Como Escolher Baterias Não Recarregáveis

COMO ESCOLHER BATERIAS NÃO RECARREGÁVEIS

Como Escolher Baterias Não Recarregáveis

As baterias não recarregáveis mais vendidas no mercado nacional são:

- Zinco-Carbono

- Alcalina

- LiMnO₂

- LiSOCl₂

- LiFeS₂

- Baterias de Zinco-Carbono

Essas baterias são bem conhecidas há mais de cem anos. São populares e permanecem entre os sistemas de baterias mais amplamente utilizados no mundo, embora seu uso principalmente nos países mais ricos, esteja em declínio.

Fornecem 1,5V e são muito usadas em lanternas, rádios portáteis e outras aplicações de baixa corrente.

A bateria é caracterizada por ter baixo custo, disponibilidade imediata e desempenho aceitável para um grande número de aplicações.

Novos brinquedos que funcionam com uma corrente maior, dispositivos de iluminação e comunicações mais pesados, que entram no mercado consumidor continuam a estimular uma preferência pelas baterias alcalinas.

Figura 1 – Bateria de Zinco-Carbono Rontek Ultra Power

- Alcalina

A bateria alcalina é uma versão aprimorada da bateria de Zinco-Carbono e também fornece 1,5V. A bateria alcalina fornece mais energia com correntes de carga mais altas que a bateria de Zinco-Carbono.

Além disso, uma bateria alcalina doméstica comum fornece cerca de 40% mais energia do que uma bateria recarregável de lítio íon.

As baterias alcalinas têm baixa auto descarga automática e não vaza eletrólito quando esgotada, como as antigas baterias de Zinco-Carbono, mas não são totalmente à prova de vazamentos.

Todas as baterias primárias produzem uma pequena quantidade de gás hidrogênio na descarga e os dispositivos alimentados por essas baterias devem prever ventilação.

O acúmulo de pressão na célula pode romper o selo e causar corrosão. Isso é visível na forma de uma estrutura cristalina emplumada que pode se desenvolver e se espalhar para as partes vizinhas do dispositivo e causar danos.

As figuras 3 e 4 mostram curvas típicas de descarga de baterias Zinco-Carbono e alcalinas, para correntes de descarga de 30 mA e 500 mA.

Figura 2 – Bateria alcalina Rontek Maximum Power

Para descargas leves ou de baixa corrente, a bateria de Zinco-Carbono dura 40% do tempo de duração de uma bateria alcalina. Para descargas pesadas ou de maior corrente, a bateria de Zinco-Carbono tem desempenho pior e dura apenas 20% da duração de uma bateria alcalina.

Figura 3 – Comparação entre baterias de Zinco-Carbono e alcalinas

Figura 4 – Comparação entre baterias de Zinco-Carbono e alcalinas

- Lítio - Dióxido de Manganês (LiMnO₂)

A bateria de dióxido de manganês de lítio (LiMnO₂) tem uma tensão de 3,0 a 3,30V e a energia específica é de cerca de 280Wh / kg. O preço dessa bateria é econômico, tem uma vida útil longa e permite correntes moderadas, mas pode fornecer altas correntes de pulso.

A temperatura operacional varia de -30°C a 60°C. Os usos típicos são medidores, dispositivos médicos, sensores de pedágio, câmeras, relógios.

Figura 5 – Bateria de lítio Rontek com terminais para placa – dióxido de manganês - LiMnO₂

- Lítio – Cloreto de Tionila (LiSOCl2)

A bateria de lítio-cloreto de tionila (LiSOCI2) é uma das baterias de metal de lítio mais robustas. Tem capacidade de suportar altas temperaturas e fortes vibrações.

Operam de -55 ºC a + 85ºC. São usadas em aplicações médicas, sensores, medidores e equipamentos de telemetria.

Com uma energia específica superior a 500Wh/kg, a bateria de LiSOCl2 oferece o dobro da capacidade da melhor bateria recarregável de lítio íon. A tensão nominal é de 3,60V/célula. A tensão de corte no final da descarga é de 3,00V.

Da mesma forma que a bateria alcalina, a bateria de lítio-cloreto de tionila tem uma resistência interna relativamente alta e só pode ser usada para correntes de descarga moderadas. Se armazenada por um tempo, uma camada de passivação se forma entre o ânodo de lítio e o cátodo à base de carbono que se dissipa ao aplicar uma carga. Essa camada protege a bateria, garantindo baixa auto descarga e uma longa vida útil.

A bateria de lítio-cloreto de tionila é uma das químicas de bateria com mais energia e só deve ser usada por pessoas habilitadas. Não é comum utilizar essas baterias em equipamentos de consumo por conta da alta densidade energética e segurança de uso.

Figura 6 – Bateria Rontek de lítio-cloreto de tionila - LiSOCl₂

- Lítio – bissulfeto de ferro - LiFeS₂

A bateria de lítio - bissulfeto de ferro (LiFeS₂) é uma bateria relativamente nova no mercado e oferece um desempenho melhor que as baterias alcalinas. As baterias de lítio normalmente fornecem 3 volts ou mais, mas a bateria de lítio-bissulfeto de ferro - LiFeS₂ tem 1,5 volts o que a torna compatível com os formatos AA e AA das baterias de Zinco-Carbono e alcalinas. Tem uma capacidade mais alta e uma resistência interna mais baixa que a bateria alcalina. Isso permite correntes de descarga moderadas a pesadas e é ideal para câmeras digitais. Outras vantagens são o melhor desempenho em baixa temperatura, resistência superior a vazamentos e baixa auto descarga, permitindo 15 anos de armazenamento em temperatura ambiente. As desvantagens do LiFeS₂ são um preço mais alto e problemas de transporte devido ao conteúdo de metal de lítio no ânodo.

A figura 7 mostra a comparação entre as curvas de descarga de baterias alcalinas e LiFeS₂ com uma carga de 500 mA. A curva de tensão da bateria LiFeS₂ é plana devido à baixa resistência interna do lítio; a bateria alcalina mostra uma queda rápida de tensão e um aumento permanente na resistência com o uso. Isso reduz o tempo de operação, especialmente a uma corrente de descarga elevada.

Figura 7 – Comparação entre baterias alcalina e LiFeS₂ – descarga de 500 mA

A Tabela 1 resume as características principais das baterias primárias mais comuns. Os valores são apenas para referência comparativa, podendo variar dependendo do modelo e do fabricante da bateria.

	Zinco-Carbono	Alcalina	LiMnO₂	LiSOCl₂	LiFeS₂
Energia (Wh/kg)	100	200	280	500	320
Tensão (V)	1,5	1,5	3	3,6	1,5
Potência (W)	Muito baixa	Baixa	Moderada	Alta	Moderada
Passivação	Não	Não	Não	Sim	Não
Segurança	Boa	Boa	Boa	Boa com precauções	Boa
Auto descarga (% ao ano-20ºC)	7	4	1-2	1-2	1-2
Vida Útil (anos)	10	10	10-20	10-20	15
Temperatura (ºC)	0 a 50	0 a 60	-30 a 60	-55 a 85	0 a 60
Aplicação	Consumidor	Consumidor	Consumidor	Uso industrial	Substitui a bateria alcalina
Desvantagens	Baixa densidade de energia.	Formação de gases.	Disponível principalmente em formato botão.	Passivação	Custo maior que as baterias alcalinas.
Vantagens	Custo mais baixo.	Maior capacidade que a bateria de Zinco-Carbono.	Alta densidade de energia. Baixo custo de reposição.	Alta densidade de energia. Maior tensão. Longa armazenagem.	Melhor desempenho que baterias alcalinas.

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