Como funcionam as baterias de íons de lítio: um guia completo

O que é bateria de íon de lítio?

A bateria de íon de lítio ou bateria Li-Ion é um tipo de bateria recarregável que utiliza compostos de lítio como um dos eletrodos. 

Além desse elemento ela incorpora também outros elementos que melhoram seu desempenho e segurança: um sensor de temperatura, um circuito regulador de tensão e um monitor do estado de carga.

Esses componentes controlam a carga e o fluxo de corrente, registram a última capacidade alcançada na carga completa e controlam a temperatura, que pode afetar negativamente a vida da bateria.

Como funcionam as baterias de íon de lítio?

As baterias de íons de lítio são incríveis, e você provavelmente já usa essa tecnologia no dia a dia, especialmente em ferramentas a bateria, como furadeiras e parafusadeiras. Vamos entender de maneira simples como elas funcionam?

Primeiro, todas as baterias têm dois eletrodos: o ânodo (positivo) e o cátodo (negativo). Entre eles, há um separador que impede que eles se toquem, evitando curto-circuitos. Além disso, há um eletrólito, uma substância que permite o movimento de íons (partículas carregadas) dentro da bateria.

Componentes da Bateria de íons de lítio

• Eletrodos de lítio: diferente das baterias antigas de chumbo-ácido, onde os eletrodos eram de chumbo, nas baterias de íons de lítio, o ânodo é feito de compostos de lítio-carbono e o cátodo de óxidos de lítio-metal;

• Eletrólito: pode ser um gel ou líquido que contém sais de lítio. Ele permite que os íons de lítio se movam entre o ânodo e o cátodo;

• Separador: é uma barreira que permite a passagem de íons de lítio, mas impede que os elétrons e partículas de eletrodos se movam livremente dentro da bateria.

O processo de funcionamento

Quando você usa uma ferramenta a bateria, como uma furadeira, a energia é retirada da bateria.

Os íons de lítio se movem do ânodo para o cátodo através do eletrólito. Esse movimento de íons gera elétrons livres. 

Os elétrons livres fluem do ânodo, passando pelo circuito da ferramenta, gerando eletricidade que faz a ferramenta funcionar. Os elétrons finalmente retornam ao cátodo.

Quando você carrega a bateria, o processo se inverte. Os íons de lítio se movem do cátodo de volta para o ânodo, acumulando energia para ser usada posteriormente.

Por que as ferramentas a bateria adoram íons de lítio?

As vantagens da bateria de íon de lítio são:

• Leveza: baterias de íons de lítio são mais leves que as tradicionais, facilitando o manuseio das ferramentas;

• Maior duração: elas duram mais tempo, permitindo que você trabalhe por mais horas sem precisar recarregar;
  
• Recarga rápida: elas carregam mais rapidamente, então você passa menos tempo esperando e mais tempo trabalhando;

• Menos efeito memória: ao contrário de algumas baterias antigas, as de íons de lítio não perdem capacidade de carga se você não descarregá-las completamente antes de recarregar.

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Quanto tempo as baterias de íon de lítio duram no armazenamento?

Vários fatores podem afetar a vida útil de uma bateria na prateleira, então caso deseje armazenar suas baterias e não pretenda usá-la dentro de uma semana ou mais é recomendado uma carga de aproximadamente 50%. 

Claro que isso pode variar de acordo com o fabricante, mas, em geral, 50% garante que você não diminua a capacidade de armazenamento da bateria enquanto ela estiver parada.

Lembrando que de tempos em tempos, você também precisa verificar suas baterias, pois elas podem descarregar um pouco. Certifique-se de que elas estão em torno de 50% ou qualquer nível recomendado pelo fabricante. Faça isso e você pode esperar que suas baterias durem de 3 a 5 anos em armazenamento.

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Qual o risco de alta temperatura em baterias de íon-lítio?

As baterias de íons de lítio são eficientes, mas têm riscos em altas temperaturas. O calor excessivo pode causar sobreaquecimento, acelerar a degradação dos materiais internos, levar à expansão e vazamento do eletrólito, e até provocar incêndios ou explosões. 

Para mitigar esses riscos, é essencial armazenar as baterias em locais frescos, evitar ambientes quentes, usar carregadores apropriados e sistemas de monitoramento de temperatura. Gerenciar o calor ajuda a garantir a segurança e a durabilidade das baterias.

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