Uma bateria é um transdutor eletroquímico. Ela converte energia potencial química armazenada em seus materiais ativos em energia elétrica (fluxo de elétrons) via reação redox espontânea.
A Cadeia de Conversão
- Energia Química: Reagentes de alta energia (ex.: Zn + MnO₂ em alcalina; LiCoO₂ + C em Li-ion; Pb + PbO₂ + H₂SO₄ em chumbo-ácido).
- Reação Eletroquímica: No ânodo, oxidação libera elétrons. No cátodo, redução consome eles. Íons movem pelo eletrólito para balancear carga.
- Energia Elétrica: Elétrons fluem pelo circuito externo (a carga), entregando energia: E = V × I × t (Joules = Watts × segundos).
- Energia Térmica (Subproduto): Resistência interna (I²R) + entropia da reação → calor. Tipicamente 5–20% da energia química vira calor desperdiçado.
Recarregável = Reversível
Aplique energia elétrica externa (carregador) → força reação reversa → restaura estado químico de alta energia. Eficiência ida-e-volta: 70–95% dependendo de química/taxa.
Distinção-Chave
- Célula a combustível: Converte energia química de combustível externo (H₂, CH₃OH) continuamente.
- Bateria: Armazena energia química internamente nos eletrodos. Capacidade finita.
- Capacitor: Armazena energia em campo elétrico (separação física de carga), não ligações químicas. Densidade de energia muito menor.
Toda bateria — de zinco-ar de aparelho auditivo a container LiFePO₄ escala rede — faz a mesma coisa: energia química dentro → energia elétrica fora (+ calor).
