No entanto, sua operação requer energia fornecida, por exemplo, por baterias Li-Ion, que são cada vez mais populares devido às suas diversas aplicações. Vamos ver quais propriedades dessas baterias fazem com que os fabricantes de diversos tipos de dispositivos eletrônicos as usem cada vez com mais frequência.
Projeto de baterias Li-Ion
As baterias Li-Ion consistem em um cátodo, ânodo, separador e eletrólito. O cátodo pode ser feito de diferentes óxidos metálicos, por exemplo, óxido de cobalto(III) de lítio (LiCoO 2 ) ou óxido de manganês de lítio (LiMn 2 O 4 ). Por outro lado, o ânodo é mais comumente feito de grafite . O papel principal é desempenhado aqui pelo lítio, cujos íons se movem entre os eletrodos durante a descarga e o carregamento. O eletrólito é geralmente um líquido que contém sais de lítio dissolvidos em uma mistura de solventes orgânicos ou um sólido. O eletrólito geralmente é produzido a partir de carbonato de vinileno . As baterias de íons de lítio consistem em várias pequenas células combinadas em pacotes. Eles são totalmente configuráveis, fornecendo assim a tensão desejada.
Vantagens e desvantagens da tecnologia de íons de lítio
Vamos primeiro discutir as vantagens das baterias Li-Ion.
- Alta densidade de energia: A tecnologia Li-Ion apresenta uma das maiores densidades de energia, o que permite que grandes quantidades de energia sejam armazenadas em pequenas baterias.
- Baixa auto-descarga: Em comparação com outros tipos de baterias, estas têm uma taxa de auto-descarga muito baixa e, portanto, podem armazenar energia por um longo período de tempo sem perda significativa de capacidade.
- Longa vida útil: as baterias de íons de lítio têm uma longa vida útil. A vida útil das células padrão varia de 300 a 1000 ciclos de carga, mas algumas têm valores mais altos.
- Sem efeito de memória: ao contrário de algumas outras tecnologias, as baterias Li-Ion praticamente não têm efeito de memória. Consequentemente, eles não precisam ser totalmente descarregados antes de serem conectados novamente para serem carregados.
- Taxa de carregamento: em comparação com outras baterias populares, as baterias de íon-lítio apresentam uma taxa de carregamento mais rápida, o que é uma grande vantagem, especialmente para dispositivos que usam muita energia.
- Baixo impacto ambiental: A tecnologia Li-Ion é muito menos prejudicial ao meio ambiente do que outras soluções, como baterias de chumbo-ácido ou níquel-cádmio. Em primeiro lugar, eles não contêm metais pesados, que são perigosos para o meio ambiente. Além disso, menos energia é desperdiçada devido à maior eficiência e menor duração do processo de carregamento.
Com os recursos mencionados acima, as baterias Li-Ion são prontamente usadas e estão se tornando mais comuns em vários dispositivos do dia a dia. É triste dizer, mas a tecnologia de íons de lítio também tem desvantagens, que de alguma forma restringem suas aplicações. Veja abaixo alguns exemplos.
- Preço alto: O custo de produção das baterias Li-Ion é superior ao de outras soluções, o que contribui para um alto preço de venda.
- Problema de descarga profunda: Se as baterias de íons de lítio forem descarregadas abaixo do nível recomendado, elas podem ser danificadas de forma irreparável.
- Degradação de capacidade: as baterias Li-Ion perdem sua capacidade ao longo do tempo, mesmo sem uso intenso. Isso reduz o tempo de operação de dispositivos que usam essas baterias.
- Segurança de uso: Baterias de íon de lítio danificadas podem explodir ou causar incêndio. Temperaturas extremamente altas ou sobrecarga também podem levar a tais eventos.
Apesar de suas desvantagens, as baterias de íons de lítio têm um grande número de aplicações diversas.
Onde as baterias Li-Ion são usadas?
A tecnologia Li-Ion é agora um dos métodos de produção mais populares para baterias. Com suas vantagens mostradas acima e sua personalização, eles são facilmente usados em diversos tipos de dispositivos. Então, onde você encontrará baterias desse tipo?
Eletrônicos de consumo
As baterias de íons de lítio são usadas principalmente em eletrônicos de consumo. Você os encontrará em smartphones, computadores, televisores, laptops, fones de ouvido sem fio, relógios, câmeras e muitos outros dispositivos eletrônicos. Eles são comumente usados em dispositivos móveis de uso diário devido, entre outros, à alta densidade de energia, tamanhos pequenos e longa vida útil.
Veículos elétricos
Veículos elétricos e híbridos são um grupo popular de máquinas que usam baterias de íon-lítio. As baterias são usadas porque são mais leves do que as baterias de chumbo-ácido convencionais, permitindo viagens bastante longas entre as cargas. O uso das baterias em veículos de última geração ajuda a reduzir as emissões de CO 2 do escapamento.
Armazenamento de energia
Os sistemas de armazenamento de energia industrial e doméstico são cada vez mais populares para o armazenamento de energia de fontes renováveis , como energia eólica ou solar . Esses sistemas usam baterias Li-Ion.
Ferramentas elétricas
Devido ao seu alto desempenho e capacidade de carregamento rápido, as baterias de íons de lítio são facilmente usadas na maioria das ferramentas elétricas sem fio. Você pode encontrá-los em equipamentos como: esmerilhadeiras, furadeiras, serras e muitos mais.
Dispositivos médicos
Tamanhos pequenos de baterias Li-Ion permitem seu uso em dispositivos médicos especializados. Eles são usados, por exemplo, em marcapassos, eletrocardiógrafos, monitores de pressão, carrinhos médicos e outros equipamentos salva-vidas. Essas são apenas algumas das principais aplicações das baterias de íon-lítio. Você também os encontrará em sistemas usados para fornecimento de energia de emergência, bem como em drones e veículos de controle remoto. Experimentos são conduzidos para seu uso na aviação.
