Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Pilhas

Estudo da capacidade disponível em pilhas

recarregáveis

Projeto FEUP 2014/2015 -- MIEEC :

Armando Sousa & Manuel Firmino J. N. Fidalgo

Equipa 1MIEEC02_4:

Supervisor: Paulo Costa Monitor: Manuel Silva

Estudantes & Autores:

Renato Silva up201406251@fe.up.pt Alexandre Pereira up201406091@fe.up.pt

João Castro up201404556@fe.up.pt José Pedro Caires up201405799@fe.up.pt

Miguel Campos up201404316@fe.up.pt

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 1/23

Resumo

O grupo 4 da turma 2 do curso MIEEC visa, com este relatório, realizar um estudo do

tema proposto: Pilhas, incidindo mais sucintamente no âmbito das Pilhas Recarregáveis.

Primeiramente, foi feita uma curta exposição face ao tema do relatório, passando­se

posteriormente a uma análise mais aprofundada das Pilhas Recarregáveis.

De seguida, realizou­se uma atividade prática com o objetivo de comparar os resultados

obtidos com o valor esperado, tendo em conta o fabricante. A partir daí e com recurso aos

dados obtidos, analisou­se a informação e tiraram­se algumas conclusões relativas à

temática abordada.

Finalmente, através de uma reflexão verificou­se quais as tecnologias mais adequadas

aos diferentes casos.

Palavras-Chave

Pilha; Pilha Recarregável; Tensão Nominal; Densidade de Enegia; Energia por Unidade

Monetária; “memory effect”

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 2/23

Agradecimentos

O Projeto FEUP é o somatório de um conjunto de esforços de vários elementos,

sem os quais, não seria possível a sua concretização. Assim sendo, passo a agradecer às

seguintes entidades:

Aos docentes da FEUP, da cadeira do Projeto FEUP, que nos guiaram e iluminaram

no sentido de darmos os passos necessários ao cumprimento desta tarefa.

Ao supervisor Paulo Costa e ao monitor Manuel Silva pela ajuda incansável prestada

ao longo da realização deste projeto.

A todos os colegas que de uma forma direta e/ou indireta contribuíram para o

desenvolvimento do nosso trabalho.

E ainda a todos os elementos do grupo que deram o seu valioso contributo para o

enriquecimento deste relatório.

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 3/23

Índice

Lista de Gráficos

1. Introdução

2. História das pilhas

2.1 O que são as Pilhas?

2.1.1 Constituição de uma pilha?

2.1.2 Diferentes tipos de pilhas e como funcionam

2.2 Pilhas recarregáveis

2.3. Relação entre potência elétrica, energia e capacidade efetiva

2.4. Equações

3. Materiais

4. Metodologia

5. Resultados

Ensaios a 300mA

Ensaios a 1100mA

Ensaios a 550mA

6. Conclusões

7. Referências bibliográficas

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Lista de Figuras

Figura 1: Alessandro Volta …………………………………………………………………….….7

Figura 2: Pilha seca ……………………………………………………………………………….9

Figura 3: Pilha alcalina ....………………………………………………………………………....9

Figura4: Pilha de Lítio ……………………………………………………………………………..11

Lista de Gráficos

Gráfico 1: Variação da tensão da Pilha A ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 300mA ..…………………………………….…18

Gráfico 2: Variação da tensão da Pilha B ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 300mA …………………………………………18

Gráfico 3: Variação da tensão da Pilha A ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 1100mA ..…………………………………….. 19

Gráfico 4: Variação da tensão da Pilha B ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 1100mA ...……………………………………..19

Gráfico 5: Variação da tensão da Pilha A ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 550mA …...…………………………………….20

Gráfico 6: Variação da tensão da Pilha B ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 550mA .....……………………………………..20

Gráfico 7: Variação da tensão da Pilha alcalina 1 ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 550mA .....……………………………………..21

Gráfico 8: Variação da tensão da Pilha alcalina 2 ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 550mA .....……………………………………..21

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1. Introdução

Este relatório foi elaborado no âmbito da unidade curricular “Projeto Feup” e neste é

abordado o tema “Pilhas” incidindo mais concretamente nas pilhas recarregáveis. Com este

trabalho pretendeu­se concluir, através da atividade prática realizada, se os resultados

obtidos são idênticos aos resultados esperados e, com isto, verificar quais os tipos de

tecnologias mais adequados aos diferentes casos.

A informação foi obtida através de recursos online e da atividade prática realizada.

O trabalho organiza­se em diferentes partes, cada uma com as suas

especificações.

Numa primeira parte apresenta­se um enquadramento teórico do tema, tendo como

objetivo colocar o leitor mais por dentro do assunto abordado.

De seguida, é feita uma descrição dos métodos e procedimentos utilizados na

atividade prática.

Por ultimo, na terceira parte, através dos resultados obtidos, são apresentadas as

conclusões pretendidas verificando se a atividade prática serviu para obtermos as respostas

às questões colocadas.

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2. História das pilhas

Nos dias de hoje, as pilhas e as baterias são fontes de energia muito utilizadas pelo

Homem. O ser humano utiliza pilhas/baterias para a utilização diária dos telemóveis, para a

utilização dos seus automóveis e até, entre muitos outros exemplos, para a simples tarefa

de mudar de canal de televisão através de um simples comando.

Estes aparelhos eletrónicos são concebidos em diversas dimensões variando entre

tamanhos mínimos e tamanhos como 2000 metros quadrados. “Por exemplo, a maior

bateria do mundo tem capacidade para abastecer uma cidade com cerca de 12000

habitantes durante sete minutos.” (Neiger, 2011)

Alguns dos tipos primitivos de pilhas reportam ao tempo dos Partos, por volta de 250

a.C, quando estes viviam na área que hoje corresponde a Baghdad. Este povo fazia um jarro

de barro, enchia­o com vinagre, colocando seguidamente um cilindro de cobre no seu

interior com uma barra de ferro parcialmente imersa. Este tipo antigo de pilha era usado

para galvanizar prata.

No entanto, só a partir dos finais do século XVIII é que os cientistas começaram a

desenvolver experiências mais aprofundadas sobre a eletricidade e o seu armazenamento.

Nalgumas experiências, conseguiu­se armazenar eletricidade ou produzi­la, mas em

nenhuma foi possível criar uma corrente de eletricidade contínua e controlável. Tal não foi

possível até que, em 1800, o físico italiano Alessandro Volta criou a primeira pilha moderna,

quando construiu o que seria conhecido como pilha voltaica. Esta pilha era constituída por

placas de zinco e cobre com vinagre, água salgada ou papelão colocados entre cada placa.

As placas eram posteriormente empilhadas alternadamente uma em cima da outra, agindo

as placas do fundo e do topo como pólos positivo e negativo.

A pilha era idêntica a um aglomerado de moedas umas

em cima das outras e criava um fluxo de energia elétrica

constante. Passado um ano da criação desta pilha, Volta

apresentou a sua descoberta ao Instituto Nacional Francês,

apresentação que foi presenciada por Napoleão Bonaparte.

Assim, para homenagem a Volta, o seu nome é usado como

unidade eletromotriz conhecida como volt.

Figura1 ­ Alessandro Volta 1

1 wikimedia. Outubro 21, 2014. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Alessandro_Volta.jpeg

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 7/23

2.1 O que são as Pilhas?

As pilhas são fontes energia elétrica tendo por base energia química, ou seja, que

convertem a energia química nelas armazenadas em energia elétrica de modo espontâneo.

“O grande interesse das pilhas é o de fornecer energia elétrica em locais isolados da

rede (ex: aparelhos portáteis) com disponibilidade imediata (sem tempos de espera), com

um controle perfeito de potência através do circuito exterior (nos limites de potência

máxima), com possibilidade de paragem e arranque sempre que se queira, e geralmente

sem peças móveis e sem necessidade de qualquer tipo de assistência técnica.” 2

2.1.1 Constituição de uma pilha?

Numa pilha, existem dois eletrodos geralmente compostos por metais diferentes,

onde ocorrem as reações de oxidação e de redução. Estes são colocados em duas divisões

separadas, imersas num meio contendo iões em concentrações definidas e separadas por

uma placa ou membrana porosa. Estes dois compartimentos têm como objetivo separar os

dois reagentes participantes da reação oxidação­redução para que os eletrões não sejam

transferidos diretamente do agente redutor para o agente oxidante. Por último, os dois

eletrodos são unidos por um circuito elétrico, localizado fora da célula, chamado “circuito

externo”, garantindo o fluxo de eletrões entre eles.

2mcnunes. “Pilhas”. Outubro 16, 2014. http://paginas.fe.up.pt/~mcnunes/QMAR0708/PILHAS_II.pdf

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 8/23

2.1.2 Diferentes tipos de pilhas e como funcionam

­Pilha seca

Também conhecidas por “pilha seca” ou “pilha de Lechanché”, tem também uma

tensão usual de 1.5V. O nome “seca” deve­se a todas as pilhas feitas anteriormente a esta

usarem soluções aquosas. Porém, apesar do seu nome, esta pilha tem presente uma

solução, cloreto de amónio. Na sua constituição, a pilha seca conta também com uma barra

de grafite, pó de carvão, uma barra de zinco e dióxido de magnésio. Zinco, nesta pilha, é

separado dos restantes produtos químicos por um papel poroso. Esta pilha tem caráter

ácido, devido a presença de cloreto de amônio.” 3

As reações que ocorrem durante o funcionamento deste tipo de pilha podem ser

consultadas mais à frente. (1)

Não pode ser recarregada devido a uma reação que ocorre durante o seu uso, a qual

é irreversível. O seu funcionamento termina quando o dióxido de manganês se esgota.

Como exemplo, a figura 2 mostra a constitução de uma pilha seca.

Figura2­ Pilha seca 4

3 wikipedia. Outubro 10, 2014. “Pilha de Leclanché”. http://pt.wikipedia.org/wiki/Pilha_de_Leclanch%C3%A9 4 brasilescola. Outubro 15, 2014. http://s1.static.brasilescola.com/img/2012/10/pilha­seca.jpg

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­Pilha alcalina

As pilhas alcalinas são normalmente utilizadas para equipamentos que, para serem

usados, requerem rápidas e fortes descargas de energia. São compostas por um eixo de

aço semelhante a um prego coberto por zinco o qual é, posteriormente, revestido por aço

niquelado. Este tipo de pilha é também constituído por um separador de papel, um isolante

nylon, pó de zinco, dióxido de manganês e hidróxido de sódio

Uma vez que usam uma base (hidróxido de sódio, o qual confere maior

condutividade eléctrica), para além de terem “ganho” o nome “alcalinas”, estas pilhas

também são mais duradoras que as pilhas ácidas. Esta pilha não é recarregável, mas tem

como característica o facto de manter a sua voltagem (usualmente de 1.5V) por mais

tempo.

“O fato de não ser usado o cloreto de amônio faz com que a durabilidade da pilha

aumente cerca de 5 a 8 vezes mais. Isso acontece porque na pilha ácida o cloreto de

amônio dá origem no cátodo à amônia, que, com o tempo, vai se depositando sobre a barra

de grafite, impedindo, assim, o fluxo dos eletrões vindos do pólo ânodo. Já com o uso de

uma base, não há a formação da amônia e esse problema não ocorre. Outro fator é que o

hidróxido de potássio possui maior condutividade elétrica do que o cloreto de amônio. Além

disso, outros dois fatores são que o zinco é altamente poroso, garantindo uma oxidação

mais rápida em relação ao zinco da pilha ácida, e ele sofre um desgaste mais lento em meio

básico do que no meio ácido.” 5

É possível consultar as reações que ocorrem durante o funcionamento deste tipo de

pilha mais à frente. (2)

Figura3­ Pilha alcalina 6

5 Fogaça, Jennifer.”Pilhas alcalinas”. Outubro 15, 2014. http://www.alunosonline.com.br/quimica/pilhas­alcalinas.html 6 Outubro 15, 2014. http://2.bp.blogspot.com/­gi5­LZjcaTE/UMnSYy7ZJXI/AAAAAAAAAEs/HeIingB86Sc/s1600/10­3.jpg

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 10/23

­Pilha de lítio

As pilhas de lítio, hoje em dia, são bastante populares. “Elas são tão comuns porque,

proporcionalmente, são as baterias recarregáveis com maior capacidade de

armazenamento de energia, atualmente existentes” . 7

As pilhas de lítio são células primárias que têm pólos negativos de lítio metálico.

Estas células originam uma diferença de potencial cerca de duas vezes maior que a de uma

bateria comum: 3 volts contra 1,5 volts, respectivamente, e, por isso, são muitas vezes

utilizadas em equipamentos eletrônicos portáteis e em eletrônica industrial. “O tipo mais

comum de célula de lítio usada em eletrônica de consumo usa um ânodo de lítio metálico e

um cátodo de dióxido de manganês, com um sal de lítio inorgânico composto numa mistura

de alta permissividade (por exemplo carbonato de propileno) dissolvido em um solvente

orgânico de baixa viscosidade (por exemplo dimetoxietano) como eletrólito” . 8

As reações que ocorrem durante o funcionamento deste tipo de pilha podem ser

consultadas mais à frente. (3)

Como exemplo, a figura 4 mostra uma pilha de lítio.

Figura4­ Pilha de Lítio 9

7 Marshall Brain. “Como funcionam as baterias de íon­lítio”. Outubro 27, 2014. http://tecnologia.hsw.uol.com.br/baterias­ion­litium.htm 8 wikipedia. Agosto 29, 2014. “Bateria de lítio”. Outubro 14, 2014. http://pt.wikipedia.org/wiki/Bateria_de_l%C3%ADtio 9 Outubro 15, 2014. http://qnint.sbq.org.br/sbq_uploads/layers/imagem2985.png.

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2.2 Pilhas recarregáveis

A primeira pilha recarregável foi inventada pelo físico francês Gaston Planté em 1859

e era constituída por placas condutoras mergulhadas em ácido sulfúrico diluído. Volvidos

mais de 150 anos desde a sua invenção, estas baterias continuam a ser utlizadas no nosso

quotidiano, sobretudo, em veículos motorizados.

As pilhas recarregáveis são uma das mais importantes invenções de toda a história

da tecnologia, pois sem elas jamais poderíamos recarregar os nossos telemóveis, ou até

mesmo transportar os nossos portáteis, sem termos que os ligar à corrente durante um

intervalo de tempo. Todavia, a sua durabilidade e o seu funcionamento não é infinito, variando

consoante a marca e consoante a utilização (correta ou incorreta) do seu utilizador.

Devido à enorme relevância que as pilhas recarregáveis têm na sociedade, o seu

investimento tem vindo a crescer radicalmente. Do mesmo modo, criaram­se vários tipos de

pilhas recarregáveis de forma a serem usadas corretamente em diferentes situações. Os

diferentes tipos de pilhas recarregáveis existentes atualmente no mercado são:

Níquel cádmio (NiCd): a segunda pilha recarregável a ser inventada (ano:

1988). A densidade de energia desta era equivalente ao dobro da densidade

de energia da primeira pilha recarregável, e muito mais pequena, sendo

possível utilizá­la em aparelhos electrónicos de pequeno porte tais como:

brinquedos e câmaras fotográficas profissionais. No entanto, os metais que

as constituem são tóxicos, tornando­as não ecológicas. Um outro problema

destas pilhas é o denominado de “memory effect” , que faz com que estas 10

deixem de carregar totalmente, fornecendo cada vez menos energia, após

cada recarga.

10 ””memory effect” is when your battery “thinks” that it is fully charged but it isn’t. So let’s say that is 70% charged but it “thinks” that it is 100% charged. Under this condition, when installed on its charger it will stop recharging, because it is thinking that it is already full. When you start using your gadget, it will last shorter, since it is only 70% charged – and thus the sumption that older NiCd batteries last less than brand new ones.” (Torres, 2006)

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Níquel­hidreto metálico (NiMH): são uma versão melhorada das pilhas níquel

cádmio, substituindo­as em muitos casos, nas máquinas fotográficas e

leitores de MP3, uma vez que possuem uma capacidade energética e

durabilidade muito superior. Estas não possuem cádmio, um dos metais

mais tóxicos, diminuindo uma das maiores preocupações das pilhas

anteriores. Outra grande vantagem sobre as pilhas níquel cádmio é o facto de

a probabilidade de estas sofrerem de “memory effect” ser inferior. Contudo,

em comparação com as pilhas NiCd, estas geram mais calor ao serem

carregadas e necessitam de mais tempo até recarregarem completamente.

Ácido­chumbo: é a pilha recarregável existente atualmente, mais antiga, e

ainda assim, é frequentemente utilizada durante o nosso dia­a­dia. O que

torna esta pilha tão utilizada, deve­se ao baixo custo da mesma e à sua vasta

utilização em automóveis, visto que esta é capaz de suportar uma corrente

elétrica elevada, imprescindível ao motor de arranque do veículo. Porém, o

ciclo de vida desta pilha é relativamente baixo em comparação com os outros

tipos de pilhas, sendo este entre 200 a 300 ciclos. Outra desvantagem, tem a

ver com a desproporção entre peso e energia que esta produz.

Como foi referenciado anteriormente, a maioria das pilhas passado algum tempo, e

quando utilizadas de forma incorreta, deixam de funcionar após algumas recargas,

devendo­se a um fenómeno denominado de “memory effect”. Contudo, existem alguns

aspetos a ponderar, para que a frequência das baterias que sofrem deste efeito, seja menor.

As medidas a tomar são:

Descarregar a pilha antes de ser recarregada novamente, mas não

totalmente, caso contrário esta tornar­se­á inutilizável;

Evitar deixar as pilhas em lugares quentes ou húmidos, preferencialmente

mantendo­as em lugares frios e secos, tais como em frigoríficos;

Investir em recarregadores que tenham chips microcontroladores de forma a

recarregar as pilhas da forma mais eficaz.

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 13/23

2.3. Relação entre potência elétrica, energia e capacidade efetiva

A potência elétrica pode ser definida como o trabalho realizado pela corrente elétrica

num determinado intervalo de tempo e pode ser calculada através do produto da intensidade

de corrente com a diferença de potencial, num dado instante. (4)

Por outro lado, a potência também é a quantidade de energia concedida por unidade

de tempo. Logo, também é possível calcular a potência fazendo o quociente entre a energia

e o intervalo de tempo em que a energia foi utilizada. (4)

Como a energia pode ser calculada através do produto da potência com o intervalo

de tempo, então, substituindo a potência pelo produto da intensidade de corrente com a

diferença de potencial, conclui­se que a energia pode ser calculada, também, por meio do

produto entre a intensidade de corrente, a diferença de potencial e o intervalo de tempo. (5)

A capacidade de uma pilha é a intensidade máxima, em amperes, a que uma pilha

pode ser descarregada num intervalo de tempo igual a uma hora, ou seja 3600 segundos.

Deste modo, a capacidade de uma pilha é calculada através do quociente entre a energia e

diferença de potencial multiplicada por 3600. (6)

2.4. Equações

Pilhas:

­Pilha seca (1)

Semirreação do Ânodo: Zn (s) → Zn2+(aq) + 2 e­

Semirreação do Cátodo: 2 MnO2(aq)+ 2NH41+(aq) + 2e­ → 1Mn2O3(s) + 2NH3(g) + 1H2O(l)

Reação Global: Zn (s) + 2 MnO2(aq) + 2 NH41+(aq) → Zn2+(aq) + 1 Mn2O3(s) + 2NH3(g)

­Pilhas alcalinas (2)

Semirreação do Ânodo: Zn + 2 OH → ZnO + H2O + 2e­

Semirreação do Cátodo: 2 MnO2 + H2O + 2e­→ Mn2O3 + 2 OH

Reação global: Zn +2 MnO2→ ZnO + Mn 2O3

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­Pilhas de Lítio (3)

Semirreação do Ânodo: Li →Li+ + e−

Semirreação do Cátodo: MnO2 + Li+ + e− →MnO2(Li)

Reação global: Li + MnO2 → MnO2(Li)

Potência elétrica (4)

P = I x U, em que P é potência dada em watts, I é intensidade de corrente em

amperes e U é diferença de potencial em volts.

P = E / t, em que P é potência dada em watts, E é energia em joules e t o Δ Δ

intervalo de tempo em que a energia foi utilizada em segundos.

Energia (5)

E = P x t, em que E é energia em joules, P é potência dada em watts e t o Δ Δ

intervalo de tempo em que a energia foi utilizada em segundos.

E = I x U x t, em que E é energia em joules, I é intensidade de corrente em Δ

amperes, U é diferença de potencial em volts e t o intervalo de tempo em que a energia foi Δ

utilizada em segundos.

Capacidade efetiva (6)

C = E / (1,2 x 3600), em que C é a capacidade efetiva em amperes/hora, E é energia

em joules e U é diferença de potencial em volts.

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 15/23

3. Materiais

Pilha alcalina;

2 Pilhas níquel­metal;

Computador;

Dispositivo de análise da pilha (constituído por amperímetro, voltímetro, carga

resistiva);

4. Metodologia

Inicialmente, cada uma das pilhas foi carregada. De seguida, recorreu­se a um circuito

que mantém a intensidade de descarga constante, para descarregar cada pilha. De cinco

em cinco segundos foram registados o valor da tensão e o da intensidade de corrente num

ficheiro de registo. Estes valores foram utilizados para calcular o valor da capacidade efetiva

de cada pilha com o intuito de comparar com o valor fornecido pelo fabricante.

Procedeu­se do mesmo modo para cada uma das pilhas alterando apenas o valor da

constante da intensidade de descarga.

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 16/23

5. Resultados

Ensaios a 300mA

Pilha A

Tempo de descarga = 6885 s

Energia total fornecida = 2460,4 J

Capacidade efetiva = 2460,4 /

(1,2*3600) = 559,5 mA.h

Gráfico 1­ Variação da tensão da Pilha A ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 300mA

Pilha B

Tempo de descarga = 6370 s

Energia total fornecida = 2314,9 J

Capacidade efetiva = 2314,9 /

(1,2*3600) = 535,8 mA.h

Gráfico 2­ Variação da tensão da Pilha B ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 300mA

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 17/23

Ensaios a 1100mA

Pilha A

Tempo de descarga = 1880 s

Energia total fornecida = 1942,7 J

Capacidade efetiva = 1942,7 /

(1,2*3600) = 449,7 mA.h

Gráfico 3­ Variação da tensão da Pilha A ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 1100mA

Pilha B

Tempo de descarga = 1970 s

Energia total fornecida = 2069,8 J

Capacidade efetiva = 2069,8 /

(1,2*3600) = 479,1 mA.h

Gráfico 4­ Variação da tensão da Pilha B ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 1100mA

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 18/23

Ensaios a 550mA

Pilha A

Tempo de descarga = 3780 s

Energia total fornecida = 2364,4 J

Capacidade efetiva = 2364,4 /

(1,2*3600) = 547,3 mA.h

Gráfico 5­ Variação da tensão da Pilha A ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 550mA

Pilha B

Tempo de descarga = 3705 s

Energia total fornecida = 2343,1 J

Capacidade efetiva = 2343,1 /

(1,2*3600) = 542,4 mA.h

Gráfico 6­ Variação da tensão da Pilha B ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 550mA

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 19/23

Pilha Alcalina 1

Tempo de descarga = 2700 s

Energia total fornecida = 1527,8 J

Capacidade efetiva = 1527,8 /

(1,2*3600) = 353,7 mA.h

Gráfico 7­ Variação da tensão da Pilha alcalina 1 ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 550mA

Pilha Alcalina 2

Tempo de descarga = 3050 s

Energia total fornecida = 1691 J

Capacidade efetiva = 1691 /

(1,2*3600) = 391,4 mA.h

Gráfico 8­ Variação da tensão da Pilha alcalina 2 ao longo do tempo quando sujeita a uma intensidade de 550mA

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 20/23

6. Conclusões

Com a elaboração deste relatório foram dissipadas certas dúvidas em relação à

constituição das diferentes pilhas abordadas e foram cumpridos os objetivos iniciais, tais

como, verificar que os resultados obtidos não são semelhantes aos resultados esperados e

verificar que para cada tipo de tecnologia, existe um certo tipo de pilha mais propício, uma

vez que cada pilha possui certas caraterísticas que favorecem ou desfavorecem a sua

utilização em cada caso específico.

Durante a atividade prática confrontámo­nos com algumas dificuldades como, por

exemplo, a montagem do material. No entanto, tirando esses imprevistos, tudo correu de

forma normal e conforme o esperado, sendo possível comprovar que a capacidade efetiva

das pilhas calculadas não é próxima à que nos é fornecida pelo fabricante, uma vez que as

condições a que estas foram submetidas nos testes realizados pelos fabricantes, são

impossíveis de serem obtidas em meios desprovidos de equipamentos especiais.

Verifica­se, ainda que diferentes pilhas descarregadas a uma intensidade de corrente

constante, apresentam capacidades efetivas diferentes.

Em face do exposto, afigura­se­nos legítimo concluir que uma pilha descartável não

é concebida para ser reutilizada, pelo que uma medida alternativa mais viável é utilizar mais

frequentemente as pilhas do tipo recarregável, umas vez que estas apresentam vantagens

significantes face às restantes.

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 21/23

7. Referências bibliográficas

wikimedia. Acedido a 21 de Outubro de 2014.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Alessandro_Volta.jpeg.

mcnunes. “Pilhas”. Acedido a 16 de Outubro de 2014.

http://paginas.fe.up.pt/~mcnunes/QMAR0708/PILHAS_II.pdf.

wikipedia. Agosto 24, 2014. “Pilha”. Acedido a 23 de Outubro de 2014.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Pilha.

brasilescola. Acedido a 15 de Outubro de 2014.

http://s1.static.brasilescola.com/img/2012/10/pilha­seca.jpg.

Fogaça, Jennifer.”Pilhas alcalinas”. Acedido a 15 de Outubro de 2014.

http://www.alunosonline.com.br/quimica/pilhas­alcalinas.html.

“Qual a diferença entre a pilha comum e a alcalina”. Acedido a 15 de Outubro de

2014.

http://mundoestranho.abril.com.br/materia/qual­ea­diferenca­entre­a­pilha­comum­e­

a­alcalina.

Acedido a 15 de Outubro de 2014.

http://2.bp.blogspot.com/­gi5­LZjcaTE/UMnSYy7ZJXI/AAAAAAAAAEs/HeIingB86Sc/s1

600/10­3.jpg.

Marshall Brain. “Como funcionam as baterias de íon­lítio”. Acedido a 27 de Outubro

de 2014. http://tecnologia.hsw.uol.com.br/baterias­ion­litium.htm.

wikipedia. Agosto 29, 2014. “Bateria de lítio”. Acedido a 14 de Outubro de 2014.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Bateria_de_l%C3%ADtio.

Acedido a 15 de Outubro de 2014.

http://qnint.sbq.org.br/sbq_uploads/layers/imagem2985.png.

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 22/23

Battery University. “BU­201: Lead­based Batteries”. Acedido a 10 de Outubro de

2014. http://batteryuniversity.com/learn/article/lead_based_batteries.

Fronius Brasil. “História da bateria”. Acedido a 4 de Outubro de 2014.

http://www.fronius.com/cps/rde/xchg/SID­63237DB8­809849F5/fronius_brasil/hs.xsl/

45_439.htm.

HowStuffWorks. “How batteries work”. Acedido a 3 de Outubro de 2014.

http://electronics.howstuffworks.com/everyday­tech/battery.htm

ZBattery. “Memory Effect ­ What is and what can you do about it”. Acedido a 11 de

Outubro de 2014. http://www.zbattery.com/Battery­Memory­Effect

BatteryStuff Articles. “NiCd Battery Common Questions Answered”. Acedido a 3 de

Outubro de 2014.

http://www.batterystuff.com/kb/articles/battery­articles/what­the­heck­is­a­nicd­battery

.html

Energizer. “Nickel Metal Hydride (NiMH)”. Acedido a 10 de Outubro de 2014.

http://data.energizer.com/PDFs/nickelmetalhydride_appman.pdf

Maio 12, 2014.“Reachargeable Batteries and Chargers: A Personal Prespective”.

Acedido a 2 de Outubro de 2014.

http://www.calrecycle.ca.gov/ReduceWaste/power/rechbattinfo.htm

Hardware Secrets. “The Truth About NiCd Batteries”. Acedido a 4 de Outubro de

2014. http://www.hardwaresecrets.com/article/292

Battery University. “What’s The Best Battery?”. Acedido a 10 de Outubro de 2014.

http://batteryuniversity.com/learn/article/whats_the_best_battery

Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 23/23