Que pós são usados para fazer baterias?

Usadas para alimentar uma ampla gama de dispositivos eletrônicos - carros, computadores, smartphones, câmeras, relógios, etc. - as baterias são compostas de produtos químicos complexos que passam por uma grande quantidade de testes e análises antes de serem colocadas em produção. As matérias-primas necessárias para a produção de baterias incluem lítio, cádmio, níquel e grafite.
Os pós são uma das principais substâncias utilizadas na fabricação de baterias. Os pós podem atuar como um catalisador químico, um material de proteção ou um meio de melhorar o desempenho geral da bateria. Existem diferentes tipos de pós, que são descritos abaixo com algum detalhe.

Para começar com a essência da bateria, é importante saber que um eletrólito é necessário para o funcionamento das células eletrônicas que compõem as baterias. Os principais eletrólitos são soluções aquosas formadas pela dissolução de um ou mais tipos de sais que, por sua vez, são obtidos por meio de produtos químicos. Estes sais são freqüentemente pulverizados finamente e transformados em um pó fino, chamado "pó eletrolítico".

Além deste eletrólito líquido, outros produtos químicos são transformados em pós para uso na fabricação de baterias. Por exemplo, para baterias de chumbo-ácido, dois produtos químicos ácidos pulverizados, ou seja, chumbo e óxido, são misturados entre si para formar um pó. Este pó é formado por eletrólise em partículas de chumbo puro contendo íons de oxigênio. Além disso, ela contribui para a reação química necessária para a produção e armazenamento de energia na bateria. Estes pós também podem ser aplicados como laminados ou eletrólitos para melhorar seu desempenho.

Outro tipo de pó que é utilizado na fabricação de baterias é o pó de óxido de metal. Esta substância é formada pela oxidação de um metal para produzir um pó metálico extremamente fino composto de partículas de metal ultra-finas. O pó de óxido de metal é freqüentemente usado para produzir baterias recarregáveis porque reduz a resistência interna da bateria e melhora a capacidade de armazenamento quando misturado com o eletrólito.

O pó mais comum usado nas baterias é o óxido de zinco. Este pó é utilizado principalmente para produzir baterias secas. Eles podem conter sais como sulfato de zinco e nitrato de zinco. Os pós de óxido de zinco provocam uma reação química com sulfato de zinco ou nitrato de zinco e o material de transporte para produzir eletricidade. As baterias de células secas são bem conhecidas por suas aplicações portáteis ou sistemas de backup devido ao seu curto comprimento e altura.

O manganês é o material mais comum usado para produzir baterias de íons de lítio. As baterias de íons de lítio são geralmente células cilíndricas que servem para muitas aplicações. Uma característica única da bateria de lítio-íon é que ela pode armazenar muita energia por unidade de sua massa. Este pó produz uma reação complexa com o material de suporte que produz íons de lítio liberados que fornecem energia para o dispositivo.

Óxido de zinco e pós de manganês podem ser adicionados ao eletrólito para fornecer íons para a reação durante o processo de carga/descarga das baterias. Eles não só contribuem para um melhor desempenho da bateria, mas também para tempos de carga mais curtos e maior vida útil da bateria.

As baterias de níquel-cádmio (Ni-Cd) também são normalmente fabricadas usando pós, que são compostos de dois metais diferentes: níquel e cádmio. Estes pós são formados em grânulos flexíveis e ajustados ao material de suporte para formar uma bateria recarregável. A alta capacidade de armazenamento de energia e o pequeno tamanho permitem o uso em veículos ou em dispositivos movidos a bateria sem fio.

Os pós de óxido misto também podem ser usados na fabricação de baterias. São feitas de uma liga de óxido de lítio, óxido de manganês e grafite. Esses pós são freqüentemente utilizados na fabricação de baterias que oferecem taxas de descarga excepcionais. Embora variem em voltagem, elas diferem das baterias Ni-Cd e Ni-MH em seu baixo custo e pequeno tamanho.

Outros pós com composições químicas variadas também são às vezes usados para projetar baterias. Este é o caso das baterias AGM e VRLA às quais é aplicado poliestireno ou quartzo para garantir um bom contato elétrico entre as cargas. Eles também são freqüentemente utilizados em sistemas de armazenamento de energia que são mais confiáveis e previsíveis. Geralmente, estes pós são solúveis em solventes orgânicos e são utilizados principalmente como material de enchimento para o suporte da bateria.

Os pós, portanto, desempenham um papel fundamental na fabricação de baterias. São utilizados para produzir eletrólitos, metais oxidados, aditivos e muito mais. Cada tipo de pó desempenha um papel específico e cada produto acabado deve ser submetido a um grande número de estudos e testes para garantir sua conformidade e confiabilidade.