Um dos dispositivos eletrônicos mais úteis disponíveis para nós é também um dos mais comuns. A bateria moderna é destaque em muitas das nossas tecnologias favoritas que você quase poderia ser perdoado por não gastar tempo aprendendo sobre seu funcionamento.
Mas chegou a hora de expandir sua base de conhecimento, entendendo como o smartphone no seu bolso é alimentado Mantenha a bateria do seu Android saudável com essas dicas Mantenha a bateria do seu Android saudável com essas dicas Software e aplicativos só podem ir tão longe - Que tal como carregar e descarregar sua bateria? Aprenda todos os truques aqui. Leia mais, quais são as variedades de baterias comuns eo que você pode fazer para prolongar sua vida útil Como aumentar a vida útil da bateria do seu laptop Como aumentar a vida útil da bateria do seu laptop Um laptop com uma bateria de curta duração é um incômodo, especialmente quando você está na estrada e longe de uma tomada elétrica. Para fazer com que cada carga individual da sua bateria durar mais tempo, aprenda sobre ... Leia Mais.
Uma breve história das baterias
Alessandro Volta demonstrou a primeira bateria eletromagnética em funcionamento em 1800. Sua pilha de placas de cobre e zinco separadas por discos de papel impregnados de salmoura produzia uma voltagem constante por um período de tempo "razoável". Isto era conhecido como uma pilha voltaica e foi o precursor de uma geração de experimentação movida a bateria.
Em 1836, John Frederic Daniell padronizou o design da bateria. Um pote de cobre preenchido com solução de sulfato de cobre imerso em um recipiente de barro não vidrado preenchido com ácido sulfúrico e um eletrodo de zinco tornou-se o padrão de bateria de fato, caracterizando através de inúmeras redes de telégrafo elétrico.
Avanço rápido para a Universidade de Oxford, 1979. John Goodenough e Koichi Mizushima demonstraram uma célula recarregável de trabalho com uma faixa de 4 volt que usava óxido de cobalto de lítio como eletrodo positivo e metal de lítio como negativo. O precursor da célula de lítio como a conhecemos nasceu - mas só foi comercializado em 1991 pela Sony e Asahi Kasei em seus dispositivos eletrônicos portáteis.
O que é uma bateria moderna?
Usamos o termo bateria moderna para descrever as células eletroquímicas que alimentam nossos dispositivos de tecnologia portáteis. As baterias se dividem em duas categorias comuns:
- Uso único: baterias descartáveis com eletrodos que são irreversivelmente alterados durante o uso.
- Recarregável: baterias reutilizáveis com eletrodos que são restaurados por corrente reversa.
A maioria dos eletrônicos portáteis modernos possui uma bateria à base de lítio, a mais comum das quais é a célula de íons de lítio ( Li-ion ). Você também pode encontrar uma célula de polímero de lítio ( Li-Po ) que tem a mesma composição eletroquímica e química geral como contrapartida, mas custa mais para produzir e tem uma menor densidade de energia.
No entanto, as baterias Li-Po ainda são populares devido aos seus designs leves e flexíveis e suas capacidades operacionais aprimoradas em temperaturas mais altas e baixas, algo que o íon de lítio pode enfrentar.
As baterias de íons de lítio geralmente contêm um composto de lítio intercalado, como óxido de lítio-cobalto (LiCoO2), como um eletrodo, grafite para o segundo e um solvente orgânico como eletrólito. Este composto é usado devido a sua alta densidade de energia e baixa perda de carga quando não está em uso, além de não exigir ciclos de memória para prolongar a vida útil da bateria. Calibre e mantenha a bateria do seu MacBook para melhor desempenho Desempenho Se você calibrar e manter corretamente a bateria do seu MacBook, é possível melhorar o desempenho e adiar sua substituição pelo maior tempo possível. Consulte Mais informação .
Todas as baterias à base de lítio conterão um coeficiente de temperatura de pressão. Este é um interruptor à prova de falhas ou sensor projetado para evitar o superaquecimento da bateria em condições extremas ou uso excessivo, um processo que geralmente torna a bateria inútil, danificando permanentemente os compostos químicos que tornam possível o processo de carga / descarga.
O processo de cobrança
As baterias à base de lítio tornaram-se a bateria de tecnologia portátil preferida devido à sua alta densidade de energia e qualidades recarregáveis A nova tecnologia de bateria recarrega em dois minutos, dura vinte anos A nova tecnologia de bateria recarrega em dois minutos, dura vinte anos horizonte, e há uma boa chance de que isso mude a forma como você usa seus dispositivos. Leia Mais.
Durante o processo de carregamento, os íons de lítio se movem através do eletrólito do eletrodo de óxido de cobalto de lítio positivo para o eletrodo negativo de grafite. Ao descarregar ou em uso, os íons retornam através do eletrólito, de negativo para positivo. Esse processo ocorre em uma voltagem relativamente alta - 3, 7 volts em comparação com uma bateria AA alcalina a 1, 5 volts - e é por isso que as baterias à base de lítio se tornaram a fonte de energia portátil preferida para muitos produtos eletrônicos de consumo.
As baterias à base de lítio também funcionam como parte de conjuntos de baterias maiores As 6 melhores baterias de backup para estender o tempo de atividade do seu telefone As 6 melhores baterias de backup para aumentar o tempo de atividade do seu telefone Uma bateria é uma das melhores maneiras de carregar seu telefone em uma emergência . Aqui estão alguns bancos de energia portáteis que podem ser exatamente o que você precisa. Leia mais, como uma bateria de laptop. Essas baterias contam com um número de células de íons de lítio ligadas a um componente maior e conterão vários componentes adicionais:
- Sensor de temperatura : Sensor que monitora a temperatura dentro da embalagem, na tentativa de manter a segurança e a longevidade das células.
- Regulador de Tensão : Sensor e circuito para monitorar e regular a saída / capacidade de cada célula dentro do pacote
- Estado de carga da bateria : Sensor informando o sistema operacional do estado de carga atual (por exemplo, 47% cheio)
- Conector : Conector de embalagem para laptop, específico da marca.
As baterias à base de lítio podem executar milhares de ciclos de carga / descarga antes que a qualidade da célula comece a degradar-se, mas existem várias maneiras de arruinar a bateria, colocando-se em perigo no processo.
Manutenção da bateria
O eletrodo positivo encontrado na maioria das baterias à base de lítio, o LiCoO 2, pode apresentar vários perigos se a célula for danificada. Ao contrário de várias outras opções de bateria, comprometer o composto inflamável e pressurizado pode produzir resultados extremos. Para atenuar isso, as células de bateria à base de lítio estão sujeitas a vários testes de segurança, muitos dos quais são mais rigorosos do que os seus equivalentes à base de ácido.
Calor
Houve vários casos de baterias à base de lítio que se inflamam em condições extremas de calor. Baterias sob pressão excessiva combinadas com qualquer pressão adicional inesperada ou um curto-circuito podem "explodir" deixando uma bateria destruída A Apple está oferecendo substituição gratuita para a primeira geração do iPod Nano A Apple está oferecendo substituição gratuita para a primeira geração do iPod Nano Por mais raro que seja para a Apple admitir publicamente um mau funcionamento, este é grande demais para ser ignorado. De acordo com a Apple, as baterias de alguns iPod nanos de primeira geração podem superaquecer e tornar-se um ... Read More e, mais frequentemente, uma peça de tecnologia portátil danificada.
Cada bateria à base de lítio possui um separador embutido contido na célula. Isso distingue entre os eletrodos positivos e negativos durante o processo de carga / descarga. Se este separador se tornar perfurado ou danificado, existe a possibilidade dos eletrodos fazerem contato. Isso faz com que a bateria sofra um rápido ganho de calor, o que pode levar a uma explosão.
A bateria tem um mecanismo de ventilação para evitar tal ocorrência, mas, em última análise, devido à natureza do composto químico sendo ventilado, a chance de uma reação explosiva ainda permanece devido ao calor gerado pela reação química.
Classificações de descarga
As baterias à base de lítio preferem uma descarga parcial Como fazer a bateria do seu celular durar mais e ter mais suco Como fazer a bateria do seu celular durar mais e manter mais suco A vida da bateria é uma das maiores dificuldades dos eletrônicos modernos. Smartphones, tablets e laptops lidam com isso - então, o que você pode fazer para maximizar a quantidade de tempo que você recebe por carga? Leia mais, em vez de "profundo" ou "completo". Eles não têm memória de carga, portanto, uma descarga parcial não afeta o desempenho futuro.
No entanto, uma descarga "profunda", isto é, esgotar completamente a bateria, fará com que a voltagem de uma bateria com base em lítio caia e poderá resultar em uma bateria permanentemente danificada.
Processo de envelhecimento
As baterias à base de lítio envelhecem. Espera-se que sua vida útil máxima seja entre 2 a 4 anos O que fazer se sua bateria de laptop ou tablet não for cobrada O que fazer se sua bateria de laptop ou tablet não for carregada Ocasionalmente, recebemos uma pergunta sobre MakeUseOf Respostas sobre uma bateria que recusa-se a cobrar. Isso não é surpreendente. Sabe-se que as baterias duram apenas tanto tempo, e más condições podem reduzir drasticamente sua vida. Problemas ... Leia Mais dependendo do número de ciclos de carga / descarga experimentados. Isso não quer dizer que você deve acompanhar o número de vezes que você usa a bateria, pois isso seria bastante difícil. Mas adiar o uso de uma nova bateria e deixá-la na prateleira não prolongará a vida útil da bateria - a bateria ainda durará apenas os mesmos 2-4 anos.
Também vale a pena verificar quando uma bateria foi fabricada ao comprar um novo produto de tecnologia portátil. Se estiver redundante em um depósito por um ano, esse é um ano de duração de bateria que já está diminuindo. Entre em contato com o fabricante do produto e peça uma nova bateria sempre que possível.
Existem aplicativos modernos de gerenciamento de baterias que afirmam ser capazes de reverter a atual degradação das células aceitas ao longo do tempo, como o 'batteryOS', um produto que será lançado em fevereiro de 2015.
Li-Air
A próxima geração de baterias de lítio Tecnologias de baterias que estão mudando o mundo Tecnologias de baterias que estão mudando o mundo A tecnologia de baterias vem crescendo mais lentamente do que outras tecnologias e agora é o longo polo em um número impressionante de indústrias. Qual será o futuro da tecnologia de baterias? Read More contará com química de lítio-ar, permitindo densidade de energia extremamente alta em projetos cada vez mais leves. As baterias Li-Air ganham uma vantagem de densidade de energia sobre suas contrapartes tradicionais, utilizando oxigênio abundante para induzir o fluxo de corrente, em vez de armazenar internamente o oxidante químico necessário.
Infelizmente, a pesquisa ainda é necessária em várias áreas-chave antes que um produto Li-Air comercialmente viável apareça em nossos dispositivos portáteis.
Isso ajudou você a entender as baterias dos seus dispositivos portáteis? Deixe-nos saber o que você pensa abaixo!
Créditos de Imagem: Baterias via Wikimedia Commons, Pilha Voltaica via Wikimedia Commons, Bateria Lithium-Ion via Wikimedia Commons, Bateria Lithium-Polymer via Wikimedia Commons, 3GS com Bateria Quebrada via Wikimedia Commons, Bateria Vazia via Pixabay, Bateria Densidade Energética via Wikimedia Commons