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Capacidade de Pilhas Recarregáveis

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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto


Relatório Projeto FEUP

Projeto FEUP 2014/2015 -- MIEEC:

Armando Sousa & Manuel Firmino J.N.Fidalgo

Equipa 3023:

Supervisor: Paulo Costa Monitor: Manuel Silva

Estudantes & Autores:

João Fonseca [email protected] Alexandre Pinto [email protected]

Pedro Cova [email protected] Francisco Mora [email protected]

M. Alexandra Oliveira [email protected]


2

Resumo No âmbito da Unidade Curricular Projeto FEUP, foi elaborado pelo grupo 3 da turma 2

de

MIEEC, este relatório com o tema “A capacidade disponível em Pilhas Recarregáveis.

Com o objetivo de estudar a verdadeira capacidade disponível em Pilhas Recarregáveis,

comparou-se essa capacidade com o valor esperado segundo o fabricante e as várias

tecnologias de pilhas.

Numa primeira parte é apresentada um pouco da história das pilhas, a sua estrutura, o

seu funcionamento e as diferenças relevantes entre pilhas recarregáveis níquel cadmio e

níquel metal e não recarregáveis alcalinas.

Posteriormente estuda-se a capacidade disponível nas várias pilhas de diferentes

tecnologias, comparando esses valores entre si e com o valor que seria esperado segundo

as especificações do fabricante. Assim, é possível avaliar qual a melhor tecnologia de pilhas

para cada caso e verificar se as especificações do fabricante são ou não algo otimistas.

Acabando por se chegar a conclusão que a capacidade-efetiva da pilha é menor do que

as especificações do fabricante. As pilhas Alcalinas têm uma maior capacidade do que as

pilhas Ni-MH, tendo a desvantagem de não serem recarregáveis.

Palavras-Chave Pilha; Recarregável; Níquel-Metal; Níquel–Cádmio; Alcalinas; Tensão; Capacidade;

Energia; Corrente; Intensidade de corrente; auto-descarga; ciclos de carga/descarga;

Bateria;


3

Agradecimentos

O grupo 1MIEEC02_3 agradece desde já ao supervisor, professor Paulo Costa, pela

ajuda prestada, pela orientação eficiente durante a realização do projeto, assim como o

esclarecimento de dúvidas sobre qualquer tópico relacionado com o tema.

Em segundo lugar, manifesta também a sua gratidão ao monitor Manuel Silva pela

preocupação revelada para com o melhoramento do projeto e o seu cuidado em dispor um

pouco do seu tempo para a preparação da apresentação.

Por último, agradece a todos os envolvidos na elaboração do projeto FEUP, pelas

competências formais e informais adquiridas ao longo da execução do trabalho.


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Índice Resumo ...................................................................................................................................... 2

Palavras-Chave .......................................................................................................................... 2

Agradecimentos ......................................................................................................................... 3

Lista de figuras .......................................................................................................................... 5

1. Introdução .......................................................................................................................... 6

2. História das Pilhas ........................................................................................................... 6

2.1. Invenção/Descoberta das Pilhas .............................................................................. 6

2.2. Invenção das Pilhas Recarregáveis......................................................................... 7

3. Pilhas ................................................................................................................................... 7

3.1. Funcionamento e composição .................................................................................. 7

3.2 Características principais de uma pilha .................................................................... 8

3.3 Pilhas recarregáveis ................................................................................................... 13

3.3.1 Cuidados a ter com as pilhas recarregáveis em geral .............................. 15

3.3.2 Vantagens e Desvantagens das pilhas recarregáveis .............................. 16

3.4 Diferenças entre as pilhas primárias e as pilhas secundárias ............................ 17

4.Estudo ................................................................................................................................ 17

4.1.Métodos/Procedimentos ........................................................................................... 17

4.2. Resultados ................................................................................................................. 18

4.3. Discussão ................................................................................................................... 21

5. Conclusões ...................................................................................................................... 22

6. Referências bibliográficas ........................................................................................... 23


5

Lista de figuras

Lista de Gráficos

Gráfico 1 ....................................................................................................................... 18

Gráfico 2 ....................................................................................................................... 20

Lista de Imagens

Figura 1: Circuito Elétrico ................................................................................................ 9

Figura 2: Pilha Alcalina .................................................................................................. 11

Lista de Tabelas

Tabela 1 ........................................................................................................................ 14

Tabela 2 ........................................................................................................................ 17

Tabela 3 ........................................................................................................................ 19

Tabela 4 ........................................................................................................................ 19

Tabela 5 ........................................................................................................................ 19

Tabela 6 ........................................................................................................................ 20

Tabela 7 ........................................................................................................................ 20

Tabela 8 ........................................................................................................................ 20


6

1. Introdução Desde a sua invenção têm assumido um papel muito significativo no nosso quotidiano

estando presentes na maioria dos dispositivos portáteis que utilizamos. Com os seus

inúmeros tamanhos e características, estes objetos têm sido constantemente melhorados e

têm evoluído até aos dias de hoje.

Existem dois tipos de pilhas, as não recarregáveis e as recarregáveis. Cada tipo tem as

suas próprias características, vários tipos de tecnologia e diferenças entre si, sendo

desenvolvidas com diferentes intuitos.

Na base dessas diferenças está a capacidade de cada pilha, sendo este o foco principal

deste relatório, avaliar a capacidade das pilhas recarregáveis, comparando com as

especificações técnicas do vendedor e com as pilhas não recarregáveis.

2. História das Pilhas Ocorreu há dois séculos a descoberta de um aparelho com uma importância considerável

no desenvolvimento da Eletricidade — a pilha elétrica. Foi durante o ano de 1799 que

Alessandro Volta realizou um conjunto de experiências que levaram à invenção da pilha e

promoveram a revisão das considerações teóricas que fundamentavam o galvanismo. (Vaz

1999)

2.1. Invenção/Descoberta das Pilhas Em 1780, Luigi Galvani observou que o contacto de dois metais diferentes com o músculo

de uma rã criavam corrente elétrica. Alessandro Volta interessou-se pelo trabalho de

Galvani e começou a fazer experiências somente com metais, na hipótese que o tecido

muscular animal não era necessário para produzir corrente elétrica. Em 1800 realizou com

sucesso a demonstração do funcionamento da primeira pilha elétrica, validando a sua

hipótese. (“Alessandro Volta, Inventor Da Pilha Elétrica (1745-1827) - Notícia Inmesol

Gensets” 2013)

A pilha de Alessandro Volta consiste em metais de dois tipos separados por panos

humedecidos em sal ou ácido fraco. Os discos de metal ficavam empilhados, por isso o

nome pilha. Os primeiros metais usados por Volta foram a prata e o zinco. (Elétrico and

Jar)


7

2.2. Invenção das Pilhas Recarregáveis Bateria de chumbo-ácido foi a primeira bateria re-carregável da história – inventada por

Gaston Planté. O seu uso inicial foi em sinalizações ferroviárias, e hoje é largamente

usado em automóveis. Essa bateria utiliza o chumbo (Pb) e dióxido de chumbo (PbSO4)

imersos em uma solução de ácido sulfúrico (H2SO4). Repare que uma substância

composta é usada em um dos elétrodos. Cada célula da bateria gera 2V. (Elétrico and

Jar)

3. Pilhas “A pilha mais antiga, que ainda funciona, encontra-se num laboratório em Inglaterra.

Desde 1840 que não parou de emitir uma fraca corrente elétrica”. (vives malondro 2004) A

grande vantagem das pilhas é que estas são capazes de fornecer energia elétrica em locais

isolados da rede (ex: mp3), dentro dos limites da potência máxima, sendo possível ligar e

desligar sempre que se desejar. Geralmente não é necessário qualquer tipo de assistência

técnica.

3.1. Funcionamento e composição Uma pilha é um dispositivo, que através de uma reação química, produz eletricidade. Foi

inventada por Alessandro Volta em 1800 – o físico descobriu que ao introduzir um pedaço

de tecido previamente mergulhado numa solução ligeiramente ácida (o eletrólito) entre

um disco de cobre e um de zinco, gerava-se uma tensão elétrica entre estes dois metais

e consequentemente, produzia-se uma corrente elétrica.

Este dispositivo eletroquímico é constituído por três substâncias químicas: o eletrólito

(solução química), o responsável pela reação entre os dois metais (elétrodos – o ânodo e

o cátodo) mergulhados nele. Aquando este momento, os eletrões dos seus átomos

movemse freneticamente e uma grande parte deles são acumulados no cátodo, que ficou

reduzido graças à ocorrência de uma reação química de oxidação no ânodo. Assim,

ambas as substâncias ficam carregadas eletricamente, mas com cargas opostas. Posto

isto, a eletricidade está gerada. No eletrólito, existe apenas movimento dos iões que

garantem a continuidade da reação química.


8

3.2 Características principais de uma pilha

Capacidade: A capacidade de uma pilha refere-se à quantidade de energia que é possível

reter no processo de carga e que posteriormente será usada. Esta informação encontrase

impressa na pilha e é medida em Ampère - hora (Ah). É um factor a ter em consideração

no momento da compra, dependendo da utilidade que lhe será empregue.

Capacidade nominal: refere-se à capacidade da pilha que é possível obter em condições

normais de utilização

Capacidade específica/volúmica: é caracterizada pelo volume da massa ativa (a

substância que mais contribuiu para o fornecimento de energia na reação). É medida em

Ah/Kg. A capacidade específica do Zinco é de 820 Ah/Kg.

Carga: é o fator determinante no funcionamento de uma pilha. Para a obter é necessário

carregar a pilha, isto é, fazer com que esta seja atravessada por uma corrente elétrica

num determinado sentido, de forma a que, no seu interior, as reações química absorvam e

armazenem a energia fornecida.

Tensão: Corresponde à diferença de potencial que se gera nos terminais de uma bateria.

A este termo associa-se a força eletromotriz (f.e.m), que é uma diferença de potencial,

necessária para se gerar corrente elétrica Pode ser medida (em Volts) ligando ambos os

elétrodos através de um voltímetro. É influenciada por vários fatores, como a natureza dos

elétrodos, dos iões, da sua concentração e temperatura. A tensão decresce com o tempo.

O ideal seria ter uma pilha cuja tensão se mantivesse constante ao longo do mesmo.

Todavia, na realidade isso não é possível, pois a pilha vai descarregando. Tal pode ser

concluído se se traçar as curvas de descarga de uma pilha.

Potência: a potência de uma pilha é medida em Watts (W) e resulta do produto da tensão

dos extremos, pela intensidade da corrente: P=V*I.

Tal como é possível deduzir através da expressão, para uma tensão constante, quanto

mais forte for a intensidade da corrente maior é a potência, e vice-versa.


9

Para melhor se entender este conceito recorre-se ao seguinte esquema:

Figura 1: Circuito Elétrico (Circuito eléctrico alimentado por uma fonte de tensão real.

2003. “Física Laboratorial”. Departamento de Física da FCTUC)

VAB - variação da tensão entre os terminais: diferença de potencial;

E- força eletromotriz associada à pilha; ri – resistência interna da pilha;

I – intensidade da corrente;

VAB = RI= E(Vpilha) - Vresistência= E – ri.I

Através desta expressão conclui-se que quanto maior for a tensão, maior é a resistência

interna da pilha. Consequentemente, maior será a potência dissipada que será transformada

em calor dentro da pilha. Assim, se a tensão da pilha for muito alta, menor será a potência

útil. Mesmo que a tensão seja metade da tensão nominal, continua a ser demasiado. O ideal

será fazer funcionar uma pilha a um quarto da sua potência máxima.


10

Energia: a energia (W) fornecida por uma pilha corresponde ao integral, em relação ao

tempo, da potência que é fornecida para o exterior:

W= ∫U*I. dt

A energia é máxima quando a potência é fraca – para uma tensão elevada – o que

equivale a uma descarga completa.

Influência da temperatura: na maioria das pilhas, quanto maior for a temperatura, maior é

condutibilidade do eletrólito e a velocidade da difusão dos reagentes e produtos.

Consequentemente, a potência máxima (porque a potência dissipada é menor) da pilha

aumenta, o que indica que esta varia de acordo com a temperatura. Se for atingida uma

temperatura abaixo de uma certa temperatura limite (varia consoante o tipo de pilha), o

funcionamento da pilha é condicionado. O mesmo acontece se for utilizada uma

temperatura superior à sua temperatura de funcionamento.

Auto – descarga: este fator está relacionado com o separador existente nas pilhas. Se

este for eficaz, à partida será mais resistente. A corrosão do ânodo é o principal problema

aliado à auto – descarga.

Pilha descarregada: Quando a pilha deixa de produzir corrente elétrica, é sinónimo que

esta já se gastou. Isto acontece quando a reação química cessa devido ao esgotamento

das substâncias químicas que nela intervinham, como o zinco. A sua corrosão está

associada sobretudo à presença do mercúrio na pilha.

Até 1989, as pilhas alcalinas continham mais de 1% de mercúrio, até que no ano a seguir

começaram a ser fabricadas pilhas alcalinas com menos 0,025% de mercúrio.

Se a quantidade desta substância permanecesse superior a 1%, a corrosão do zinco

seria muito mais rápida. Além disso, o mercúrio é um metal prejudicial à saúde humana e

ao meio ambiente. Por esta razão, já foram desenvolvidas tecnologias para controlar e

diminuir os poluentes contidos na pilha alcalina. Portanto, depois de gastas, estas pilhas

não necessitam de ser colocadas em aterros especiais, podendo ser despejadas junto

com os resíduos domiciliares.


11

Figura 2: Pilha Alcalina

Dicionário Visual Da Química . 1996. n o 2403 ; v. VERBO.


12

Essencialmente, existem dois tipos de pilhas, as recarregáveis e as não recarregáveis.

Pilhas não recarregáveis – alcalinas

Também designadas por pilhas primárias.

De uso descartável, pois não aceitam recarga.

Direcionadas para aparelhos eletrónicos e portáteis com motor (ex: gravadores)

O eletrólito é um bom condutor, conduzindo a corrente elétrica a temperaturas que

podem atingir os 40ºC negativos.

De acordo com o seu estado de carga, a tensão em circuito aberto varia de 1.55V a

1.0V. Em circuito fechado, a tensão decai em função da intensidade da descarga.

As pilhas alcalinas são mais caras do que as pilhas secas comuns, dado que

mantêm a voltagem constante por um período mais longo e duram cinco vezes

mais.

Pilhas recarregáveis

Também designadas por pilhas secundárias ou acumuladores.

Direcionadas para dispositivos eletrónicos mais avançados, eletrodomésticos e

indústrias de robótica e telecomunicações.

Pilhas robustas e de baixa resistência interna, sendo por isso capazes de oferecer

elevadas correntes.

Apresentam baixa capacidade de carga.

Auto descarga alta.

A sua tensão nominal é 1.2V e a voltagem terminal só muda ligeiramente aquando o

seu descarregamento.


13

3.3 Pilhas recarregáveis

Efeito de memória

Este efeito acontece quando a pilha dá sinal de que a bateria está totalmente

carregada, quando na verdade isso não se verifica. Então, esta deixa de ser carregada

até estar completa. Imagina-se, por exemplo, que uma pilha deste tipo é afetada pelo

“efeito de memória” em cerca de 15% da sua capacidade. Isto significa que quando a

carga atingir os 85%, a pilha irá indicar que a carga está completa.

Porque e como é que ocorre?

A sua ocorrência deve-se ao facto de a pilha ser constantemente recarregada sem

estar totalmente descarregada, ou seja, quando ainda existe um resíduo de carga. Com

isto, a pilha perde parte da sua capacidade, que corresponde àquele resíduo.

Este efeito dá-se devido à formação de pequenos cristais de cádmio, que é estimulada

por altas temperaturas.

Como evitá-lo?

A melhor forma de contornar este obstáculo é não carregar a bateria quando esta ainda

não se encontra totalmente descarregada. Além disso, é importante manter as pilhas

longe de altas temperaturas, pois as pilhas recarregáveis não se “dão” sob altas

temperaturas.

Não obstante, existe um problema relacionado com esta prática – as pilhas de NiCd

não podem ser totalmente descarregadas, caso contrário danificam-se. A sua descarga

completa significa que a tensão que irá ficar abaixo de 1V e as baterias geralmente são

formadas por pilhas de 1,2V deste tipo. A tensão nas pilhas de NiCd permanece 1,2V

até que a bateria seja descarregada. A título de exemplo, mesmo que na bateria ainda

restem 40% da sua carga, cada pilha irá continuar a fornecer 1.2V. Isto não se verifica

nas pilhas não recarregáveis, dado que a sua descarga apresenta um gráfico linear, ou

seja, se a bateria estiver a 50%, a pilha de 1.5V estará a fornecer não a sua totalidade,

mas sim 0.75V.


14

NiMH NiCd

Capacidade + -

Tensão 1.2V 1.2V

“Efeito de memória” Não tem Tem

Poluição Poluente Mais poluente devido à

presença do Cádmio.

Ciclos de carga e

descarga

1000 Ciclos 500 Ciclos, por isso mais

económicas

Auto – descarga 2x mais alta*1 Alta

Densidade

energética

140-300W.h/dm3 50-150W.h/dm3

Cargas e descargas

da corrente

Não lidam com

cargas/descargas muito

rápidas

Aguentam

cargas/descargas mais

rápidas*2

Uso Em baterias de veículos

elétricos e dispositivos mais

sofisticados. São também

exploradas nas indústrias de

robótica e telecomunicações.

Em telemóveis e outros

dispositivos eletrotécnicos

Tabela 1: Diferenças entre Pilhas NiCd e NiMH

(O conteúdo da tabela resultou da recolha de informação de diversas fontes. O

mesmo se aplica à tabela presente na página 17.)

*1: Este facto constituiu uma desvantagem dado que esta pode chegar a perder 4% da sua carga por

dia, ao passo que as de NiCd perdem cerca de 1% por dia.

*2: Estas pilhas estão melhor adaptadas a correntes que exigem um maior descarregamento - até 2

amperes - do que as de NiMH. Por isso, as baterias NiMH não são aconselháveis para dispositivos

com altas taxas de descarregamento, uma vez que apenas ofereciam uma pequena fração da sua

capacidade.


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3.3.1 Cuidados a ter com as pilhas recarregáveis em geral

• Não devem ser expostas ao calor

• Não devem sofrer choques mecânicos (Ex: queda)

• A sua utilização para o fornecimento de elevadas correntes, pode constituir um

problema de segurança caso algo corra mal. Quer isto dizer que se forem usadas

pilhas num determinado equipamento que apresente uma falha, estas irão entrar em

curto – circuito e, se não existir um dispositivo de segurança que limite a corrente,

irão advir graves consequências. Além disso, irá gerar-se um enorme calor no

interior da pilha, que sendo secundária não suporta altas temperaturas. Isto irá

conduzir a uma diminuição do tempo de vida útil da pilha, ou seja, o número de

ciclos carga-descarga diminuirá.

• Não devem continuar a ser descarregadas abaixo de 1V, sob o risco de se

danificarem.

• As pilhas recarregáveis devem ser guardadas à temperatura ambiente, de forma a

evitar que estas entrem em curto-circuito.

• Não se deve misturar as pilhas, mesmo que elas tenham a mesma capacidade, pois

podem ter diferentes tempos de carga e descarga. Assim, só devem ser usadas em

conjunto se foram essas que vieram na embalagem.

• Dado que as pilhas recarregáveis apresentam uma alta taxa de auto – descarga,

estas devem ser armazenadas em caixas de plástico tipo colmeia com separadores.

Este material oferece uma boa proteção.

• Após o seu carregamento completo, se a corrente de carga for elevada, esta tem ser

imediatamente interrompida, caso contrário irão formar-se gases no interior da pilha,

sob o risco de esta explodir. Mesmo que isto não aconteça, pois existe um sistema

de segurança para evitar a explosão, a liberação dos gases conduzirá à perda de

material interno e consequente uma perda significativa de capacidade.


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3.3.2 Vantagens e Desvantagens das pilhas recarregáveis

Vantagens

● O ciclo completo de uma pilha deste tipo baseia-se na descarga e subsequente

recarga. A grande vantagem deste ciclo reside no facto de este poder ser repetido

várias vezes, tornando as pilhas secundárias mais económicas.

● Têm uma resistência interna muito baixa, sendo por isso ideias para o fornecimento

de elevadas correntes – Ex: motores de ferramentas elétricas

Desvantagens

● A cada ciclo de descarga e carga a capacidade da pilha decresce, ou seja, a sua

capacidade de retenção diminui. Normalmente o utilizador apercebe-se deste facto

quando a pilha não “aguenta” muito tempo após ter sido carregada. A perda de

capacidade pode resultar do uso incorreto da pilha.


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3.4 Diferenças entre as pilhas primárias e as pilhas secundárias

Alcalina NiMH NiCd

Tensão nominal 1.5V 1.2V 1.2V

Capacidade de fornecimento da

corrente

Média Alta Alta

Ciclos de recarga Não é recarregável 1000 Ciclos 500 Ciclos

Auto – descarga Muito baixa Alta Alta

Densidade energética 230W.h/dm3 140 –

300W.h/dm3

50-150W.h/dm3

Poluição Não é Poluente Poluente A mais poluente

Descarregamento Sucessivo e linear.

A sua tensão decai

durante o uso e

considera-se

descarregada

quando esta

diminuiu para 60%

(0,9V)

Mantem o valor

da sua tensão

durante a maior

parte do

funcionamento.

Considera-se

descarregada

quando esse

valor atinge 1V

Mantem o valor

da sua tensão

durante a maior

parte do

funcionamento.

Considera-se

descarregada

quando esse

valor atinge 1V

Tabela 2: Diferenças entre pilhas primárias e secundárias

4.Estudo

4.1.Métodos/Procedimentos • Descarregaram-se três tipos de pilhas: A e B, ambas de níquel e metal e X,

alcalinas

• Cada uma delas foi descarregada com três intensidades diferentes

• Um dos tópicos a variar foi a tensão, por isso, registou-se os seus valores com

intervalos de 5 em 5 segundos

• Outro fator em estudo foi a energia, pelo que se registou, após o descarregamento

das pilhas, o valor total de energia, ou seja, o que estas disponibilizaram


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4.2. Resultados

Gráfico 1

Pilha A 300mA 550mA 1100mA

Tensão inicial

(mV)

1414 1445 1434

Tensão final (mV) 897 891 890

Duração (s) 6840 3905 1975

Intervalos de

tempo

5 5 5

Intensidade média

da corrente (mA)

301,511 553,612 1046,51

Tabela 3

Pilha B 300mA 550mA 1100mA

Tensão inicial

(mV)

1416 1466 1424


Duração (s) 6760 4165 2115

Intervalos de

tempo

5 5 5

Intensidade média

da corrente (mA)

300,736 552,22 1039,71

Tabela 4


19

Pilha X X1 X2 X3

Tensão inicial

(mV)

1524 1532 1500


Duração (s) 2725 3045 2355

Intervalos de

tempo

5 5 5

Intensidade média

da corrente (mA)

546,99083 545,97865 547,12314

Tabela 5

X1 - AAA Ultra Alkaline ToyRus;

X2 - AAA Alkaline Philips Powerlife;

X3 - AAA Alkaline Simply Duracell;


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Gráfico 2

Pilha A 330mA 550mA 1100mA

Energia total (J) 2488,3 2501,4 2164,7

Tabela 6

Pilha B 330mA 550mA 1100mA

Energia total (J) 2450,1 2632,6 2217

Tabela 7

Pilha X X1 X2 X3

Energia total (J) 1527,6 1689,3 2217

Tabela 8


21

4.3. Discussão

As tabelas 3, 4 e 5 compilam os resultados obtidos do gráfico 1, relativos à variação da

tensão em função do tempo. Deste modo, com base nas tabelas, é possível verificar que

tanto na pilha A como na pilha B, quando estas são descarregadas com uma intensidade de

550mA, a tensão inicial é superior do que se a sua intensidade fosse de 300mA ou 1100mA,

sendo que esta última segue-se no valor maior de tensão inicial. Em contrapartida, a tensão

final atingida por cada pilha é maior quando esta é descarregada a 300mA, apesar da

diferença ser pouco significativa e, no caso da pilha B, o resultado é igual à pilha

descarregada a 1100mA. Contudo, em geral, a pilha que inicialmente tinha uma tensão

superior, é a que termina com uma tensão inferior. Por conseguinte, esta apresenta uma

auto-descarga mais alta do que as restantes. Comparando com a pilha não recarregável, os

seus valores de tensão inicial, como esperado, são superiores às pilhas de níquel e metal.

As pilhas alcalinas têm tensões que normalmente rondam os 1,55V, tal como se pode

observar na tabela 5. Outro facto importante de mencionar é que, as pilhas alcalinas, após

terem sido descarregadas, apresentam todas o mesmo valor de tensão final, o que confirma

uma das suas características. Não obstante, com tempos de descarga diferentes.

No caso das pilhas recarregáveis, é possível também deduzir que o tempo de descarga

das pilhas é tanto maior quanto menor for a intensidade inicial das mesmas, o que não

significa que por isso disponibilizem mais ou menos energia.

A intensidade média da corrente que atravessa as pilhas, como seria de esperar,

aumenta com a intensidade com que estas são descarregadas (tabelas 3 e 4). Porém, as

pilhas alcalinas são atravessadas por correntes de intensidade significativamente mais

elevadas (tabela 5).

As tabelas 6, 7 e 8 apontam para a energia total disponibilizada pelas pilhas (em joules),

sendo que, equiparando a pilha A com a pilha B, a última referida apresenta sempre valores

superiores de energia. Por outro lado, avaliando a energia em função da intensidade com

que foram descarregadas, as pilhas de 550mA são as que exibem maior energia

disponibilizada, seguindo-se-lhes as de 300mA e, por último, as de 1100mA. Dentro das

pilhas alcalinas, a X2 apresenta maior tempo de descarga e, consequentemente, a que

disponibiliza mais energia. Todavia, avaliando a capacidade das recarregáveis com as não

recarregáveis, conclui-se que estas últimas, fornecendo menos energia, têm menor

capacidade.


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5. Conclusões

Sabe-se que quanto maior for a tensão da pilha, maior será a sua resistência interna,

assim como também a potência dissipada, diminuindo, logicamente, a potência útil. Deste

modo, conclui-se que tanto na pilha A como na pilha B, a pilha que foi descarregada com

uma intensidade de 550mA é a que apresenta maior capacidade, pois é que que tem uma

tensão inicial maior e, como foi também a que forneceu mais energia, de acordo com as

tabelas 6 e 7, a sua tensão final foi a menor. Posto isto, esta pilha é a que tem uma maior

resistência interna, mas também aquela que dissipa mais energia, sob a forma de calor.

Assim, são preferíveis as pilhas com correntes de descarga mais baixas pois têm um melhor

rendimento. Tal como se pode averiguar através dos dados disponibilizados nas tabelas 6 e

7, as pilhas de 300mA (auto - descarga mais baixa) disponibilizam mais energia do que as

pilhas de 1100mA, tendo por isso uma maior capacidade, desperdiçando menos energia útil.

Contudo, tudo depende do objetivo do utilizador no momento da compra.

Confrontando agora as pilhas alcalinas com as NiMH, conclui-se que as pilhas não

recarregáveis apresentam menor capacidade, pois a energia total disponibilizada é menor.

Além disso, é visível que os valores relativos à duração dos descarregamentos das pilhas

alcalinas é bastante menor, logo a energia disponibilizada também.

Comparando a pilha A com a pilha B, observa-se que esta tem ligeiramente uma maior

capacidade, tendo fornecido um pouco mais de energia do que a pilha A.


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6. Referências bibliográficas

“Alessandro Volta, Inventor Da Pilha Elétrica (1745-1827) - Notícia Inmesol Gensets.” 2013.

http://www.inmesol.pt/blog/alessandro-volta-inventor-da-pilha-eletrica-1745-1827.

Características de Uma Pilha. 2001.

Dicionário Visual Da Química. 1996. no 2403; v. VERBO.

Elétrico, C, and CL Jar. “Pilhas E Baterias.” Ccead.puc-Rio.br, 0–39.

Física Laboratorial Ano Lectivo 2003/04 T. 2003.

Infopédia. 2014. “Pilha Alcalina.” Porto: Porto Editora. Accessed October 2.

http://www.infopedia.pt/$pilha-alcalina.

“Nickel–cadmium Battery.” 2014.

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