têm longos tempos de recarga.
Recursos de íons de lítio
Especialmente quando comparados com uma bateria de chumbo-ácido, os designs de íons de lítio têm uma alta relação potência / peso e potência / volume. Seria difícil imaginar computadores laptop modernos, telefones celulares e outros dispositivos eletrônicos com muita energia sem essas baterias, porque atender a essas demandas de energia com outros designs de bateria significaria baterias mais barulhentas e com vida útil mais curta. Existem até baterias de íon de lítio com uma grande capacidade de sobretensão, como a de uma bateria de chumbo-ácido. No entanto, eles têm duas grandes desvantagens. Primeiro, eles são muito caros de fazer. Segundo, a capacidade de manter uma carga diminui mesmo quando a bateria não está em uso. Uma bateria de chumbo-ácido pode continuar funcionando com boa capacidade por vários anos. Qualquer pessoa que tenha mantido a mesma bateria de telefone celular ou laptop por um ano ou dois sabe o mesmo sobre a bateria de íon de lítio típica.