BATERIAS: A FANTÁSTICA HISTÓRIA DA ENERGIA ATRAVÉS DO TEMPO

Pensamos em baterias simplesmente como uma “fonte portátil” de energia, mas não serianenhum exagero dizer que a bateria é uma das invenções mais importantes na história dahumanidade. A pilha de Volta foi, no princípio, uma curiosidade técnica, mas a descobertaabriu as portas da física e da química para um novo mundo de invenções.

Este trabalho foi elaborado com o objetivo de prover uma leitura simples e descomplicada,proporcionando uma viagem através do tempo, desde os primórdios da idade do bronzeaté os dias de hoje. Durante as pesquisas, que resultaram neste trabalho, encontrei umaquantidade enorme de documentos, estudos, patentes, invenções, registros, etc. Entreheróis e vilões, procurei selecionar fatos e personagens que fizeram diferença nestahistória.

Agradeço à Nife Baterias Industriais Ltda. por ter proporcionado a oportunidade daepublicação deste trabalho.

A partir deste momento, vamos embarcar juntos...

e Boa Viagem!!!!!

Francisco Franco

Nife Baterias Industriais Ltda.Julho/2006

Baterias: A fantástica história da energia através do tempo

No decorrer do século XIX, a maior parte dos experimentos foi feita por inventores e engenheiros quetiveram que construir seus próprios protótipos de baterias antes de avançarem em suas investigações.Por muitos anos a indústria de telecomunicações (telégrafo e telefone) e o segmento de sinalizaçãoferroviária foram os únicos consumidores de baterias, em volumes modestos. Somente no século XXapareceram novas aplicações; com o avanço da tecnologia automotiva e eletrônica, as bateriasinvadiram as mais diversas utilidades, tais como computadores, monitoramentos, sistemas decontrole, sistemas ininterruptos de energia, telefones e equipamentos portáteis em geral. É difícilimaginar o mundo de hoje sem as baterias: relógios, aparelhos portáteis de áudio e vídeo e telefonescelulares são alguns exemplos de aplicações destes dispositivos.

A verdade é que o mundo é dependente da energia elétrica, e com certeza esta dependência é maiorque a do petróleo. A indústria automobilística já está buscando outras alternativas de energia paramover seus veículos e, entre elas, as baterias são fortes candidatas.

2500 A.C. Conhecido como a “segunda profissão mais antiga”, o ofício de soldador surge na Idade doBronze (3500 a 1100 A.C.). Uma forma de solda utilizada para unir folhas de ouro era conhecida eutilizada na Mesopotâmia (Iraque). Técnicas de trabalho com metais também foram desenvolvidas noEgito, onde eram produzidas jóias, como as encontradas na tumba do Tutankhamun, datadas de 1327A.C. O processo de solda e manipulação de metais foi, ao longo da historia da humanidade, um dosprincipais meios para o desenvolvimento da tecnologia.

1280 A.C. Depois de sua fuga do Egito, Moisés ordena a construção da Arca da Convenção paraalojar as placas de pedra em que foram escritos os “Dez Mandamentos”. Sua construção é descritacom grande detalhe no livro do Êxodo e, de acordo com a Bíblia, tal Arca era dotada de poderesmilagrosos, sendo capaz de emitir faíscas e fogo. Era basicamente uma caixa de madeira de acáciacom filetes de ouro e revestida, exteriormente, também com ouro. A tampa era decorada com doisanjos com asas estendidas. Em 1915, Nikola Tesla, em uma publicação intitulada "O Conto de Fadasda Eletricidade" deu uma explicação plausível para alguns dos poderes mágicos da Arca. Ele sugeriuque as envolturas de ouro separadas pela madeira de acácia seca formavam um grande capacitor, noqual podia ser acumulada carga elétrica estática, produzida pela fricção das cortinas em torno daArca. Isso explica a razão pela qual a Arca produzia choques e faíscas, as quais eram consideradascomo fenômenos milagrosos pelos filhos de Aarão.

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600 A.C. O filósofo e cientista grego, Thales de Miletus - um dos Sete Homens Sábios da Grécia –demonstra o efeito da eletricidade estática fazendo artigos pequenos grudarem numa barra de âmbarfeito de resina petrificada que tinha sido esfregada em um pano.Thales foi o primeiro pensador a tentar explicar fenômenos naturais por meio de algum princípiocientífico subjacente em lugar de atribuí-los ao capricho dos Deuses – foi um importante ponto departida para a fundação dos métodos científicos.

Thales de Miletus

460 A.C. Outro filósofo grego, Democritus, desenvolve a idéia de que a matéria podia ser quebradaem partículas muito pequenas indivisíveis, por ele batizadas de “átomos”. Aristóteles desprezou ateoria atômica de Democritus. Somente em 1803 a teoria de Democritus foi ressuscitada por JohnDalton.

Democritus

350 A.C. O filósofo e cientista grego Aristóteles (384-322 A.C.) cria teorias “científicas” baseadas na“pura razão" para toda a estrutura do cosmo, dentro dos quatro elementos fundamentais: terra, fogo,água e ar.

Aristóteles

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250 A.C. A Bateria de Bagdá - Em 1936, vários jarros de louças, datados de mais ou menos 250A.C., foram encontrados durante escavações arqueológicas em Khujut Rabu, região próxima a Bagdá.Um jarro típico media 130 mm de altura e continha um cilindro de cobre introduzido pela boca efechado hermeticamente com betume ou asfalto. Uma barra de ferro era suspensa por uma rolha deasfalto no centro do nível superior do cilindro de cobre. A barra mostrou evidências de ter sidocorroída por um agente ácido, como vinho ou vinagre. Estes jarros encontram-se guardados noMuseu do Estado do Iraque, em Bagdá. Em 1938, eles foram examinados pelo arqueólogo alemãoWilhelm König, que concluiu se tratarem de células galvânicas ou de baterias supostamente usadaspara eletrodeposição de metais (ouro e prata). Mais recentemente, Paul T. Keyser, um especialistada Universidade de Alberta, sugeriu que as células galvânicas eram utilizadas com poder anestésico,pois há notícias de alguns tipos de peixes elétricos com a mesma finalidade, e, portanto, tais bateriaspoderiam servir como uma alternativa. No entanto, esta sugestão não é plausível, uma vez que avoltagem da Bateria de Bagdá era muito pequena para produzir um efeito anestésico.

Em uma pesquisa conduzida recentemente pelo canal de TV Discovery Channel, em sua série deprogramas “Mythbusters” (“Caçadores de Mitos”), foi provada a plausibilidade da idéia de que taisbaterias eram utilizadas para eletrodeposição de metais, bem como que poderiam ser utilizadas parafins medicinais, aplicadas na acupuntura, uma conhecida cultura milenar.

1515 Leonardo da Vinci propõe o uso de um espelho côncavo com a finalidade de capturar energiasolar, podendo, assim, aquecer água em um boiler utilizado em seus trabalhos de pintura.

Leonardo Da Vinci

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1593 Galileo Galilei inventa uma espécie de termômetro, mas que conseguia somente detectar avariação da temperatura. Pela primeira vez, temperaturas podiam ser quantificadas.

Galileo Galilei

1603 O sapateiro e alquimista da Bolonha Vicenzo Cacariolo estava a procura da “Pedra Filosofal” naesperança de transformar metais comuns em ouro, quando acabou descobrindo acidentalmente oefeito fluorescente. Ele aqueceu uma mistura de carvão pulverizado com sulfato de bário e espalhousobre uma barra de ferro. Quando a mistura esfriou, não se transformou em ouro, mas o alquimistaficou surpreso quando viu que aquilo brilhava na escuridão. O brilho enfraquecia após alguns minutos,mas ele notou que para recuperá-lo, bastava expô-lo novamente ao sol. Esta descoberta ficouconhecida como “lapis solaris” ou “pedra do sol”, e foi tida como o mais primitivo método dearmazenamento de energia solar numa substância química.

1651 O químico alemão Johann Rudolf Glauber desenvolve uma válvula de segurança para utilizaçãoem experiências químicas. Consistia em uma válvula cônica que se abria quando a pressão eraexcessiva, permitindo o vapor escapar e diminuindo, assim, a pressão interna. A válvula voltava aposição original quando a pressão atingia um nível aceitável. Este conceito é utilizado até hoje nasbaterias reguladas por válvula.

Johann Rudolf Glauber

1654 O artesão italiano Mariani produz o primeiro termômetro de vidro hermeticamente fechado,utilizando o álcool como elemento expansor. No entanto, o instrumento se mostrou um tanto inexatoem condições absolutas.

1665 Robert Boyle publica a descrição de um hidrômetro para medir a densidade de líquidos, o qual éessencialmente o mesmo utilizado para medir a gravidade especifica do eletrólito das bateriaschumbo-ácidas.

Robert Boyle

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1681 O físico e inventor francês Denis Papin inventa a válvula de alivio de pressão ou válvula desegurança para prevenir explosões em vasilhas de pressão. Embora Papin receba os créditos pelainvenção, válvulas de segurança semelhantes já tinham sido descritas trinta anos antes. No entanto, aválvula de Papin apresentava uma inovação: era ajustável para pressões diferentes por meio de umpeso móvel ao longo uma alavanca que mantinha a válvula fechada.

Denis Papin

1713 O cientista francês René-Antoine Ferchault de Réaumur inventa a fibra de vidro, obtida a partirde fios de vidro em alta temperatura presos a uma roda, como se fosse um tear.

Réaumur

1714 O primeiro termômetro de mercúrio é produzido pelo inventor polonês Gabriel Fahrenheit. Aexpansão mais previsível do mercúrio melhorou consideravelmente a precisão.

Fahrenheit

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1745 A eletricidade é, pela primeira vez, armazenada em uma garrafa (literalmente). A descoberta do“Vaso de Leyden” foi reivindicada por vários cientistas, mas a historia a atribuiu ao físico e matemáticoholandês Pieter Van Musschenbroek e seu aluno Andréa Cunaeus, trabalhando nos laboratórios deLeyden, na Holanda. A primeira fonte de energia elétrica armazenada, o Vaso de Leyden, erasimplesmente um vaso com água, coberto por uma chapa fina de metal, fechado com uma rolha edotado de um bastão de metal que atravessava a rolha até tocar a superfície da água.

Vasos de Leyden

1747 – 1753 O rico e excêntrico inglês Henry Cavendish descobre o conceito de potencial elétrico,concluindo que a Lei do Quadrado Inverso aplicada entre cargas elétricas e que a capacidade de umcondensador depende da substância entre as placas (os dielétricos). Desta descoberta, veio a Lei deOhm, segundo a qual o potencial através de um condutor é proporcional a corrente que flui nelepróprio.

Cavendish

A carga era fornecida pelos Vasos de Leyden. O potencial era “medido” observando a deflexão deduas folhas de ouro de um “electrometer”, já que não existia, até então, nenhum instrumento para estamedida. Cavendish simplesmente aplicou um choque elétrico a ele próprio e estimou a magnitude dacorrente com base na dor resultante.

1748 Nollet detecta a presença de carga elétrica utilizando a atração eletrostática e a repulsão entreduas peças de folhas metálicas (geralmente de ouro). Este foi o primeiro voltímetro.

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Nollet

1752 Johann Georg Sulzer nota uma sensação de formigamento quando ele toca os lados opostos dalíngua com dois metais diferentes. Isso ficou conhecido mais tarde como “battery tongue test” comsaliva atuando como eletrólito fazendo fluir corrente entre dois eletrodos metálicos.

Sulzer

1767 O químico inglês Joseph Priestley publica, em dois volumes, a História da Eletricidade, na qualrelata a importância da historia da Ciência e demonstra como a inteligência humana podia descobrir eutilizar as forças da natureza. No mesmo ano, ele também descobre que o carbono é um condutor deeletricidade.

Joseph Priestley

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1775 Como muitos cientistas de seu tempo, Alessandro Volta constrói seu “Perpetual Electrophorus”,uma espécie de fonte regular de eletricidade para suas experiências. Era muito rudimentar e consistiade uma placa de resina, na qual a pele de um animal era friccionada e a carga obtida era transferidapara outra placa isolada.

Alessandro Volta

1784 Henry Cavendish demonstra que a água é um composto de dois gases (hidrogênio e oxigênio) enão um simples elemento, como era considerada até então.

1785 O engenheiro e físico militar francês Charles-Augustin de Coulomb publica a descriçãoquantitativa correta da força entre cargas elétricas, a Lei do Quadrado Inverso. Ele demonstrou que acarga elétrica está na superfície do corpo carregado. A Lei de Coulomb foi a primeira lei quantitativana história de eletricidade. A unidade de carga é chamada de Coulomb em sua homenagem.

Coulomb

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1786 O professor de anatomia da Academia de Ciência da Bolonha na Italia Luigi Galvani descobreque dois metais diferentes quando tocados na perna de uma rã morta produz movimentos na mesma.Entretanto, provavelmente bastante influenciado em suas conclusões pelo conhecimento emexperiências com peixes elétricos, ele pensava que a fonte de eletricidade estava na rã. Ele testouvários metais e encontrou no par cobre-zinco aquele que mais evidenciava o fenômeno de movimentodos músculos da rã. Seu amigo Alessandro Volta, por outro lado, acreditava que a eletricidade vinhados metais e por muitos anos eles debateram intensamente este tema, até Volta inventar a PilhaVoltaica e provar que Galvani estava enganado.

Luigi Galvani

1789 Antoine Laurent Lavoisier, considerado o fundador de ciência química moderna, publica o"Tratado Elementar da Química", o primeiro livro de ensino de química moderna. Nele foi apresentadauma visão unificada de novas teorias de química e uma declaração mais clara da Lei da Conservaçãoda Massa, por ele estabelecida em 1772. Além disso, ele listou todos os elementos conhecidos, ousubstâncias, incluindo oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, fósforo, mercúrio, zinco, e enxofre.

Lavoisier

1791 O químico e matematico alemão Jeremias Benjamim Richter é o primeiro a estabelecer umabase de análise química quantitativa, a qual ele denominou de “estequiometria”.

Ritcher

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1800

Alessandro Volta

Alessandro Volta A Pilha de Volta

Pilha de VoltaAlessandro Volta, da Universidade de Pavia, Itália, descreve o princípio da bateria eletroquímica emuma carta para a Royal Society de Londres. Era o primeiro dispositivo capaz de produzir correnteelétrica continua. Ele se interessava em fenômenos elétricos desde 1763 e, em 1775 chegou aconstruir seu próprio dispositivo para executar suas experiências. Era amigo de Luigi Galvani, masdiscordava dele sobre a natureza de eletricidade. As experiências de Galvani com rãs o levaram acrer que a fonte da eletricidade era a rã, porém Volta provou que a eletricidade veio dos metaisdiferentes utilizados na experiência.

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A "Pilha Voltaica" foi inicialmente apresentada em 1800 como um "dispositivo elétrico artificial" parademonstrar que a eletricidade era independente da rã. O dispositivo era constituído de pares demetais diferentes (zinco e prata), separados por um material fibroso (uma espécie de papelão)umedecido com hidróxido de sódio ou salmoura e provou a capacidade de gerar corrente elétricacontinuamente. A pilha produzia uma voltagem entre 1V e 2V. Para produzir voltagens mais altas,Volta conectou várias pilhas em série, formando assim uma “bateria”. Ele foi o primeiro a entender aimportância do “circuito fechado”.

A invenção de Volta causou grande excitação na comunidade cientifica daquela época. Volta teve quedar muitas demonstrações produzindo faíscas, derretendo arames de aço, descarregando uma pistolaelétrica e decompondo a água. A unidade de potencial elétrico foi denominada Volt em suahomenagem.

1800 Os cientistas ingleses, William Nicholson e Anthony Carlisle faziam experiências com a Pilha deVolta quando acidentalmente descobriram a “eletrólise”, um processo no qual uma corrente elétricaproduz uma reação química, inaugurando assim a ciência da eletroquímica. Esta nova técnicapermitiu investigar outros metais, e novas baterias começaram a ser descobertas.

William Nicholson A Pilha de Volta

1802 O químico inglês Dr. William Cruikshank projeta a primeira bateria capaz de ser produzida emmassa. Consistia numa célula construída com folhas de cobre e zinco montadas em uma caixa demadeira cheia de salmoura ou acido. Ele também descobriu a eletrodeposição de cobre nos cátodosde células eletrolíticas de cobre.

William Cruikshank

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1803 Johann Wilhelm Ritter, um físico alemão, demonstra os elementos de uma bateria recarregávelfeita de discos colocados em camadas de cobre e papelão umedecidos em salmoura. Infelizmentenão existia nenhuma maneira prática para recarregá-la, e o dispositivo ficou esquecido por muitosanos, sendo tratado apenas como uma curiosidade de laboratório, até alguém inventar o primeirocarregador. Ritter foi um dos primeiros a identificar o fenômeno de polarização em células ácidas. Eletambém repetiu as experiências da rã de Galvani com altas voltagens sobre seu próprio corpo. Isto foiprovavelmente a causa de sua morte inesperada aos 33 anos de vida.

Ritter

1803 John Dalton, um professor da escola de Quaker, ressuscita a teoria atômica dos gregos, a qualestabelecia que cada elemento é composto de partículas minúsculas idênticas chamadas átomos,cada qual com uma massa característica, que não podiam ser criadas ou destruídas. Dalton mostrouque os elementos se combinavam em proporções definidas e em 1803 publicou sua descoberta naManchester Literary and Philosophical Society.

John Dalton

1804 O telégrafo elétrico, uma das primeiras aplicações para as novas baterias, é proposto pelocientista catalão Francisco Salvá.

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1805 O químico italiano Luigi V. Brugnatelli, amigo de Volta, demonstra o processo de eletrodeposiçãocobrindo uma medalha de prata com ouro. Ele utilizou a medalha como cátodo em uma solução desal, e uma placa de ouro como ânodo. A corrente elétrica era fornecida por uma Pilha de Volta.

1807 Humphry Davy constrói a maior bateria do mundo até então, composta por mais de 250 celulas.

Humphry Davy

1812 O padre e físico italiano Giuseppe Zamboni desenvolve a primeira bateria seca de altavoltagem, atingindo cerca de mais de 2000V nos terminais. Elas eram constituídas de milhares dedisco metálicos de estanho ou de uma liga de cobre e zinco chamada “tombacco”, separados comdiscos de papel e empilhados dentro de tubos de vidro. A tecnologia não estava bem compreendidapela comunidade científica naquele momento, mas Zamboni conscientemente evitou o uso deeletrólito corrosivo, utilizados nas células convencionais, de tal modo que a bateria ficou seca, umavez que apenas os discos de papel estavam embebidos no eletrólito. Apesar da alta voltagem, abateria tinha uma resistência interna altíssima, limitando sua aplicabilidade. Mesmo assim, Zamboniencontrou uma aplicação para seu invento, utilizando a bateria em um primitivo relógio eletrostático,em que o pêndulo era atraído pela alta voltagem proveniente da bateria quando aproximado de seuterminal.

1816 O químico britânico William Hyde Wollaston constrói o precursor de uma bateria paraarmazenamento de energia de reserva. Para evitar que os ácidos corroessem continuamente asplacas de metal de suas baterias quando estas não estavam sendo utilizadas, ele simplesmente içouas placas para fora do eletrólito, um sistema copiado por muitos fabricantes de baterias no século XIX.

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1820 O físico e matemático francês André-Marie Ampère demonstra que fios paralelos conduzindocorrente elétrica na mesma direção são atraídos entre si, e que conduzindo corrente em direçõesopostas, eles se repelem. Ele também mostrou que a força de atração ou repulsão é diretamenteproporcional a intensidade de corrente e inversamente proporcional ao quadrado da distancia entre osfios.

Ampère definiu precisamente o conceito de potencial elétrico distinguindo isto do conceito de correnteelétrica, continuando, mais tarde, seus estudos relacionando corrente elétrica com campo magnético.A unidade de corrente foi denominada Ampère em sua homenagem.

Ampère

1820 O químico norte-americano Robert Hare desenvolve baterias galvânicas utilizando eletrodosespirais para aumentar a área superficial das placas, com o objetivo de obter altas correntes.

Robert Hare

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1821 O cientista inglês Michael Faraday é o primeiro a conceber a idéia de um campo magnético e fazo primeiro motor elétrico.

Michael Faraday

1822 O matemático inglês Peter Barlow construiu um motor elétrico movido a corrente continua.

Peter Barlow

1827 O físico alemão Georg Simon Ohm descobre a relação entre tensão e corrente (V=IR) em umcondutor. Esta relação ficou conhecida como Lei de Ohm.

George Simon Ohm

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1829 O físico francês Antoine-César Becquerel desenvolve a Célula de Corrente Constante, oprecursor da Célula de Daniell. Foi a primeira “non-polarising battery”, que podia ser mantida comcorrente constante por mais de uma hora sem afetar a polarização. Era um sistema com eletrodos decobre e zinco imersos em eletrólitos de nitrato de cobre e nitrato de zinco, respectivamente e,separados por uma membrana semi permeável. Daniell explicou como o dispositivo funcionava etomou para si todo o crédito da idéia.

Antoine-César Becquerel

1831 Joseph Henry demonstra um sistema de telégrafo muito simples, enviando uma corrente elétricapor uma milha e meia através de um fio, ativando um eletroímã e tocando um sino. Surgia o sinoelétrico, que por muitos anos foi uma das principais aplicações domésticas para baterias.

Joseph Henry

1831 -1835 Joseph Henry desenvolve o relê, o qual foi utilizado como um amplificador. No envio desinais a longas distancias, a rede era dividida em várias seções e ao final de cada uma delas o relêatuava para ativar a bateria local e amplificar o sinal para percorrer a próxima seção, tornandopossível a telegrafia em longas distâncias. A telegrafia foi, por mais de trinta anos, a principalaplicação para as baterias.

1833 Faraday publica a “Lei Quantitativa da Eletrólise”, a qual expressa as magnitudes dos efeitoseletrolíticos e as reações galvânicas, colocando a descoberta de Volta em uma base cientifica maisfirme.A quantidade de uma substância depositada em cada elétrodo de uma célula eletrolítica é diretamenteproporcional a quantidade de eletricidade que passou pela célula.A quantidade de diferentes elementos depositados por uma certa quantidade de eletricidade estárelacionada com seus equivalentes químicos em peso.

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1835 Samuel Finley Breese Morse, artista e professor norte-americano de Literatura na Universidadeda cidade de Nova Iorque, cria o famoso código Morse. Por 35 anos a bateria foi a melhor soluçãopara alimentar as máquinas de Morse e, por conta disso, nasceram os primeiros princípios paradesenvolvimento de baterias em escala industrial.

Morse

1836 O quimico britânico John Frederic Daniell apresenta o que ele próprio chamou de “Célula deDaniell”, um sistema composto de dois eletrólitos e dois eletrodos imersos e separados por um potede material poroso.

Daniell e Michael Faraday

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1836 É mostrado um sistema de iluminação elétrica a partir de baterias na Ópera de Paris.

1839 Steinheil constrói o primeiro relógio elétrico.

Steinheil

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1839 Alexandre-Edmund Becquerel descobre o efeito fotovoltaico. Ele descobriu que uma pequenaquantidade de corrente era gerada entre metais quando expostos à luz, e esta corrente aumentavacom a intensidade da luz.

1840 James Prescott Joule mostrou que o calor produzido pela corrente elétrica é proporcional a I²R,o que ficou conhecido como Lei de Joule.

James Prescott Joule

1841 O relojoeiro escocês Alexander Bain inventa o primeiro relógio de pêndulo elétrico.

Alexander Bain

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1845 Gustav Robert Kirchhoff, um físico alemão de apenas 21 anos de idade, anuncia um conjunto deleis que permitiam o calculo das correntes, tensões e resistências num circuito elétrico.

Gustav Robert Kirchhoff1860 A primeira bateria chumbo-ácida recarregável é demonstrada por Raymond Gaston Plante,utilizando eletródos planos e também em espiral. Apesar da bateria apresentar excelentedesempenho para altas correntes, ela ficou por duas décadas apenas conhecida como umacuriosidade científica. Por volta de 1880, Fauré melhorou ainda mais o produto e deixou-o emcondições de industrialização.

Gaston Plante

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1868 O engenheiro ferroviário francês Georges Leclanché inventa a primeira célula de zinco-carbono.Ele usou um cátodo de dióxido de manganês misturado com carbono contido em um pote poroso eum ânodo de zinco na forma de uma barra suspensa em um recipiente de vidro. O eletrólito era umasolução de cloreto de amônia que banhava os elétrodos.

A eletroquímica de Leclanché foi utilizada com uma construção diferente por Gassner em 1886, paraprodução de células secas, as quais sobrevivem até hoje em forma de pilhas de zinco-carbono.

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Leclanché

1872 O engenheiro elétrico britânico Josiah Latimer Clark inventa a Célula Padrão Clark, que forneciauma voltagem de referência de 1,434V à 15 °C. O cátodo era Mercúrio, em contato com uma pasta desulfato de mercurio, e o ânodo era de zinco, em contato com uma solução saturada de sulfato dezinco.

1873 A primeira demonstração de tração elétrica é realizada por R. Davidson em Edimburgo,utilizando células primárias de ferro e zinco, que permitiram movimentar um pequeno veículo.

1874 Uma bateria termo-elétrica alimentada por um aquecedor a gás é introduzida por M. Clamond naFrança. Conhecida como “Pilha de Clamond” ou termopilha, consistia no empilhamento de peçascirculares de ferro e liga de antimônio-zinco, aquecida por um aquecedor a gás localizado no centroda pilha. Gerou 8V, fornecendo uma corrente de 2 a 3 Ampéres para banhos galvânicos.

1874 David Salomons, de Tunbridge Wells, Inglaterra, alimenta um veículo elétrico de 1 HP com“Células de Bunsen”.

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1876 Em 10 de março, em Boston, Alexander Graham Bell, um imigrante escocês, inventa o telefone.Depositada na autoridade de Propriedade Industrial sob o número 174465, tornou-sereconhecidamente a patente mais valiosa do mundo.

Graham Bell

1877 A indústria de telefonia cria o mais importante segmento para demanda de baterias.

1878 O alternador elétrico é inventado por Gramme e Fontaine.

1878 O eletricista francês Alfred Niaudet publica o "Traité élémentaire de la pile électrique", no qualdescreve mais de cem tipos de baterias com combinações de diferentes elementos químicos,indicando a importância e o crescimento das tecnologias.

1880 A invenção que mais promoveu o uso da eletricidade foi a “lâmpada incandescente”, patenteadapor Thomas Alva Edison. A invenção era alimentada por corrente continua e, no principio, a únicafonte disponível eram as baterias.

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Thomas Edison

1880 Emile Alphonse Fauré, na França, patenteou as “placas empastadas” (pasted plates) parafabricação de baterias chumbo-ácidas. Eram grades de chumbo cobertas com uma pasta de dióxidode chumbo e ácido sulfúrico, as quais aumentavam substancialmente a capacidade das células,reduzindo o tempo de formação. Foi uma inovação significante que passou a ser utilizada pelosfabricantes de baterias.

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1881 A primeira lanterna portátil é patenteada pelos inventores ingleses Ebemezer Burr e WilliamThomas Scott. Como fonte de energia, foram utilizadas células com eletrólito liquido acondicionadasdentro de uma caixa a prova d’água. Em 1883, passou-se a utilizar células secas e a aplicação ficoupopular em bicicletas e lanternas para mineiros (miners lamp).

1881 Baterias chumbo-ácidas recarregáveis eram utilizadas pela primeira vez para movimentar umcarro elétrico. O autor da proeza foi M. G. Touvé, na França.

1881 Sellon introduz pela primeira vez o antimônio como aditivo às ligas das grades das bateriaschumbo-ácidas.

1882 Os químicos franceses Felix de Lalande e Georges Chaperon introduzem a primeira bateria comeletrólito alcalino, a qual foi denominada de “Célula de Lalande-Chaperon”, considerada a antecessorada bateria de níquel-cádmio. Eles utilizaram eletrodos de zinco e óxido de cobre imersos numasolução de hidróxido de potássio, produzindo uma célula recarregável com 0,85V de tensão.

1882 Ayrton e Perry, na Inglaterra, constroem um triciclo elétrico com autonomia de de 10 a 25 milhasalimentado por uma bateria chumbo ácida. Este fato aconteceu 3 anos antes de Karl Benz introduzir oprimeiro carro a combustão interna.

1883 Tudor agrega uma pasta de óxido de chumbo sobre uma grade de chumbo, seguindo osprincípios de Plante, e obtém excelentes resultados.

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1884 O químico sueco Svante August Arrhenius, que trabalhava na Universidade de Uppsala, publicasua tese de PhD “Galvanic Conductivity of Electrolytes”, explicando o processo pelo qual algunscompostos conduzem eletricidade quando em solução.

Arrhenius

1885 O engenheiro mecânico alemão Karl Friedrich Benz projeta e constrói o primeiro automóvelalimentado por um motor de combustão interna, baseado na patente de Nicolaus Otto. A invenção deBenz marcou o inicio do desinteresse pelos carros movidos a bateria.

Karl Benz

1886 A energia alternada começa a ser utilizada em aplicações domésticas com uma invenção quehoje conhecemos como “transformador”. Com isso as baterias, até então a única fonte de energia,passaram a ter um sério competidor.

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1886 Carl Gassner patenteia a célula seca de zinco-carbono ou carbono-zinco, a qual possibilitou aportabilidade das baterias, tais como são nos dias de hoje.

1887 Arrhenius publica a equação demonstrando a relação exponencial entre a velocidade em queuma ação química procede e a temperatura. Esta velocidade dobra a cada 10°C acima datemperatura de referência. Nos dias de hoje, esta equação é amplamente aplicada para explicar aredução de vida das baterias em função da temperatura.

Arrhenius

1888 O oficial naval espanhol Isaac Peral constrói o primeiro submarino alimentado por baterias.

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1889 Walther Hermann Nernst, um físico-quimico alemão, aplica os princípios da termodinâmica parao processo das reações químicas em uma bateria. Ele formulou uma equação (Equação de Nernst)para calcular a tensão da célula levando-se em conta os potenciais dos eletrodos, a temperatura e asconcentrações das substâncias químicas ativas.

Nernst

1890 Phillipart e Woodward desenvolvem as primeiras baterias chumbo-ácidas com placas tubulares.

1892 Nasce a primeira central telefônica com um sistema de 24V e baterias chumbo-ácidas.

1897 O princípio de “freio regenerativo” é utilizado pela primeira vez para recarregar baterias de umcarro elétrico.

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1899 O cientista sueco Waldemar Jungner patenteia a primeira bateria recarregável de Níquel-Cadmio, produzida em escala industrial como Bateria NIFE.

1899 O jovem engenheiro alemão Ferdinand Porsche, trabalhando na empresa de Jacob Lohner,constrói o primeiro veículo elétrico hibrido (HEV). Ele utilizou um motor à combustão nas rodastraseiras e um motor elétrico, movido a bateria, na dianteira.

Ferdinand Porsche

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1900 Thomas Alva Edison patenteia nos EUA uma bateria de níquel-ferro recarregável.

1900 As vendas de automóveis com combustão interna superam pela primeira vez as vendas decarros elétricos.

1901 O russo Michaelowski patenteia a bateria recarregável de níquel-zinco.

1903 A Compagnie Parisienne des Voitures Electriques produz um veiculo elétrico hibrido de traçãodianteira (HEV) denominado de Krieger.

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1904 O físico britânico John Ambrose Fleming inventa o primeiro retificador para transformar correntealternada em corrente continua.

Fleming

1905 O físico-quimico alemão Julius Tafel consegue, através de experimentos, uma relação entre ospotenciais internos de uma bateria e a corrente que flui entre eles, dando origem a Equação de Tafel.

Julius Tafel

1910 É introduzida nos EUA a placa tubular. Esta placa era constituída de tubos verticais de matériaspermeáveis contendo o material ativo. A grade da placa consistia de uma série de espinhas ouvaretas verticais de chumbo-antimônio fundidas integralmente com uma barra superior. Basicamente,esta é a construção de baterias tubulares que permanece até os dias atuais. Ironicamente estatecnologia foi mais desenvolvida na Europa e somente nos últimos anos tem sido difundida nosEstados Unidos.

1915 A empresa Willard Storage Battery Company introduz melhorias significativas nas bateriasautomotivas com a utilização de separadores a base de borracha e caixas construídas com umaespécie de ebonite. Antes, os separadores não eram confiáveis e seguros, pois empregavammateriais como madeira, couro encerado, cerâmica e vidro. O ebonite só foi substituído mais de 30anos depois com o aparecimento dos plásticos.

1915 Durante a Primeira Guerra Mundial, as baterias tornam-se essenciais para lanternas eequipamentos de telegrafo. O dióxido de manganês, utilizado na fabricação das Células Leclanché,era controlado pelos alemães. Desta forma, outra fonte alternativa deveria ser encontrada para suprira necessidade dos militares. Em resposta, o físico francês Charles Fery desenvolve uma bateria de“ar despolarizado” (“air depolarising battery”), na qual o catodo era um pote de carbono poroso,parcialmente enchido por um anodo de zinco e o eletrólito era o próprio oxigênio da atmosfera. Oequipamento produzia hidrogênio que, ao reagir com o oxigênio, produzia recombinação para água.Não era muito eficiente, mas serviu para seu propósito, e 1,5 milhões destas baterias foramproduzidas. Esta pode ser considerada a base da bateria Zinco-Ar.

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Charles Fery

1923 A Marconi Company, na Inglaterra, reivindicou ter feito o primeiro aparelho auditivo práticochamado Otophone. Eles utilizaram um microfone de carbono e válvula (“vacuum tube”) amplificada.O problema era que a bateria pesava nada menos que 7 quilos. Somente em 1953, com o advento dotransistor e das células botão, os aparelhos auditivos se tornaram práticos.

1927 Nos EUA, o preço de uma bateria chumbo-ácida automotiva era de US$ 70,00, enquanto opreço médio de um carro era US$ 700,00. Hoje, a bateria continua custando US$ 70,00, enquanto ospreços dos carros subiram para a estratosfera.

1927 O relógio a quartzo é inventado pelo canadense Warren Marrison, que trabalhava noslaboratórios da Bell. Ele demonstrou a superioridade da precisão do mecanismo quando utilizavaosciladores controlados por cristais. Os relógios a quartzo tornaram-se uma das principais aplicaçõespara baterias tipo botão.

Warren Marrison

1931 O engenheiro químico irlandês James J. Drumm apresenta, depois de cinco anos dedesenvolvimento, uma bateria alcalina de Níquel-Zinco, a qual denominou de Drumm TractionBattery para utilização em tração ferroviária. Era uma variante da química de Michaelowski. Elapossuía uma tensão de 1,85V por célula e era 40% mais eficiente que as baterias de níquel-ferro, masacabou esbarrando na baixa vida em ciclos e na altíssima autodescarga.

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Trem movido a “Drumm Traction Battery”

1932 G.W. Heise e W.A. Schumacher constroem a primeira bateria zinco-ar com alta densidade deenergia. Elas foram utilizadas no projeto russo Sputnik 1 em 1957.

1932 Sabine Schlecht e Hartmut Ackermann, trabalhando na Alemanha, inventam as primeiras placasporosas sinterizadas, capazes de prover grandes superfícies, com menor resistência interna e altascorrentes. Esta invenção acabou trazendo muitos benefícios para as baterias de níquel-cádmio.

1934 As primeiras baterias chumbo-ácidas seladas com eletrólito imobilizado na forma de gel eramfabricadas na Alemanha pela Elektrotechnische Fabrik Sonneberg.

1935 Haring e Thomas introduzem a liga chumbo-cálcio para produção de baterias chumbo-ácidas.

1941 As primeiras células primárias silver oxide-zinc (livres de mercúrio) eram desenvolvidas peloprofessor francês Henri André. Ele utilizou celofane semi permeável como separador, impedindo aformação de dendritas que causavam curto circuitos.

1944 Samuel Ruben, um inventor independente nos EUA, desenvolve a bateria de mercúrio tipo botãoe a licencia para a empresa Mallory. A bateria tinha alta densidade energética, era primária e tinhahabilidade em operar em diversos ambientes. Milhões destas baterias foram produzidas pela Mallory,principalmente para alimentar os rádios comunicadores militares. Ruben e Mallory fundaram aDuracell Company.

1947 Neumann (França) desenvolve um bem sucedido sistema de selagem para as baterias deniquel-cádmio, tornando possível uma recombinação eficiente, na qual os gases gerados pelasreações químicas são recombinados internamente, prevenindo a perda de eletrólito. Este sistema derecombinação levou as baterias de níquel-cádmio a serem difundidas como a melhor opção paraequipamentos portáteis e produtos domésticos.

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1952 Patenteado, pela empresa francesa Lip Watch, o primeiro relógio elétrico com célula tipo botão.

1953 Microtone, Maico, Unex e Radioear, nos EUA, introduzem o primeiro produto transistorizado deconsumo comercialmente disponível. Era um aparelho auditivo alimentado por uma bateria demercúrio tipo botão.

1955 Zenith cria o primeiro controle remoto para TV, o qual denominou de Flash-matic, que utilizavaum “flashlight” para ativar fotocélulas na TV. Foram fabricadas milhões de baterias para suprir ademanda desta novidade.

1957 A Rússia espantou o mundo quando colocou em órbita o primeiro satélite artificial do mundo, oSputnik 1, que dava uma volta em torno da terra a cada 98 minutos. Ele tinha a forma de uma esfera,com 84 kg de alumínio e 56 cm de diâmetro. Dentro dele havia duas baterias de óxido de zinco queforneciam energia para o controle térmico, um rádio transmissor de dados e emitiam um “beep” paraanunciar que o sistema estava ativo. A partir daí começa a corrida espacial.

Sputinik 1

1957 A bateria chumbo-ácida “selada” Gel, hoje conhecida como Valve Regulated Lead Acid Battery épatenteada na Alemanha por Otto Jache, o qual trabalhava na Sonnenschein Battery Company.

1960 O engenheiro elétrico americano Wilson Greatbatch lança o primeiro marca-passo totalmenteaplicável, utilizando baterias primárias de lítio também desenvolvidas por ele. Hoje, mais de 500.000novos marca-passos são instalados todo ano.

Wilson Greatbatch

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1960 Nos anos 60 iniciaram-se a construção das células de zinco-ar, tipo botão, com altíssimadensidade de energia, as quais só foram possíveis com a utilização de eletrodos muito finos eisolantes de Teflon®.

1961 O engenheiro americano Robert H. Riley, que trabalhava na Black & Decker, inventa a primeirafuradeira elétrica sem fio. Por causa das limitações das baterias de níquel cádmio disponíveis naquelaépoca, o equipamento tinha uma tensão nominal de 4,8V e só produzia de 10 a 20W, que, secomparados aos 250W de uma furadeira elétrica convencional, deixavam o equipamento poucocompetitivo. Apesar disso, melhorias nos motores e engrenagens permitiram que tais equipamentosfossem utilizados pela NASA nas missões Gemini e Apolo.

1966 Neil Weber e Joseph T. Kummer, trabalhando na Ford Motor, apresentam uma bateria deSodium/Sulphur para aplicação em veiculo elétrico, que diziam ter mais de 15 vezes a densidadeenergética de uma bateria chumbo-ácida.

Weber e Kummer

1967 A Gates Corporation apresenta a primeira bateria chumbo-ácida com eletrólito absorvido emmanta de fibra de vidro (AGM), 10 anos depois de Jache ter patenteado a bateria Gel.1969 Depois de dez anos de pesquisa e desenvolvimento lideradas por Tsuneya Nakamura, a Seikoproduz o primeiro relógio de pulso a quartzo em escala industrial para ser vendido diretamente aoconsumidor. Baseado na tecnologia pioneira de Marrison (1927) e abastecido com baterias de óxidode prata tipo botão, a simplicidade e precisão destes relógios tornaram obsoletos os tradicionaismodelos mecânicos utilizados até então.

1972 Um bateria experimental de Sodium/Sulphur operando a 350°C e fornecendo 50kWh é instaladanum veiculo elétrico comercial.

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1973 Martin Cooper, da Motorola, é considerado o inventor do primeiro telefone portátil (handset). Elefoi o primeiro a fazer uma chamada de um telefone portátil em abril de 1973. O telefone portátil deuorigem ao telefone celular, que criou uma demanda de mais de 500 milhões de baterias por ano e fezcom que a indústria corresse atrás do avanço da eletrônica em busca de novas tecnologias para asbaterias.

Martin Cooper

1975 É retomado o desenvolvimento das baterias chumbo-ácidas reguladas por válvula (VRLA)inventadas por Jache em 1957.

1978 Hoppecke inicia o desenvolvimento daquela que seria a primeira bateria alcalina com eletrodosconstituídos em base de fibra estruturada. Este trabalho teve a colaboração da Daimler-Benz eVolkswagen.

1979 O pesquisador americano John B. Goodenough, trabalhando na Universidade de Oxford,aperfeiçoa a tecnologia das baterias recarregáveis de Lithium-ion, utilizando cobalto e manganês, masa patente foi ganha pela UK Atomic Energy Commission. A Sony foi a primeira a comercializarbaterias com esta tecnologia. Goodenough não se beneficiou financeiramente das patentes mas, emdezembro de 2000, ganhou o Japan Prize e US$450,000.00, oferecidos pela Science and TechnologyFoundation of Japan, por sua invenção.

Goodenough

1980 A bateria AGM para ciclagem profunda (deep cycling) é desenvolvida para aplicação emaeronaves militares.

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1985 A primeira ferramenta movida à bateria com total sucesso é apresentada pela Skill. Tratava-sede uma parafusadeira alimentada por uma bateria de níquel-cádmio de 2,4V. Isso aconteceu 24 anosdepois da idéia pioneira ter sido lançada pela Black & Decker.

1980 Nos anos 80 iniciou-se a comercialização da baterias chumbo-ácidas reguladas por válvula(VRLA).

1986 A bateria Nickel-Metal Hydride foi patenteada pelo empresário e inventor Stanford Ovshinsky.

Stanforf Ovshinsky

1989 Um programa para desenvolvimento de baterias de fina camada é levado a cabo por John Batesno US Oak Ridge National Laboratory em Tenesse. As baterias são construídas com componentesimpressos em finas camadas de cerâmica ou outro substrato, usando uma tecnologia originaria em1941.

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1990 Depois de um período de desenvolvimento relativamente pequeno, inicia-se a comercializaçãodas baterias NiMH, pois as novas baterias podiam ser produzidas nos mesmos equipamentos quefabricavam as baterias de níquel-cadmio.

1990 Depois de anos de desenvolvimento, surgem, para o mercado consumidor, as bateriassecundárias de lítio.

1991 A Johnson Controls inicia a pesquisa para encontrar uma verdadeira bateria chumbo-ácidabipolar, os trabalhos começam com base em substrato polimérico e, depois de 33 meses, elesdescobriram que a melhor base seria um substrato metálico.

1992 Karl Kordesch patenteia no Canadá a bateria alcalina recarregavel denominada RechargeableAlkaline Manganese battery (RAM).

Dr. Karl Kordesh (à direita).

1993 John Cooper patenteia a bateria de zinco-ar re-energizavel. A bateria é carregada com eletrólitoalcalino e esferas de zinco, as quais são consumidas no proceso para formar óxido de zinco epotássio zincado. Ela é restabelecida trocando o eletrólito e adicionando nova carga de esferas dezinco.

1994 A Bellcore ganha a patente da bateria de Plastic Lithium Íon (PLI), uma tecnologia que leva acabo polímeros de lítio com eletrólito sólido polimerizado. São as chamadas “solid state battery”.

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1994 O consórcio liderado pela Mercedes Benz e pelo MIT nos EUA começa a definir um novomodelo de bateria para os automóveis, baseada na alta demanda de energia “on board” nos carrosmodernos. O resultado foi o estabelecimento de um padrão de 42V, com baterias de 36V. Mas, desdeentão, o progresso tem sido muito lento para a concretização desta nova bateria.

1995 A Duracell e a Intel desenvolvem o sistema Smart Battery, consistente numa linha de bateriasinteligentes padronizadas para a indústria de informática.

1996 Os pesquisadores Theodore O. Poehler e Peter C. Searson, na Universidade de Johns Hopkins,fizeram uma demonstração de uma bateria toda fabricada com plástico (all-plastic battery), utilizandopolímero dopado. A bateria gera 2,5V, é flexível, opera em ampla faixa de temperatura, tem longa vidae pode ser tão fina quanto um cartão de crédito. Quando da apresentação, eles demonstraram que asbaterias seriam bem aceitas no mercado, devido à facilidade de fabricação e o baixo custo; mas atéagora não se pode encontrá-las em escala comercial.

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2000 Dr. Randell Lee Mills, químico e médico da Haward, que também estudou biotecnologia eengenharia elétrica, propõe uma bateria chamada Hydrino Hydride Battery, a qual, teoricamente, temuma densidade de energia de 10.000 Wh/Kg e uma tensão de 70V. Isso é assombroso quandocomparado com os 200 Wh/Kg e a tensão de 3,6V de uma bateria de íons de lítio. Este funcionamentodepende de fenômenos da física quântica, identificados por Mills.

2000 As baterias de íons de lítio começam a avançar no mercado, particularmente em aplicaçõesportáteis.

2000 Baterias menores, mais leves e de custo baixo, começam a tornar realidade os veículoselétricos e híbridos.

2002 A nanotecnologia entra em campo com diversas patentes, principalmente nas baterias de lítio,para aumentar a eficiência de carga de 10 até 100 vezes.

2002 Inicia-se a comercialização das Solid State Lithium Polymer, baterias ultra finas baseadas napatente de John Bates (US Oak Ridge National Laboratory – ORTN).

2003 Teeters, Korzhova e Fisher, trabalhando na Universidade de Tulsa, nos EUA, patenteiam a“Nanobateria”, tão pequena como um fio de cabelo. Através da nanotecnologia, objetos podem serconstruídos de forma que cada átomo pode ser colocado onde se deseja. Para se ter uma idéia, pode-se construir uma bateria para alimentar um micro-submarino para percorrer os vasos sanguíneos docorpo humano.

A inovação não está nas baterias propriamente ditas, mas no processo de fabricá-las, e aí está adificuldade do projeto. Embora grandes possibilidades técnicas possam ser mostradas, fabricá-las e,mais ainda, a custos competitivos, é o grande desafio. Os pesquisadores já conseguiram fabricarbaterias tão pequenas que quarenta delas empilhadas atingem a espessura de um fio de cabelo. Umfio de cabelo humano típico mede cerca de 50.000 nanômetros ou 50 micrômetros.

O processo patenteado abrange não apenas a fabricação, mas também o carregamento e testes dasdiminutas baterias. Ele pode ser comparado à montagem de uma torta, quando várias camadas sãomontadas em seqüência. O método inclui o uso de uma membrana porosa, o preenchimento dosporos com um eletrólito e o fechamento dos poros com um eletrodo, que serve de tampa dos poros.Cada uma das baterias é capaz de gerar até 3,5V.

2003 A Universidade da Califórnia, em San Diego, anuncia o desenvolvimento do “smart dust”, umaespécie de robô minúsculo, como um grão de areia, alimentado por “nanobaterias”.

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2003 É publicada uma estatística sobre a venda de baterias no mundo e os números sãoimpressionantes:

- Vendas totais..........................................................................US$ 48 bilhões- Vendas de baterias portáteis..................................................US$ 7,6 bilhões- Vendas de baterias tracionárias e estacionárias....................US$ 14 bilhões- Mais de 110 milhões de baterias chumbo-ácidas foram fabricadas para mais de 650 milhões deautomóveis existentes no mundo, sendo que 81% foram destinadas ao mercado de reposição.- 500.000 bicicletas elétricas são vendidas anualmente na China- Expectativa que o mercado de veículos elétricos e híbridos chegue a US$ 250 milhões em 2008- Expectativa que as vendas totais de baterias possam ultrapassar US$ 60 bilhões em 2006

2003 O metalurgista finlandês Rainer Partanen patenteia a bateria recarregável de “alumínio-ar”,utilizando nanotecnologia para obter altas densidades de energia.

2005 Masaharu Satoh, da Nec Japão, revela detalhes sobre uma bateria Organic Radical Battery(ORB) de alta intensidade de descarga. Com muito pouca capacidade, esta bateria pode suprirenergia por um curto espaço de tempo, mas pode ser carregada e descarregada com taxa 100 vezessuperior à capacidade. Uma bateria realmente pequena e leve ideal para aplicações em UPS e,particularmente, em computadores portáteis. De acordo com a Nec, 1 Wh pode fornecer até 100 W, ea bateria pode ser recarregada em menos de um minuto.

2006 A Firefly Energy, uma empresa americana ligada a Caterpillar, anuncia a patente de uma bateriachumbo-ácida com tecnologia “carbon-foam”, a qual pode apresentar desempenho comparável asbaterias NiMH, porém custando um quinto e sendo muito mais leve que as baterias chumbo-ácidastradicionais.

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VISÃO DO FUTURO

Muitas pesquisas estão em andamento e a chegada ao mercado dos produtos delas oriundosdependerá exclusivamente da viabilidade econômica e da capacidade de se produzir em alta escala.

Dividindo as aplicações das baterias em cinco segmentos, pode-se dizer um pouco sobre o futuro decada um deles:

- Automotivo

Há muito tempo que as baterias deixaram de ser um dispositivo simplesmente para partida do motor,iluminação e fornecimento de energia para equipamentos auxiliares.

Com a evolução da tecnologia eletrônica, a indústria automobilística começou a embarcar umaquantidade enorme de equipamentos e dispositivos dependentes da energia das baterias. Comoexemplo podemos citar: computadores de bordo, controles de freios, air bags, placas de controle demistura de combustíveis, GPS, sensores de distância, pilotos automáticos, etc.

Muito se falou em alterar o sistema elétrico dos automóveis deixando de lado o de 12V e partindo paraum de 36V, o que possibilitaria uma transformação total no sistema elétrico dos veículos, inclusive,com a diminuição da bitola dos cabos e a mudança de posição do habitáculo da bateria para longe domotor.

Mas o futuro destas baterias deverá ser escrito dentro da própria estrutura do material ativo. Aexperiência com a nanotecnologia aplicada a materiais ativos será o grande desafio para se conseguirplacas cada vez mais finas, maior desempenho, redução de volume e peso, etc. Baterias capazes defornecer com a mesma confiabilidade em altas correntes para partida e ao mesmo tempo alimentarcom eficiência os equipamentos auxiliares que exigem corrente de baixa e média intensidade.

Para o futuro não está descartada a substituição da tecnologia, isso vai depender da evolução dasbaterias baseadas em hidretos metálicos, íons de lítio, radicais orgânicos, etc

- Estacionário

A mais recente revolução aconteceu na década de 80 com a introdução das baterias chumbo-ácidasreguladas por válvula, mas ainda totalmente fundamentada no velho princípio de funcionamento dasbaterias convencionais.

Da mesma forma, estas baterias deverão evoluir começando pela estrutura da partícula dos materiaisativos. Também para este caso, a introdução da nanotecnologia e de novos eletrodos baseados nocarbono farão a diferença.

Quanto às baterias de Níquel-Cadmio, elas ainda permanecem no mesmo patamar com excelenteconfiabilidade, mas com alto custo, devido principalmente ao preço dos materiais ativos. Tecnologiastais como: pocket plate, plastic bonded, sintered, etc. ainda têm seu espaço.

- Tracionário

Estas baterias comumente utilizadas para tração de pequenos carros elétricos e equipamentos demovimentação e armazenagem de materiais ( empilhadeiras, paleteiras,etc), têm visto o mercadocrescer a cada ano.

Como a aplicação é cíclica, a maioria das baterias são chumbo-ácidas convencionais, construídascom ligas de chumbo que possibilitam alta quantidade de ciclos de carga e descarga durante a vida.

O que se busca neste segmento são baterias de baixíssima manutenção – como por exemplo asreguladas por válvula – e redução no tempo de recarga.

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Alguns clientes já não se conformam em manipular eletrólito ácido e medir a densidade durante amanutenção. Querem um produto “plug and play” descartando a necessidade de gastar muito tempopara atividades como adicionar água, controlar densidade, etc.O outro objetivo que trata da redução do tempo de carga vem acompanhado do aproveitamento daenergia regenerativa providas pela própria máquina de tração. Baterias de baixa resistência interna,com maior quantidade de eletrólito e melhor distribuição do material ativo têm sido introduzidas commuito sucesso.

- Carros Elétricos

A crise do petróleo, envolvendo a escassez do produto e a tendência de alta nos preços e asdiretrizes ambientais impostas pelo mundo moderno impulsionaram a procura por novas alternativas.

Baterias de Níquel-Cádmio, de Hidreto Metálico, de Litium são fortes candidatas e, algumas delas jáestão sendo utilizadas em veículos produzidos em série.

O caso de maior sucesso é o Toyota Prius, um automóvel híbrido que tem ummotor a combustão e baterias de Níquel Hidreto Metálico ( NiMH). Começou a ser produzido no Japãoem 1997 e a partir de 2001 foram estabelecidas linhas de montagem em outros paises, inclusive nosEUA. A constante busca pelo aperfeiçoamento refletiu na evolução das baterias que nos primeirosmodelos tinha 240 elementos de 1,2 V e nos modelos atuais foi reduzido para 168 elementos, o pesoera 57 kg e hoje temos 45 kg, estas conquistas foram possíveis com pesquisas que aumentaram aeficiência das baterias e dos consumidores.

Os primeiros compradores eram artistas ou políticos querendo deixar uma imagem de“ecologicamente corretos”. Hoje os veículos híbridos estão conquistando o consumidor comum e éessa demanda que deve impulsionar novas pesquisas na busca por produtos mais eficientes.

- Baterias Portáteis

A busca pela portabilidade é realidade no mundo moderno. Um número incontável de pesquisas estãoem andamento, a tecnologia caminha à velocidade da luz e o desenvolvimento das baterias devemtentar acompanhar este movimento.

Existem grandes promessas que poderão proporcionar grandes avanços tecnológicos, os quaispermitirão baterias tão finas, pequenas que serão capazes de serem recarregadas em segundos.Baterias finas e flexíveis como uma folha de papel, poderão ser incorporadas a cartões de crédito, aopróprio tecido das roupas,etc.

Novos desenvolvimentos envolvendo a nanotecnologia estão prestes a sair dos laboratórios paraserem produzidos em escala industrial. Tecnologias, tais como: ORB ( Organic Radical Battery),Lithium-Sulphur (Li-S), Lithium Titanium Oxide ( nLTO), etc., são as grandes promessas.

Apesar de ter sido dividido em cinco diferentes segmentos é impossível tratar cada um deles de formaisolada: novas invenções, pesquisas e descobertas são elementos comuns que podem ser aplicadosnos diferentes segmentos, independente da origem.

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