As Baterias de ion-lítio

    ion1As baterias de íon-lítio, hoje em dia, são bastante populares . É possível encontrá-las em laptops, PDAs, telefones celulares e iPods. Elas são tão comuns porque, proporcionalmente, são as baterias recarregáveis com maior capacidade de armazenamento de energia, atualmente existentes.As baterias de íon-lítio também têm aparecido nos noticiários ultimamente. O motivo? Ocasionalmente, elas pegam fogo. Embora isso não seja muito comum (apenas dois ou três conjuntos a cada milhão delas apresentam o problema), quando acontece, a situação é bem grave. Em algumas casos, o índice de falha pode aumentar, obrigando os fabricantes a fazer um recall que lhes custa milhões de dólares. Então a questão é: o que faz com que essas baterias armazenem tanta energia e sejam tão populares? E como é que elas pegam fogo? E será que há algo que você pode fazer para impedir o problema ou ajudar suas baterias a durar mais? Neste artigo, vamos responder essas e outras questões.

    As baterias de íon-lítio são populares porque têm várias vantagens importantes sobre as concorrentes:
     
    • costumam ser muito mais leves do que outros tipos de baterias recarregáveis do mesmo tamanho. Os eletrodos de uma bateria de íon-lítio são feitos de lítio e carbono leve. Além disso, o lítio também é um elemento altamente reativo, o que significa que é possível armazenar bastante energia em suas ligações atômicas. Significando uma densidade de energia muito alta para essas baterias.

    Aqui vai um modo de obter uma perspectiva sobre a densidade de energia. Uma bateria de íon-lítio pode armazenar 150 watts-hora de eletricidade em 1 kg de bateria. Já um pacote de bateria de NiMH  (hidreto de metal-níquel) consegue armazenar talvez 100 watts-hora por quilograma, embora o mais comum seja de 60 a 70 watts-hora. Uma bateria de chumbo-ácido tem a capacidade de armazenar apenas 25 watts-hora por quilo. Usando a tecnologia chumbo-ácido, são necessários 6 kg para armazenar a mesma quantidade de energia que uma bateria de íon-lítio de 1 kg. A diferença é enorme [Fonte: Everything2.com] (em inglês);

    • elas mantêm sua carga. Um conjunto de baterias íon-lítio perde apenas cerca de 5% da sua carga por mês, enquanto as baterias NiMH perdem 20% no mesmo período;

    • elas não apresentam o efeito memória, o que significa que não é preciso descarregá-las totalmente antes da recarga, como acontece com outros tipos de baterias;

    • as baterias de íon-lítio conseguem suportar centenas de ciclos de carga/descarga.

    Mas isso não significa que essas baterias são infalíveis. Elas também têm algumas desvantagens:

    • começam a se decompor assim que saem da fábrica, durando apenas de dois a três anos a partir do dia de fabricação, quer você as use ou não;

    • são extremamente sensíveis a temperaturas altas. O calor faz com que as baterias de íon-lítio se decomponham muito mais rapidamente do normal;

    • se você descarregá-las completamente, elas não podem mais ser utilizadas;

    • um conjunto de baterias íon-lítio deve ter um computador de bordo para gerenciá-la, tornando-as ainda mais caras do que já são;

    • há uma pequena chance de que, se uma bateria de íon-lítio falhar, ela se incendeie.

    História

    primeira bateria de lítio começou com G.N. Lewis em 1912, mas somente a partir de 1970 as primeiras baterias de lítio ficaram disponíveis comercialmente. As tentativas de desenvolver baterias recarregáveis de lítio falharam devido a problemas de segurança. Por causa da instabilidade inerente do metal de lítio, especial durante o carregamento, a pesquisa então mudou seu foco para uma bateria não metálica de lítio usando íons de lítio. Embora sua densidade de energia seja ligeiramente inferior ao do metal de lítio, após comprovada a segurança das baterias de íons de lítio (desde que tomadas determinadas precauções na sua carga e descarga), em 1991, a Sony Corporation comercializou a primeira bateria de íon de lítio.

    Cuidados

    As baterias de íon de lítio são facilmente corrompidas, inflamáveis e podem até explodir em altas temperaturas. Nunca a deixe exposta diretamente à luz do sol, curto-circuitos ou a abertura da embalagem também podem fazer com que a bateria se inflame.

    Monitoramento constante

    Células de íon-lítio, circuitos de monitoramento de temperatura e carga, regulador de tensão e corrente, terminais e encapsulamento formam a bateria de íon-lítio como a conhecemos.

    O circuito de monitoramento avalia a temperatura desligando a bateria quando esquenta demais durante o uso ou recarga. Outros sensores cuidam do nível de fornecimento de energia, ciclos de carga/descarga, comunicação com um notebook, por exemplo. Estes circuitos, que propiciam segurança e bom funcionamento, na realidade forma um sofisticado micro-computador que drena 5%/mês da energia da bateria e aumenta o seu custo de produção.

    Risco de fogo

    Se a bateria de íon-lítio esquentar a ponto de incendiar o eletrólito (sua química interna) ela pode pegar fogo, daí a existência dos circuitos de proteção. O aquecimento a este ponto pode acontecer decorrente de curto-circuito interno na bateria (problema de fabricação).

    Por serem altamente energéticas um curto numa célula da bateria provoca grande aquecimento propiciando a evaporação do eletrólito à base de solvente orgânico (sendo o éter o mais comum) e, vindo a pegar fogo, a chama desencadeia a combustão do restante da bateria. Importante frisar que o incêndio é um caso raro de ocorrer (da ordem de 2 ou 3 em 1 milhão de unidades).

    Como cuidar de sua bateria de íon-lítio

    • nunca descarregue totalmente a bateria de íon-lítio. Por não sofrer de efeito memória poderá ser recarregado a qualquer momento, então, sempre que possível recarregue-o;
     
    • as baterias de íon-lítio envelhecem naturalmente e duram entre 2 ou 3 anos estando ou não em uso.
     
    Portanto, guardar uma bateria sem usar não faz sentido e na compra verifique a data de fabricação, 1 ano na prateleira da loja significa menos 1 ano de durabilidade;

    • evite o calor pois acelera a decomposição da bateria de íon-lítio;

    • nunca jogue baterias no fogo, elas podem explodir;

    • nunca provoque o curto dos seus terminais;

    • dispense as baterias em postos de coleta apropriados.

    • nunca abra a bateria.

    Baterias de Íon-Lítio com uma autonomia 30% maior (abril 2008)

    Vários pesquisadores do Argonne National Laboratory dos EUA descobriram como a aplicação de novos materiais na fabricação de baterias de Íon-Lítio poderão melhorar sua capacidade e durabilidade de forma notável.

    E provavelmente nós veremos uma aplicação prática desta descoberta brevemente, já que suas descobertas já foram licenciadas pelo fabricante japonês de baterias Toda Kogyo, que dispõe de capacidade para fabricar 30 milhões de baterias por ano.

    Os materiais utilizados fazem parte da nova geração desse segmento específico da química de eletrodos de Íon-Lítio que está acabando com as limitações tradicionais desta tecnologia. Existem soluções como o fosfato de Lítio-Ferro que parece oferecer muito mais segurança e durabilidade, mas que diminui a capacidade. No entanto, o material descoberto pelos cientistas de Argonne melhora muito essa segurança diante dos riscos das “baterias explosivas”, além de aumentar sua capacidade em 30%, um valor importantíssimo.


    Fonte: http://eletronicos.hsw.uol.com.br/baterias-ion-litium.htm
               http://pt.wikipedia.org/wiki/Bateria_de_%C3%ADon_l%C3%ADtio
               http://www.nippobrasilia.com.br/dicas/eletronicos/bateriasionlitio
               http://www.euseiescrever.com.br/noticia.php?b=235154

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