sábado, dezembro 02, 2006

Tudo sobre Baterias de Celular

PlanetaCelular tecnologia e mobilidade

O que é uma bateria?

Essencialmente, uma bateria é um contentor cheio de químicos que produz elétrons. Enfim, é uma máquina eletroquímica, ou seja, uma dispositivo que cria eletricidade através de reações químicas.As baterias têm dois pólos, um positivo(+) e outro negativo(-). Os elétrons correm do pólo negativo para o pólo positivo, o que quer dizer que são colhidos no pólo negativo. Se os elétrons não viajarem do pólo negativo para o pólo positivo, a reação química não ocorre. Isto significa que a eletricidade só é gerada quando os dois pólos estão em contato, num circuito fechado, tal como numa aparelhagem ou um celular ligados e que a bateria quase não se gasta se arrumada quieta numa caixa.

A Gênese das baterias

A primeira bateria foi criada em 1800 por Alessandro Volta. Para tal, Volta construiu uma pilha com camadas alternadas de zinco, cartão embebido em água salgada e prata. Este arranjo ficou conhecido como a «pilha voltaica».No século XIX, antes da invenção do gerador elétrico (que não foi aperfeiçoado antes de 1870), a célula Daniell era muito usada. A célula Daniell usava líquidos como eletrólitos (o que a tornava uma pilha molhada), e usava cobre e zinco dispostos em placas.As pilhas modernas são geralmente pilhas secas (usam sólidos como eletrólitos) e podem basear-se numa gama muito variada de químicos.Para celulares, existem três tipos comuns de baterias: as NiCd, as NiMH e as de Lítio.

NiCd

As baterias de Níquel e Cádmio(NiCd) são umas das baterias para celulares mais comuns no mercado. Nestas baterias, o pólo positivo e o pólo negativo são arrumados juntos, o pólo positivo é coberto com hidróxido de Níquel e o polo negativo é coberto de material sensível ao Cádmio. São ambos isolados por um separador.As baterias NiCd vão perdendo vida. De cada vez que são recarregadas, o período entre os carregamentos vai encurtando. A voltagem da NiCd tende a cair abruptamente, ficando descarregadas de um momento para o outro após um período considerável de utilização.

mAh

A medida standard para a capacidade de uma bateria recarregável é o mili-ampere/hora(mAh). Isto significa que, se a energia produzida por uma bateria é um mAh, terá produzido um milésimo de ampere numa hora. As baterias normais de NiCd comportam entre 500 e 650 mAh. Mas há também outros designs que permitem chegar dos 1200 aos 1500 mAh. São, no entanto, maiores, mais pesados e mais caros.

NiMH

As baterias de Níquel Metal Hídrido(NiMH), que usam hidrogênio no seu processo de produção de energia, nasceram nos anos 70 das mãos do químico Standford Ovshinsky, mas só recentemente foram redescobertas para os celulares. A invulgar tecnologia das NiMH permite o armazenamento uma maior quantidade de energia. Tipicamente, conseguem armazenar cerca de 30% mais energia que uma NiCd de idêntico tamanho, embora alguns afirmem que este número é visto muito por baixo. São também baterias que não usam metais tóxicos, de modo que são amigas do ambiente.Muitas destas baterias são feitas com metais como o Titânio, o Zircônio, o Vanádio, Níquel e Crômio e algumas empresas japonesas têm experimentado, inclusive, outros metais como o raro Lântano.Isto torna as baterias NiMH muito mais caras que as NiCd.

Lítio

As baterias à base de iões de Lítio são as baterias mais recentes a conquistarem o mercado dos celulares. Conseguem um armazenamento muito superior de energia, aumentando consideravelmente o tempo de ação dos celulares. São também muito leves, pesando cerca de metade de uma NiCd equivalente.Apesar das baterias de Lítio serem muito caras as suas vantagens levaram a que se tornem equipamento de série para muitos modelos de celulares.

Ciclos Carga/Descarga

Os ciclos carga/descarga definem a vida funcional das baterias. À medida que um bateria é carregada e descarregada, a sua capacidade sofre alterações e após um certo número de ciclos, a bateria perde a validade e não consegue completar com sucesso as reações químicas.Uma bateria NiMH normal gasta-se ao fim de 400 a 700 ciclos, enquanto que uma NiCd, se bem manuseada, pode durar vários milhares de ciclos. A General Electric testou baterias NiCd para os satélites e conseguiu baterias capazes de trabalhar durante 17 anos, num total de 70 000 ciclos. No entanto, as baterias NiCd para celulares não chegam sequer perto, já que a concentração dos químicos para adquirirem grandes capacidades de energia leva à diminuição drástica dos ciclos, que podem reduzir-se a algumas centenas.Quanto às baterias de Lítio, duram entre 300 a 500 ciclos.Por outro lado, os recarregamentos das baterias NiMH e Lítio demoram muito mais tempo do que as baterias NiCd.

Auto-descarregamento

As baterias sofrem também de um efeito de auto-descarregamento, ou seja, perdem alguma energia quando não estão sendo usadas.No geral, as baterias não conseguem conservar toda a energia que contêm. Uma bateria de NiCd pode perder cerca de 10% da energia nas primeiras 24 horas (embora continue a perdê-la apenas a 10% por mês), e as baterias de NiMH têm uma taxa de auto-descarregamento ainda maior, devido aos átomos de Hidrogênio em fuga. Porém, se o auto-descarregamento for muito alto a bateria pode estar danificada. Um dos problemas pode ser um separador danificado, o que é irreparável. Normalmente, uma bateria com uma taxa de auto-descarregamento superior a 30% ao dia deverá ser descartada.

Excesso de Carregamento

O carregamento a mais pode também ser prejudicial. As baterias devem ser carregadas apenas o necessário, especialmente as baterias de NiMH. Um carregamento de uma noite quando apenas algumas horas bastariam, pode encurtar consideravelmente a vida de uma bateria. Segundo Jerry Wiles, da Batteries Plus, «há mais baterias a falharem por excesso de carregamento do que por abusos de outra ordem qualquer».

O Futuro das Baterias

A tecnologia das baterias é uma tecnologia difícil e cara e essa é uma das razões pelas quais o preço das baterias não tem decrescido como o preço de outros componentes. O futuro das baterias poderá passar pelo uso de polímeros, ou de micro-células de metanol que aumentariam a capacidade das baterias em cerca de 50 vezes. Por outro lado, algumas entidades têm vindo a desenvolver chips capazes de diminuir consideravelmente as necessidades de energia dos celulares

Qual a diferença entre produtos originais e genéricos?

A qualidade de um acessório ou uma bateria está na procedência de seus componentes ou células internas. Baterias originais utilizam células fabricadas no Japão pois são reconhecidas por sua qualidade e durabilidade. O problema é o
preço alto pago pela "marca". Por outro lado grande parte das baterias não-originais utilizam células de baixa qualidade.

Baterias e acessórios genéricos podem danificar o aparelho?

Os produtos "genéricos" de fabricação autorizada funcionam da mesma forma
que os originais e não danificam os aparelhos.
Já as baterias e acessórios de produção não autorizada (falsificados) podem
causar danos ao aparelho e normalmente (ou nenhum) prazo de garantia.

Autonomia

Ao comprar uma bateria a principal dúvida que surge é em relação à sua autonomia. É comum encontrarmos uma mesma bateria com informações diferentes sobre seu tempo de conversação e de espera (stand-by). Isto ocorre porque sua duração depende de diversos fatores que impossibilitam a especificação de sua autonomia pelo tempo. O tempo de fala e espera são influenciados por fatores como volume da campainha e do fone, ativação ou não do sistema de vibração (vibra-call), sistema utilizado pelo aparelho (CDMA, TDMA ou Analógico), intensidade do sinal no local entre outros. Por isso, a melhor maneira de diferenciar as mesmas é olhando para sua capacidade de carga (mAh).

Capacidade de Carga

As baterias menores costumam ter uma capacidade de carga em torno de 500 mAh e as de maior capacidade estão em torno de 1000 mAh. Existem também baterias com capacidade extra que podem chegar aos 2000 mAh, mas estas
tornam o aparelho significativamente mais pesado. Logicamente, quanto maior for a capacidade de carga, maior será o tamanho da bateria. Em relação ao tamanho e peso, as baterias de Li-Ion levam vantagem pois são menores e mais leves que as de Ni-MH com mesma capacidade de carga. Quando sua necessidade for a maior autonomia possível para o aparelho, dê preferência para as baterias de Li-Ion de maior capacidade disponíveis. A capacidade de carga deve ser informada na etiqueta da bateria ou pelo fabricante da mesma.

Qual é o tempo de vida útil da minha bateria?

As baterias têm uma vida útil aproximada de 300 ciclos de recarga, variando conforme as condições de recarga, temperatura, cuidados de preservação, etc. Para descarregar uma bateria, utilize acessórios apropriados como as bases carregadoras com opção para descarga ou, deixe a mesma no aparelho até ele
"apagar".
As baterias são a "alma" do celular e as de maior tempo de stand-by (espera) e talk-time(conversação) são as de tarja azul (Lítio-Ion).
Considera-se como stand-by quando o telefone celular permanece ligado, passível de receber ou realizar chamadas.
Considera-se como talk-time quando o telefone celular está sendo utilizado em conversação. O tempo de recarga para as baterias depende do tipo de carregador utilizado e do tipo de bateria utilizada. Normalmente o manual que acompanha o aparelho informa o tempo necessário para recarga. Alguns modelos de celular consomem mais energia, sendo portanto interessante que o comprador verifique antes de comprar qual o que mais lhe interessa, considerando não só as características de estética e peso, como também em função das demais facilidades de uso que o aparelho oferece (capacidade de rediscagem automática, etc.)

Como aumentar a capacidade e a vida útil de minha bateria?

Para que sua nova bateria alcance a capacidade máxima de carga, deverá permanecer no carregador durante 20 horas nas 3 primeiras cargas, esperando que a mesma se descarregue por completo antes da carga seguinte. Não utilize
carregadores rápidos (carregador automotivo e carregador de viagem) nestas primeiras cargas e posteriormente utilize-os somente quando necessários, uma vez que estes reduzem a vida útil das baterias. Caso você só possua este tipo de carregador reduza o tempo das cargas iniciais para 6 horas. As baterias de Níquel-Metal (Ni-MH) perdem sua capacidade de carga mais rápido com a continuidade de suas recargas ("efeito memória"). Para minimizar esta
perda, descarregue completamente estas baterias uma vez por semana. As baterias de Lítion-Ion (Li-Ion) não possuem "efeito memória" e por isso suas descargas podem ser feitas com menor frequencia (mensalmente). Outra vantagem das baterias de Li-Ion (também conhecidas como "tarja azul") é o fato de serem mais leves que as de Ni-MH (também conhecidas como "tarja verde").

O que acontece se eu deixar a bateria por muito tempo no recarregador?
O excesso de carga diminui a vida útil da bateria e pode causar o aquecimento da mesma.

Que tipos de bateria de telefones celulares existem hoje no mercado?

São três modelos: níquel-cádmio, usado em aparelhos analógicos; níquel-metal-hidreto; e lítio-íon.
Estes dois últimos são utilizados pelos celulares da geração digital.

Qual a próxima geração de baterias?

Os modelos mais novos são feitos com polímeros. Eles apresentam um gel em sua composição química. São menores que os modelos de lítio-íon e duram mais tempo.

Todas as baterias de telefones celulares são afetadas pelo "efeito memória"?

Não. Os únicos modelos que podem sofrer este tipo de efeito são os fabricados com o composto químico de níquel-cádmio. Estas baterias são usadas nos modelos de celulares analógicos.
Como o sistema de recarga delas não é inteligente, a bateria deve ser zerada antes de ser plugada ao carregador. Isso acontece porque, neste caso, o carregador não consegue entender que deve completar a capacidade de carga da bateria, independentemente do resíduo que restar.
Os modelos de bateria que acompanham os celulares da geração digital não sofrem esse efeito. Neste time, estão as baterias lítio-íon e níquel-metal-hidreto.

Se as baterias de telefones digitais não são afetadas pelo "efeito memória", por que os fabricantes
recomendam zerá-las antes de um novo processo de recarga?

A vida útil de uma bateria é composta por um número limitado de ciclos de carga. As baterias saem de fábrica programadas para durar, em média, 500 ciclos, o que equivale a dois anos de uso, sendo que alguns modelos podem chegar a 36 meses de utilização. Por isso, toda vez que a bateria é conectada ao carregador, um ciclo está sendo eliminado. Por esta razão, os fabricantes não aconselham que a bateria seja recarregada diariamente.
O ideal é esperar a carga terminar completamente para que se inicie um novo processo.

Como o usuário deve carregar a bateria pela primeira vez?

Os fabricantes comentam que, quando um celular é vendido, os funcionários da loja costumam dar uma carga mínima na bateria. Esta quantidade é suficiente para que o aparelho seja programado de acordo com os parâmetros da operadora de telefonia celular. Ao chegar em casa, o usuário deve esperar até que a carga seja totalmente zerada. Quando o aparelho deixar de funcionar, a bateria deve ser recarregada por 24 horas seguidas. A partir daí, ele poderá usá-la normalmente. Pode, inclusive, recarregá-la todos os dias, mas assim estará esgotando mais rápido os limitados ciclos da bateria.

Além de seguir as recomendações referentes aos procedimentos de carga e descarga, que outros
cuidados devem ser tomados para prolongar a vida útil das baterias de telefones celulares?

Um das primeiras advertências dos fabricantes para os donos de telefones celulares diz respeito à procedência dos periféricos que acompanham o telefone. Este time inclui baterias e carregadores.
O ideal, na opinião dos fabricantes, é que se comprem produtos originais e se evitem os compatíveis, isto é, aqueles produzidos por outras empresas. As baterias são ainda alvo de falsificadores.
De acordo com os fabricantes, a falsificação é comum, e induz o usuário a achar que a bateria apresenta a mesma composição química do modelo original. Outra recomendação é cuidar para que as baterias e os carregadores não fiquem expostos excessivamente ao calor. Deve-se ter atenção também aos tombos.
Formadas por circuitos sensíveis, as baterias não são muito resistentes a quedas. Também é preciso evitar o contato manual com as lâminas de cobre expostas externamente nas baterias.
O contato dos dedos com estas lâminas acaba provocando a oxidação delas.

Por que o preço dos aparelhos celulares baixa a cada ano e o das baterias não diminui?

A justificativa dos fabricantes para os valores altos está baseada no desenvolvimento tecnológico.
Eles afirmam que o processo de elaboração das baterias requer muita pesquisa em tecnologia, além de envolver o uso de matéria-prima nobre. Outra explicação para o alto custo das baterias se refere à quantidade de funções que elas vêm desempenhando. Enquanto a função dos modelos analógicos se restringia ao fornecimento de energia, as baterias dos telefones digitais estão agregando funções, como a de módulo de vibração.

Todas as baterias de celulares causam danos ao meio ambiente ao serem jogadas no lixo?

Não. As únicas baterias de celulares que devem ser recolhidas por um programa específico de reciclagem são as de níquel-cádmio. O motivo é que o cádmio, assim como o mercúrio e o chumbo, é considerado um metal potencialmente nocivo ao meio-ambiente. Os demais modelos podem ser eliminados com o lixo doméstico. Os fabricantes recomendam, inclusive, que não se armazene pilhas e baterias sem metais nocivos em casa.
Mesmo depois de usadas, essas unidades podem deixar escapar compostos químicos
que causam danos quando entram em contato com mucosas.

O Brasil tem legislação sobre a reciclagem de pilhas e baterias?

A mais recente norma sobre o tema foi publicada em dezembro pelo Diário Oficial da União.
Trata-se da Resolução 263/99 do Conselho Nacional do Meio Ambiente, que completa a Resolução 257/99 (assinada em 30 de junho de 1999 e publicada no Diário Oficial da União em 22 de julho de 1999).
O conteúdo dessas resoluções pode ser lido, na íntegra, no site do Ministério do Meio Ambiente.
O endereço é: . Há cerca de um ano, a Motorola iniciou um programa de reciclagem no Brasil, porque ainda há muitas baterias de níquel-cádmio fabricadas por ela em uso no país.
A empresa orienta os usuários a depositá-las em postos de coleta.

Que endereços na Web orientam sobre o uso de baterias?

Um dos pontos de referência é o "Batteries.com" . Aqui estão concentradas informações sobre todos os tipos de pilhas e baterias para a indústria de eletroeletrônicos.
Para quem se interessa por história, o endereço é: . Lá o internauta descobre como a pilha foi inventada.

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