aPilhas
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Descubra o mundo fascinante das pilhas e baterias, sua história, funcionamento, tipos e aplicações. Uma fonte completa de informações sobre estas fontes de energia portáteis que revolucionaram o mundo.
A pilha é por definição uma fonte de energia portátil, tratando-se de um dispositivo que a partir das reações de óxido-redução converte energia química em energia eléctrica.
É composta por dois electrodos metálicos; ânodo (negativo) e cátodo (positivo) e um electrólito (a solução) que envolve ambos. Os materiais utilizados para estes componentes são diversos e é pela escolha dos mesmos, que resultam pilhas com diferentes caracteristicas técnicas.
Uma descrição do processo de fabrico pode ser observada nesta animação, cortesia do conceituado fabricante Rayovac.
Importa contudo, distinguir dois tipos básicos de pilhas - pilha primária (não recarregável) e pilha secundária ou acumulador.
Ambas têm o mesmo principio de funcionamento - transformação de energia química em eléctrica mas na secundária o processo pode ser revertido, i.e. pode ser recarregada. Na pilha primária a reacção química acaba por destruir um dos electrodos, normalmente o negativo.
Existem diversos tipos de pilhas, cada um com características específicas para diferentes aplicações.
São pilhas não recarregáveis, projetadas para serem usadas até a descarga completa e depois descartadas. Exemplos incluem pilhas alcalinas, zinco-carbono e lítio.
Também conhecidas como acumuladores ou baterias recarregáveis, podem ser recarregadas e usadas repetidamente. Exemplos incluem baterias de chumbo-ácido, níquel-cádmio, níquel-hidreto metálico e íon-lítio.
São um tipo de pilha primária que utiliza hidróxido de potássio como eletrólito. Oferecem maior durabilidade e desempenho do que as pilhas de zinco-carbono, especialmente em dispositivos de alta drenagem.
A evolução das pilhas e baterias é uma jornada fascinante através dos séculos.
A primeira pilha surge em 1800 pela mão do fisico italiano Alessandro Volta sendo constituída por chapas em forma de moeda em cobre e zinco (os electrodos), empilhadas alternativamente e separadas por discos em feltro embebidos em solução aquosa de ácido sulfúrico (o electrólito).
A tecnologia que daria lugar á banal pilha seca dos nossos dias é inventada em 1866 pelo francês George Leclanché. O electrólito na pilha de Leclanché é uma solução aquosa de cloreto de amónio, sendo o eléctrodo positivo constituído por uma barra de grafite.
O primeiro acumulador de todos (1860) é o de Gaston Planté no qual os electrodos são duas placas de chumbo mergulhados num electrólito de ácido sulfúrico diluído (curiosamente esta estrutura ainda é utilizada nos nossos dias).
As pilhas modernas são compostas por vários elementos essenciais que trabalham em conjunto para produzir energia elétrica.
Electrodo negativo onde ocorre a oxidação (perda de elétrons). Geralmente feito de zinco, lítio ou outros metais.
Electrodo positivo onde ocorre a redução (ganho de elétrons). Geralmente feito de dióxido de manganês, óxido de prata ou outros compostos.
Meio condutor que permite o fluxo de íons entre o ânodo e o cátodo. Pode ser líquido, gel ou pasta.
Material poroso que separa os eletrodos positivo e negativo, evitando curto-circuito mas permitindo o fluxo de íons.
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