As baterias e pilhas são produtos perecíveis e começam a se deteriorarem exatamente na hora em que elas deixam a fábrica. Por essa razão, não é aconselhável estocar baterias para uso futuro. Isso é especialmente verdade com baterias à base de Lítio. O comprador deve também estar ciente da data de fabricação. Evite adquirir estoque velho. Mantenha as baterias em um local fresco e em uma área de armazenamento seca. Refrigeradores são recomendados, mas congeladores devem ser evitados porque a maioria das químicas das baterias não é adequada para armazenamento em temperaturas abaixo do ponto de congelamento. Quando refrigerada, a bateria deve ser colocada em uma mala plástica para protegê-la contra condensação.
A bateria de NiCd pode ser armazenada não vigiada por 5 anos ou mais. Para melhores resultados, uma bateria de NiCd deve ser completamente carregada, depois descarregada para 0 volts. Se esse procedimento for impraticável, uma descarga para 1 V/célula é aceitável. Uma bateria de NiCd completamente carregada que é permitida a se autodescarregar durante o armazenamento está sujeita à formação cristalina (memória).
A maioria das baterias é enviada com um estado de carga de 40%. Após seis meses de armazenagem ou mais, uma bateria à base de Níquel precisa ser preparada antes do uso. Uma carga lenta, seguida por um ou vários ciclos de carga/descarga, fará essa preparação. Dependendo da duração do armazenamento e temperatura, a bateria pode requerer dois ou mais ciclos para readquir desempenho total. Quanto maior a temperatura de armazenamento, mais ciclos serão necessários.
A bateria de Lítio-Íon não gosta de armazenamento prolongado. Perda de capacidade irreversível ocorre após 6 a 12 meses, especialmente se a bateria for armazenada completamente cheia em temperaturas mornas. É freqüentemente necessário manter a bateria completamente carregada como no caso de resposta de emergência, segurança pública e defesa. Usar um laptop (ou algum outro dispositivo portátil) continuamente em uma fonte de energia externa com a bateria acoplada terá o mesmo efeito. A figura a seguir mostra a capacidade recuperável após armazenamento em diferentes níveis de carga e temperaturas.
Temperatura | Nível de carga de 40%
(nível recomendado de carga de armazenamento) | Nível de carga de 100%
(nível típico de carga do usuário) |
| | | |
| 0°C | 98% após 1 ano | 94% após 1 ano |
| 25°C | 96% após 1 ano | 80% após 1 ano |
| 40°C | 85% após 1 ano | 65% após 1 ano |
| 60°C | 75% após 1 ano | 60% após 3 meses |
A combinação de uma condição de carga completa e alta temperatura não pode sempre ser evitada. Tal é o caso ao se manter uma bateria sobressalente no carro para um telefone móvel. As químicas de NiMH e Lítio-Íon são as mais severamente afetadas por armazenamento quente e operação. Entre a família de Lítio-Íon, o cobalto tem uma vantagem sobre o manganês em termos de armazenamento em temperaturas elevadas.
A temperatura recomendada de armazenamento de uma bateria à base de Lítio é de 15°C (59°F) ou menos. Um nível de carga de 40% permite alguma autodescarga que naturalmente ocorre; e 15°C é uma prática e econômica temperatura de armazenamento que pode ser alcançada sem caros sistemas de controle de temperatura.
Enquanto a maioria das baterias recarregáveis não pode ser armazenada em temperaturas de congelamento, algumas baterias comerciais de Lítio-Íon mais novas podem ser mantidas a temperaturas de -40°C sem aparentes efeitos colaterais.
A bateria selada de Chumbo-Ácido pode ser armazenada por um ou dois anos, mas deve ser mantida em uma condição carregada. Uma carga periódica de pico é exigida, para prevenir que a tensão aberta da pilha caia para menos de 2,10 Volts. (Dependendo do fabricante, algumas baterias de Chumbo-Ácido podem ser permitidas a cair para níveis de tensão mais baixos). Quando autodescarregada abaixo de um limiar de tensão crítico ocorre sulfação na maioria das baterias de Chumbo-Ácido. A sulfação é uma camada de oxidação na placa negativa que altera as características de carga e descarga. Embora a ciclagem possa geralmente restaurar a perda de capacidade, a bateria deve ser recarregada antes que a tensão aberta da pilha caia abaixo de 2,10 Volts.
A bateria selada de Chumbo-Ácido não pode ser armazenada abaixo das temperaturas de congelamento. Uma vez que o conjunto tenha sido congelado, ele é permanentemente danificado e a sua vida de serviço é drasticamente reduzido. Uma bateria previamente congelada apenas será capaz de entregar um número limitado de ciclos.
Preparação Algumas baterias à base de Níquel não funcionam bem quando novas. Essa deficiência é freqüentemente causada pela falta de formatação na hora da fabricação. Baterias que não são suficientemente formatadas são destinadas à falha porque a capacidade inicial é baixa. O potencial completo é apenas alcançado depois da bateria ter sido carregada e descarregada algumas vezes. Em muitos casos, o usuário não tem a paciência de esperar até que o desempenho esperado seja alcançado. Em vez disso, o cliente se utiliza do serviço de garantia.
O momento mais crítico da vida de uma bateria é o chamado estágio de preparação. Uma analogia pode ser feita ?domando-se? um novo motor de carro. O desempenho e a eficiência de combustível podem não serem os melhores no começo, mas com cuidado e atenção o motor irá melhorar com o tempo. Se sobrecarregado quando novo, o motor pode nunca fornecer o serviço econômico e seguro que é esperado.
Sabe-se que algumas baterias pobremente formatadas produzem menos que 10% da capacidade no estágio inicial de preparação. Por ciclagem, a capacidade aumenta, e a bateria se tornará utilizável após 3 a 5 ciclos. Máximo desempenho em uma bateria de NiCd, por exemplo, é alcançado após 50 a 100 ciclos completos de carga/descarga. Essa função de preparação ocorre enquanto a bateria está sendo usada. O aumento da capacidade gradual durante a vida prematura de uma bateria está normalmente escondido do usuário.
Pilhas de qualidade dos principais fabricantes japoneses não precisam de preparação estendida e podem ser usadas quase imediatamente. Após cinco ciclos completos, o desempenho é previsível e completamente repetível.
O procedimento de preparação recomendado pelo fabricante deve ser seguido. Em muitos casos, uma carga pulsante de 24 horas é necessária. Verificar o desempenho com um analisador de bateria é aconselhável, especialmente se as baterias são usadas para aplicações críticas.
Pilhas de Lítio-Íon necessitam de menos preparação que as equivalentes à base de Níquel. Fabricantes de pilhas de Lítio-Íon insistem que a preparação não é um requerimento. A função de preparação nas pilhas de Lítio-íon pode ser usada para verificar que a bateria está completamente funcional e produz a capacidade exigida.
O circuito de proteção interno de baterias à base de Lítio pode ser a causa de alguns problemas. Por razões de segurança, muitas dessas baterias não permitem recarga se a bateria for descarregada abaixo de 2,5 Volts por célula. Se descarregada perto de 2,5 Volts e a bateria não for recarregada por um tempo, a autodescarga futuramente descarrega o conjunto abaixo do nível de 2,5 Volts. Se, nesta hora a bateria for colocada no carregador, nada pode acontecer. A bateria parece ter um circuito aberto e o usuário conseqüentemente exige substituição.
Reciclagem das baterias Apesar da ênfase na pesquisa de bateria ter deslocado da NiCd para tecnologias mais novas, a bateria de NiCd continua sendo uma das baterias recarregáveis mais usadas. Mais de 75 milhões de baterias de NiCd foram vendidas nos Estados Unidos durante o ano 2000. Para onde vão as montanhas de pilhas quando gastas? A resposta é: Reciclagem
A bateria de Chumbo-Ácido tem seguido o caminho da reciclagem. Deve se dar crédito à indústria automotiva na organização de maneiras de descarte de baterias de carro usadas. Nos Estados Unidos, 98% de todas as baterias de Chumbo-Ácido são recicladas. Comparado a latas de alumínio (65%), jornal (59%) e garrafas de vidro (37%), as baterias de chumbo-ácido são recuperadas muito eficientemente, devido em parte à legislação.
Apenas 1 em 6 famílias na América do Norte reciclam baterias recarregáveis. Ensinar o público a trazer essas baterias para um centro de reciclagem é uma tarefa desafiadora. Proprietários de casas têm a menor taxa de retorno, mas isso deve ser melhorado uma vez que mais locais de reciclagem se tornam disponíveis e a consciência ambiental é mais bem enfatizada.
O descuidado descarte da bateria de NiCd é muito perigoso ao ambiente. Nossos oceanos já estão começando a mostrar traços de cádmio (junto com aspirina, penicilina e antidepressivos), mas a fonte da contaminação é desconhecida.
Embora as baterias de NiMH sejam consideradas ambientalmente amigáveis, essa química está também sendo reciclada. O principal derivado é o Níquel, que é considerado semitóxico. A bateria de NiMH também contém um eletrólito que, em grandes quantidades, é perigoso ao ambiente.
Se nenhum serviço de descarte estiver disponível em uma área, baterias individuais de NiMH podem ser descartadas junto com outros desperdícios domésticos.
As baterias de Lítio não contêm metais tóxicos, contudo, existe a possibilidade de fogo se Lítio metálico for exposto à umidade enquanto as células estão se corroendo. A maioria das baterias de Lítio são não-recarregáveis e são usadas por organizações de defesa. Para descarte apropriado, essas baterias devem ser completamente descarregadas a fim de consumirem todo o Lítio metálico. As baterias de Lítio-Íon não contêm Lítio metálico e o problema de descarte não existe. A maioria dos sistemas de Lítio, contudo, contém eletrólito tóxico e inflamável.
As plantas de reciclagem de baterias requerem que as mesmas sejam separadas de acordo com a química. As baterias de NiCd, NiMH, Lítio-Íon e Chumbo-Ácido são freqüentemente colocadas em caixas designadas no ponto de coleta.
Separar baterias adiciona custo de reciclagem. A média dos consumidores não sabe qual química das baterias está sendo usada. Para a maioria, uma bateria é uma bateria. A logística de coleta, transporte e trabalho para separar as baterias tornam a reciclagem cara.
O processo de reciclagem se inicia pela remoção do material combustível, tal como plástico e isolante usando um gás disparado por um oxidante térmico. Os gases do oxidante térmico são enviados para o purificador da planta onde são neutralizados para remover os poluentes. O processo deixa as pilhas limpas e ?nuas?, que contêm um valioso conteúdo de metal. As pilhas então são cortadas em pedaços pequenos, que então são aquecidos até que o metal se liquidifique. As substâncias não metálicas são removidas com o calor. As diferentes ligas se combinam de acordo com seus pesos.
O Cádmio é relativamente leve e se vaporiza facilmente em elevadas temperaturas. Em um processo que se parece com uma panela fervendo, um ventilador sopra o vapor de Cádmio para dentro de um grande tubo, que é resfriado com uma névoa de água. Isso faz com que o vapor se condense. Um nível de pureza de 99,95% de Cádmio pode ser alcançado usando esse método.
Alguns recicladores não separam os metais no local, mas derramam os metais líquidos diretamente no que as indústrias chamam de ?porcos? (65 libras) ou ´suínos? (2000 libras). Os ?porcos? e ?suínos? então são enviados para plantas de recuperação de metais. Neste lugar, o material é usado para produzir Níquel, Cromo e liga de ferro re-derretido para fabricação de aço inoxidável e outros produtos de alta qualidade.
Atuais métodos de reciclagem de bateria requerem uma alta quantidade de energia. Isso leva de 6 a 10 vezes a quantidade de energia para recuperar metais de baterias recicladas do que através de outros meios. Um novo processo está sendo explorado, o qual pode ser mais eficaz no custo e na energia. Um método é dissolver as baterias com uma solução reagente. O reagente gasto é reciclado sem formar quaisquer perdas sólidas, líquidas ou atmosféricas.
Quem paga pela reciclagem das baterias? Países participantes impuseram suas próprias regras para tornar a reciclagem praticável. Na América do Norte, algumas plantas faturam por peso. As taxas variam de acordo com a química. Sistemas que produzem altas taxas de recuperação de metais têm o preço mais baixo que aqueles que produzem metais menos valiosos. A taxa de reciclagem da bateria de NiCd é muito alta porque a demanda de Cádmio é baixa. O custo de reciclagem de uma pilha alcalina é 33% menor que a de NiCd, porque a pilha alcalina contém ferro valioso. A bateria de NiMH produz o melhor retorno. Reciclar NiMH produz Níquel suficiente para pagar o processo.
Nem todos os países baseiam o custo de reciclagem pela química da bateria; alguns se baseiam apenas em tonelagem. O custo de se reciclar baterias é de aproximadamente 1000 a 2000 dólares por tonelada. A Europa espera alcançar um custo por tonelada de 300 dólares. Idealmente, isso incluiria transporte, contudo, movendo-se a mercadoria, é esperado dobrar o custo total. Por essa razão, a Europa construiu diversos locais menores de processamento em posições geográficas estratégicas.
Subsídios significantes são ainda exigidos pelos fabricantes, agências e governos para suportar os programas de reciclagem das baterias. Esses subsídios estão na forma de uma taxa adicionada a cada pilha fabricada.
Cuidado: Sob nenhuma circunstância as baterias devem ser incineradas, o que poderá fazer com que elas explodam.
Importante: Em caso de ruptura, eletrólito vazando ou qualquer outra causa de exposição ao eletrólito, jogue água imediatamente. Se ocorrer exposição aos olhos, molhe-os com água por 15 minutos e consulte um médico imediatamente.
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