Pilhas e baterias

Pilhas e/ou baterias podem ser definidas como geradores químicos de energia elétrica. Tecnicamente, a unidade geradora básica é chamada de célula. Em muitos casos práticos, a tensão fornecida por uma célula é insuficiente para operar os equipamentos, de forma que duas ou mais são associadas em série, formando conjuntos. Daí o nome pilha ou bateria. Na linguagem do dia-a-dia, o nome célula é pouco usado e esses termos são aplicados mesmo no caso de uma única célula, como as pilhas comuns de 1,5 volts.

As baterias, ou melhor, células podem ser classificadas em dois grandes grupos:

Não recarregáveis: as reações que geram a energia não podem ser revertidas pela aplicação de uma fonte externa e, portanto, precisam ser trocadas quando esgotadas.

Recarregáveis: as reações são reversíveis pela aplicação de uma fonte externa. Mas não duram para sempre. O número de ciclos de carga-descarga é limitado e depende do tipo. Alguns tipos, como as de automóveis, são também chamadas acumuladores.

Célula básica
Conforme Figura 01, em um eletrólito aquoso de caráter ácido ou alcalino encontram-se dois eletrodos de metais diferentes assim designados:

Anodo: onde ocorre uma reação de oxidação.

Catodo: onde ocorre uma reação de redução.

Na oxidação, o metal do anodo libera elétrons e íons positivos do mesmo para o eletrólito. Esses elétrons seguem pelo caminho externo (carga) até o catodo e se combinam com o metal do catodo, liberando íons negativos, ou seja, o processo de redução.

Na superfície do catodo tais íons fazem as moléculas da água do eletrólito se separarem em íons de hidrogênio (H+) e hidróxido (OH-).

Os íons positivos de hidrogênio se combinam com os íons negativos do metal do catodo, tornando-os neutros.

FIG 1

Os íons negativos de hidróxido caminham pelo eletrólito até o anodo onde encontram os íons positivos do seu metal. Estes se combinam, resultando em moléculas de água e de óxido do metal. Assim, o anodo se desgasta.

Potenciais