Composição Química das Baterias ? Vantagens e Desvantagens
Vamos examinar as vantagens e limitações das baterias mais utilizadas hoje em dia.
NiCd ? A bateria de níquel cádmio é a bateria com mais tempo de uso no mercado. Assim é uma tecnologia já desenvolvida e madura. Porém a sua densidade de energia não é muito grande. A bateria de NiCd é utilizada quando se quer longa vida, alta corrente de descarga e preço baixo. As principais aplicações são telefones sem fio, walkie-talkie, equipamentos médicos, câmeras de vídeo profissionais e ferramentas elétricas. As baterias NiCd contêm material tóxico e não podem ser descartadas no meio ambiente. Precisam ser recicladas. A S.T.A. tem capacidade de receber baterias NiCd em fim de vida útil e providenciar sua adequada reciclagem.
NiMH ? A bateria de níquel metal hidreto tem uma alta densidade de energia se comparada com as baterias NiCd. Porém seu ciclo de vida é ligeiramente inferior ao das baterias NiCd. As aplicações principais dessas baterias são telefones celulares, câmeras digitais e notebooks.
Chumbo-Ácido ? É a bateria mais econômica quando o problema do peso pode ser desprezado. É bastante usada em equipamentos hospitalares, cadeira de rodas elétricas, luz de emergência e no-breaks.
Lítio-Íon ? É a tecnologia mais recente e está tendo um rápido crescimento. A bateria Li-íon é usada quando se deseja alta densidade de energia e peso leve. Essas baterias são mais caras que as outras e precisam ser utilizadas dentro de padrões rígidos de segurança. Aplicações incluem notebooks, telefones celulares.
Lítio-Íon Polímero ? É uma versão mais barata da Lítio-Íon. Essa química é similar à de Lítio-Íon em termos de densidade de energia. Pode ser fabricada com uma geometria muito fina e permite uma embalagem simplificada. As aplicações principais são telefones celulares.
A tabela a seguir mostra dados comparativos entre as baterias mais utilizadas.
|
|
NiCd |
NiMh |
Li-Ion |
Li-Íon Polímero |
Chumbo-Ácido |
|
Densidade de Energia
(Wh/kg) |
45-80 |
60-120 |
110-160 |
100-130 |
30-50 |
|
Resistência Interna
(miliOhm) |
100-200
Pack 6V
*(1) |
200-300
Pack 6V
*(1) |
150-250
Pack 7,2V
*(1) |
200-300
Pack 7,2V
*(1) |
<100
Pack 12 V
*(1) |
|
Ciclo de Vida
(80% da capacidade inicial) |
1500
*(2) |
500-1000
*(2)(3) |
500-1000
*(3) |
300-500 |
200-300
*(2) |
|
Tempo para Carga Rápida |
1 hora |
2 a 4 hs |
2 a 4 hs |
2 a 4 hs |
8 a 16 hs |
|
Tolerância para Sobrecarga |
Moderada |
Baixa |
Muito Baixa |
Baixa |
Alta |
|
Auto-Descarga Mensal
(na temperatura ambiente) |
20%
*(4) |
30%
*(4) |
10%
*(5) |
10%
*(5) |
5% |
|
Tensão da Célula |
1,25V
*(6) |
1,25V
*(6) |
3,6V |
3,6V |
2V |
|
Corrente de Carga
-Pico
- Melhor Resultado |
20C
1C |
5C
0,5C |
>2C
1C |
>2C
1C |
5C - *(7)
0.2C |
|
Temperatura de operação
(somente descarga)
*(8) |
-40 a 60 0C |
-20 a 60 0C |
-20 a 60 0C |
0 a 60 0C |
-20 a 60 0C |
|
Manutenção |
30 a 60 dias |
60 a 90 dias |
Não é
necessário |
Não é necessário |
3 a 6 meses
*(9) |
|
Comparação de Custo
Pack 7,2V ? U.S.A. *(10) |
$ 50 |
$60 |
$100 |
$100 |
$25 |
|
Custo por ciclos
*(11) |
$0,04 |
$0,12 |
$0,14 |
$0,29 |
$0,10 |
|
Usada comercialmente desde |
1950 |
1990 |
1991 |
1999 |
1970 |
· OBS.:
1-A resistência interna de uma bateria varia com a capacidade da célula, tipo de proteção e numero de células. Os circuitos de proteção para Li-Íon e Li-Íon polímero adicionam 100 mili Ohms de resistência.
2-O ciclo de vida é baseado na consideração que a bateria recebe o ciclo adequado de manutenção. A falha na aplicação de ciclos profundos de descarga pode reduzir a vida útil por três vezes.
3-O ciclo de vida útil é baseado na profundeza da descarga. Descargas curtas permitem ciclos de vida mais longos.
4-A descarga é maior imediatamente após a carga, A bateria NiCd descarrega aproximadamente 10% nas primeiras 24 horas e após descarrega 10% cada 30 dias. A autodescarga aumenta com a elevação da temperatura.
5-Circuitos internos de proteção tipicamente consomem 3% da energia armazenada por mês.
6-1,25V é a tensão de célula sem carga. 1,2V é a tensão mais comum
7-Capaz de altas correntes pulsadas
8-Aplicado apenas à descarga; a temperatura de carga é mais restrita.
9-A manutenção pode ser na forma de carga de equalização ou de pico.
10-Custo das baterias para aplicações portáteis.
11-Derivado do preço da bateria dividido pelo numero de ciclos. Não inclui o custo da eletricidade e dos carregadores.
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