Li-ion é uma bateria de baixa manutenção, uma vantagem que a maioria das outras químicas não pode reivindicar.A bateria não tem memória e não precisa de exercício (descarga total deliberada) para mantê-la em boas condições.A auto-descarga é menos da metade dos sistemas à base de níquel e isso ajuda nas aplicações de medidor de combustível.A tensão nominal da célula de 3,60 V pode alimentar diretamente telefones celulares, tablets e câmeras digitais, oferecendo simplificações e reduções de custo em relação aos projetos de várias células.As desvantagens são a necessidade de circuitos de proteção para evitar abusos, bem como o alto preço.
Tipos de baterias de íons de lítio
A Figura 1 ilustra o processo.
Li-ion é uma bateria de baixa manutenção, uma vantagem que a maioria das outras químicas não pode reivindicar.A bateria não tem memória e não precisa de exercício (descarga total deliberada) para mantê-la em boas condições.A auto-descarga é menos da metade dos sistemas à base de níquel e isso ajuda nas aplicações de medidor de combustível.A tensão nominal da célula de 3,60 V pode alimentar diretamente telefones celulares, tablets e câmeras digitais, oferecendo simplificações e reduções de custo em relação aos projetos de várias células.As desvantagens são a necessidade de circuitos de proteção para evitar abusos, bem como o alto preço.
A bateria de íons de lítio original da Sony usava coque como ânodo (produto de carvão).Desde 1997, a maioria dos fabricantes de íons de lítio, incluindo a Sony, mudou para grafite para obter uma curva de descarga mais plana.A grafite é uma forma de carbono que tem estabilidade de ciclo a longo prazo e é usada em lápis de grafite.É o material de carbono mais comum, seguido por carbonos duros e macios.Carbonos de nanotubos ainda não encontraram uso comercial em íons de lítio, pois tendem a emaranhar e afetar o desempenho.Um material futuro que promete melhorar o desempenho do Li-ion é o grafeno.
A Figura 2 ilustra a curva de descarga de tensão de um Li-ion moderno com ânodo de grafite e a versão inicial de coque.
Vários aditivos foram testados, incluindo ligas à base de silício, para melhorar o desempenho do ânodo de grafite.São necessários seis átomos de carbono (grafite) para se ligar a um único íon de lítio;um único átomo de silício pode se ligar a quatro íons de lítio.Isso significa que o ânodo de silício teoricamente poderia armazenar mais de 10 vezes a energia do grafite, mas a expansão do ânodo durante a carga é um problema.Os ânodos de silicone puro, portanto, não são práticos e apenas 3 a 5 por cento do silício é normalmente adicionado ao ânodo de um à base de silício para obter um bom ciclo de vida.
O uso de titanato de lítio nanoestruturado como aditivo anódico mostra um ciclo de vida promissor, boa capacidade de carga, excelente desempenho em baixa temperatura e segurança superior, mas a energia específica é baixa e o custo é alto.
A experimentação com materiais de cátodo e ânodo permite que os fabricantes reforcem qualidades intrínsecas, mas um aprimoramento pode comprometer outro.A chamada “Célula de Energia” otimiza a energia específica (capacidade) para alcançar longos tempos de execução, mas com potência específica menor;a “Power Cell” oferece uma potência específica excepcional, mas com menor capacidade.A “Célula Híbrida” é um compromisso e oferece um pouco dos dois.
Os fabricantes podem obter uma alta energia específica e baixo custo com relativa facilidade adicionando níquel em vez do cobalto mais caro, mas isso torna a célula menos estável.Embora uma empresa iniciante possa se concentrar em alta energia específica e baixo preço para obter rápida aceitação no mercado, a segurança e a durabilidade não podem ser comprometidas.Fabricantes respeitáveis atribuem alta integridade à segurança e longevidade.
A maioria das baterias de íon-lítio compartilham um design semelhante que consiste em um eletrodo positivo de óxido metálico (cátodo) que é revestido em um coletor de corrente de alumínio, um eletrodo negativo (ânodo) feito de carbono/grafite revestido em um coletor de corrente de cobre, um separador e eletrólito feito de sal de lítio em um solvente orgânico.Mais informações, pls vá com teda bateria.com.
A Tabela 3 resume as vantagens e limitações do Li-ion.
Horário da postagem: 26 de junho de 2022