FORMATOS DAS BATERIAS
A bateria cilíndrica continua a ser o formato mais usado para baterias NiCd.
As vantagens são facilidade de fabricação e boa estabilidade mecânica. O cilindro tem a capacidade de resistir altas pressões internas.
Quando carregando, a pressão da bateria NiCd pode alcançar 200 libras por polegada quadrada (PSI).
A maioria das células recarregáveis é equipada com uma válvula de segurança para liberar o excesso de pressão se carregadas incorretamente.
A válvula de segurança em uma célula de NiCd abre para uma pressão interna entre 150 e 200 psi. Em comparação, a pressão de um pneu de carro é tipicamente 30 psi.
A figura 1 mostra uma bateria convencional de NiCd.
Figura 1 - Bateria cilíndrica de níquel cádmio
Outro formato para as baterias NiCd é o formato botão. A bateria botão foi desenvolvida para “miniaturizar” conjuntos de baterias e resolver problemas de empilhamento. Hoje, essa arquitetura é limitada a um pequeno nicho de mercado, principalmente backup de memória.
Baterias tipo botão, não recarregáveis, continuam a ser populares e podem ser encontradas em relógios, aparelhos auditivos e backup de memória.
Embora barata de se fabricar, a principal inconveniência é que não pode ser carregada ou descarregada muito rapidamente. Baterias botão não têm abertura de segurança e por causa disso podem ser carregadas apenas com carga lenta de 10 a 16 horas.
Figura 2 - Baterias de níquel cádmio tipo botão
Figura 3 – Bateria cilíndrica de NiMh
A bateria cilíndrica é o formato mais usado para baterias NiMh e consiste numa espécie de sanduiche composto de placas de hidróxido de níquel, separadores e placas de hidreto metálico.
Na parte superior do cilindro existe uma válvula para aliviar a pressão interna da bateria, gerada pela produção de gases.
Uma boa variedade de tamanhos é disponível na família de NiMh, especialmente nos formatos menores de baterias.
As baterias NiMh também existem em formato botão. Baterias tipo botão não têm abertura de segurança e apenas podem ser carregadas com baixa corrente.
Figura 4 - Bateria de NiMh com 3 células tipo botão
A maioria das baterias seladas de chumbo-ácido é construída em um formato prismático, utilizando uma caixa retangular que é comumente feita de materiais plásticos.
Figura 5 – Formatos das baterias de chumbo-ácido
As placas são feitas de liga de chumbo-cálcio. Os separadores são feitos de fibra de vidro com alta porosidade que mantém o eletrólito adequado para a reação com o material ativo das placas.
O sistema de válvulas, que funciona de 1 psi a 6 psi, é projetado para liberar o excesso de gás e manter a pressão interna dentro da melhor faixa de segurança. Se a pressão interna aumenta para um nível anormal durante a sobrecarga, a válvula de segurança se abre para liberar gás. Assim, elimina-se o perigo de ruptura.
Os terminais podem ser de tipo fasten ou para modelos de capacidade maior os terminais podem ser tipo porca e parafuso.
As caixas para as baterias seladas são fabricadas com resina de plástico ABS com retardador de chama. Cada bateria de 6V tem 3 células e a de 12V tem 6 células. A tampa e a caixa de plástico ABS são seladas por um epóxi resistente a ácidos.
Figura 6 - Componentes da bateria de chumbo-ácido
A bateria Li-Ion mais popular é a bateria cilíndrica 18650. “18” indica o diâmetro em milímetros e “650” indica o comprimento (65 milímetros). Ela tem a capacidade de 1800 a 3500mAh.
A tabela 1 indica os tamanhos de baterias Li-Ion cilíndricas mais comuns no Brasil.
Tabela 1 – Tamanhos comuns de baterias Li-Ion
Figura 7 - Baterias de Li-Ion cilíndricas
Outro formato bastante comum para as baterias Li-Ion é o prismático. A bateria prismática foi desenvolvida em resposta à exigência do consumidor por tamanhos de conjuntos mais estreitos. Introduzida nos anos 90, a bateria prismática faz o máximo uso do espaço quando empilhada.
Baterias prismáticas são usadas predominantemente em aplicações de telefonia celular. Baterias prismáticas que têm ganhado aceitação são: 340648 e a 340848. Medida em milímetros, “34” indica a largura, “06” ou “08” indica a espessura e “48” indica o comprimento da bateria.
Figura 8 - Bateria Li-Ion prismática
Algumas baterias prismáticas são similares no tamanho, mas se distinguem por apenas alguns milímetros nas suas dimensões.
A desvantagem da bateria prismática é a densidade de energia mais baixa, comparada à bateria cilíndrica equivalente. Além disso, a bateria prismática é mais cara de se fabricar e não fornece a mesma estabilidade mecânica que a bateria cilíndrica.
A bateria prismática é oferecida em capacidades que variam aproximadamente de 400mAh a 2000mAh. Por causa da grande quantidade exigida para telefones celulares, baterias prismáticas especiais são feitas para se adequarem a certos modelos.
A maioria das células prismáticas não tem um sistema de abertura. No caso de aumento de pressão, a célula começa a inchar. Quando usada corretamente e carregada adequadamente, nenhum problema deve ocorrer.
Um caso particular das baterias prismáticas são as baterias de lítio-polímero.
Bem menos comuns que as baterias cilíndricas e prismáticas, existem no mercado algumas baterias de Li-Ion recarregáveis tipo botão.
