COMO FUNCIONA UMA BATERIA DE LÍTIO ÍON

 

Uma célula de lítio íon é composta de quatro partes principais:

 

 - Cátodo (ou terminal positivo)

 - Ânodo (ou terminal negativo)

 - Eletrólito

 - Separador poroso

 

O cátodo varia entre diferentes tipos de células, mas é sempre um composto de lítio misturado com outros materiais.

O ânodo é quase sempre grafite (carbono) e às vezes inclui vestígios de outros elementos.

O eletrólito é geralmente um composto orgânico contendo sais de lítio para transferir íons de lítio.

O separador poroso permite que íons de lítio passem através dele enquanto separa o ânodo e cátodo dentro da célula.

 

 

Quando a bateria é fabricada é aplicada uma carga inicial de forma que íons de lítio migram do cátodo para o ânodo de carbono

A figura 1 mostra um esquema das reações químicas que ocorrem durante a carga da bateria de lítio íon.

 

 

Figura 1 – Bateria de lítio íon - recarga

 

Quando a célula é descarregada, íons de lítio se movem do ânodo para o cátodo passando pelo eletrólito. Isso descarrega elétrons no lado do ânodo, alimentando a carga, conforme ilustrado na figura 2.

 

Figura 2 - Bateria de lítio íon – descarga

 

Quando a célula é recarregada novamente, este processo é invertido e os íons de lítio passam de volta do cátodo para o ânodo, conforme figura 1.

 

As principais vantagens das baterias de lítio íon são:

 

 - Densidade da energia elevada - potencial para capacidades ainda maiores.

 

 - Auto descarga relativamente baixa - a auto descarga é menor do que a metade da auto descarga das baterias NiCd e NiMh.

 

 - Manutenção Baixa - nenhuma descarga periódica é necessária; sem memória.

 

 - Células de lítio íon causam menos dano quando descartadas do que as de chumbo-ácido ou baterias à base de cádmio. Entre a família de lítio íon, o manganês é o mais amigável em termos de descarte.

 

As principais limitações das baterias de lítio íon são:

 

 - Requer circuito de proteção - o circuito da proteção limita a tensão e a corrente. A bateria é segura se não sobrecarregada.

 

 - Sujeita ao envelhecimento, mesmo se não estiver em uso. Armazenar a bateria em um lugar fresco e a 40 por cento de estado de carga reduz o efeito do envelhecimento.

 

 - Corrente de descarga moderada para alguns tipos.

 

 - Sujeita aos regulamentos do transporte. O embarque de quantidades maiores de baterias de lítio íon pode estar sujeito ao controle regulador. Esta restrição não se aplica ao carregamento pessoal de baterias.

 

 - Caro de se fabricar. Melhores técnicas de fabricação e recolocação de metais raros com alternativas de custo mais baixo, provavelmente reduzirão o preço.

 

 - Tecnologia em desenvolvimento. As mudanças em combinações do metal e da química afetam resultados de testes nas baterias, especialmente com alguns métodos de testes rápidos.

 

 - Necessitam cuidados, pois as baterias do lítio íon têm uma alta densidade de energia.

 

 - A alta temperatura resultante do abuso da célula pode causar dano físico.

 

 - O eletrólito é altamente inflamável. A ruptura pode causar a abertura com chama.