O que são pilhas alcalinas

Os aparelhos domésticos que não estão ligados à rede eléctrica são alimentados por pilhas e baterias recarregáveis. Estes dispositivos incluem uma série de itens, como brinquedos, lanternas, controlos remotos, relógios de parede e balanças de cozinha. É importante notar que as pilhas não só diferem no aspeto, tamanho e tensão de funcionamento, mas também na composição.

Entre as opções mais fiáveis estão as pilhas alcalinas, que oferecem uma longa vida útil. Embora também sejam conhecidas como pilhas alcalinas, muitos utilizadores inexperientes pensam que se trata de produtos diferentes. Para esclarecer esta confusão, permita-nos fornecer-lhe informações pormenorizadas sobre as pilhas alcalinas.

Pilha alcalina: o que significa, história do desenvolvimento

A pilha alcalina é uma célula de energia fiável e, sobretudo, rentável, que tem uma duração de vida significativamente mais longa do que a sua homóloga de sal. As origens da pilha alcalina moderna remontam às pilhas voltaicas desenvolvidas pelo famoso cientista italiano Alessandro Volta no século XIX.

Inicialmente, estas fontes de energia autónomas eram mecanismos complexos compostos por placas alternadas de cobre e zinco. Actuando como elementos galvânicos, geravam corrente eléctrica através da interação com uma solução salina.

Só passado algum tempo é que se começou a produzir estas pilhas em grande escala. Os engenheiros franceses Georges Leclanchet e Ernest Barbier desempenharam um papel importante neste projeto. Durante esse período, as pilhas alcalinas encontraram a sua aplicação em redes telegráficas e equipamento ferroviário.

A fonte de energia original destas pilhas era constituída por uma placa de manganês-zinco e uma solução de sal. Esta versão específica foi desenvolvida pela Leclanché. Ao longo do tempo, estas pilhas foram sendo melhoradas e a sua composição foi alterada. O principal objetivo destas experiências era diminuir o tamanho da bateria, aumentar a sua capacidade e prolongar a sua vida útil.

No século XX, foi introduzida uma solução alcalina como eletrólito primário. Este avanço inovador foi conseguido de forma independente por Thomas Edison e Waldemar Jungner, o que o torna particularmente fascinante.

Em meados do século XX, Lewis Urry, um engenheiro canadiano, aproveitou o poder dos álcalis para criar baterias de manganês-zinco. Documentou a sua invenção e obteve uma patente uma década mais tarde. Atualmente, estas baterias evoluíram para se tornarem significativamente mais compactas e eficientes, mas o seu princípio fundamental de funcionamento permanece inalterado desde os seus protótipos originais.

Composição e dispositivo de uma pilha alcalina

As pilhas alcalinas distinguem-se das pilhas de sal pelo rótulo distintivo "Alcalina" na sua caixa. Estas pilhas são normalmente utilizadas em aparelhos que requerem um elevado nível de energia. São também conhecidas pela sua capacidade de funcionar em temperaturas frias e pela sua longa vida útil. Isto torna-as ideais para dispositivos que podem ter uma utilização intermitente, como lanternas.

A composição de uma pilha alcalina inclui os seguintes componentes:

• Dióxido de manganésio – que representa até 85% da pilha
• Hidróxido de potássio alcalino – representa 10-35% do volume total
• Grafite – até 10% da bateria
• Aglutinantes – menos de 1%

O ânodo é formado pela purificação do zinco e submetido a um tratamento especial que evita a corrosão. O zinco purificado é depois combinado com alumínio e bismuto. Em comparação com uma pilha de sal, uma pilha de energia alcalina tem uma estrutura mais durável. Além disso, as pilhas alcalinas possuem as seguintes características:

• Contêm uma pasta especializada à base de zinco no interior, o que aumenta a superfície de interação entre os elementos e, consequentemente, aumenta a capacidade do produto.
• O lado positivo da pilha apresenta um corpo metálico niquelado.
• No entanto, uma desvantagem é a presença de uma placa metálica fina.
• No interior da pilha, existe uma câmara de absorção de gás e uma membrana. Sob alta pressão, os gases têm o potencial de romper a membrana e o invólucro, provocando a fuga do eletrólito.

As características das pilhas alcalinas podem ser resumidas da seguinte forma

• A voltagem das pilhas alcalinas pode variar entre 1.5 a 10 V, consoante o tipo e o tamanho da pilha.
• A capacidade eléctrica das pilhas alcalinas depende do volume total dos componentes e pode variar entre 100 e 3000 mA*h.
• As pilhas alcalinas podem manter o seu desempenho num intervalo de temperatura de -30 a +50 graus Celsius.

É importante ter em conta a capacidade e a tensão de uma pilha antes de a comprar, uma vez que a utilização de uma pilha com especificações desadequadas pode causar danos no dispositivo em que está inserida.

Classificação das pilhas alcalinas

Cada célula de energia é classificada com base em vários parâmetros. No total, existem cinco variantes principais:

1. "Pílula." Também conhecida como pilha moeda ou pilha botão. O produto está marcado como CR. Tem uma forma redonda com um diâmetro que varia entre 3 e 4.7 mm. A superfície é coberta por um invólucro metálico.
2. "Dedos pequenos." Também conhecidos como microfingers. Marcadas como AAA. Têm uma forma cilíndrica com um comprimento de 44.5 milímetros e pesam cerca de 15 gramas. São frequentemente utilizadas em vários aparelhos domésticos.
3. "Dedo" As pilhas são marcadas como AA. Têm uma forma cilíndrica com um comprimento de aproximadamente 50 milímetros e um peso de cerca de 20 gramas. Estas pilhas são normalmente utilizadas em vários aparelhos domésticos.
4. "Krona" são de forma retangular, com um comprimento até 50 milímetros e um peso até 55 gramas. Estão equipados com uma tomada e uma ficha.
5. "Barril as pilhas marcadas como D são as maiores. Podem pesar até 140 gramas e são normalmente utilizadas em aparelhos que requerem um elevado consumo de corrente.

Prós e contras

As pilhas alcalinas apresentam uma série de vantagens e desvantagens. As suas vantagens incluem:

• Duração de vida prolongada;
• Funcionamento mesmo a baixas temperaturas e após longos períodos de armazenamento;
• Alguns modelos podem ser recarregados para utilização repetida;
• Custo acessível;
• Prontamente disponíveis para compra;
• Baixa taxa de auto-descarga;
• Totalmente seguros para a saúde humana.

No que diz respeito às desvantagens, são comparativamente poucas. No entanto, continuam a existir:

• Preço mais elevado em comparação com as pilhas normais;
• Devem ser eliminados através de métodos de eliminação específicos;
• Alguns modelos podem ser bastante pesados.

Onde são utilizadas

As pilhas alcalinas têm a capacidade de alimentar uma vasta gama de aparelhos domésticos devido ao seu elevado desempenho e à sua vasta gama de tamanhos. Estes dispositivos podem incluir vários tipos de balanças, controlos remotos, relógios, brinquedos controlados por rádio ou dispositivos que reproduzem melodias, gravadores, rádios e outros equipamentos musicais, bem como câmaras fotográficas.