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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 [email protected] Alexandre Pereira [email protected]
João Castro [email protected] José Pedro Caires [email protected]
Miguel Campos [email protected]
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
Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 4/23
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
Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 5/23
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.
Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 6/23
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
Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 9/23
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.
Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 11/23
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)
Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 12/23
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.
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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
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Pilhas - Estudo da capacidade disponível em pilhas recarregáveis 23/23