Baterias de Lítio Íon

litio ion
Este post faz parte da série Tipos de baterias. Leia também os outros posts da série:

As baterias de lítio íon são um dos sistemas de armazenamento de energia mais promissores. São leves, compactas, não possuem efeito memória e possuem picos de potência específica de mais de 1000W/kg e energia específica de mais de 100Wh/kg. Também possuem um alto ciclo de vida, alta densidade energética e bom desempenho em alta temperatura. Essas baterias são recicláveis, não possuem metais tóxicos, como o chumbo, mercúrio ou cádmio.

O eletrodo positivo é feito de um material de cobalto oxidado e o eletrodo negativo é feito de um material de carbono. O eletrólito é o sal de lítio que é um solvente orgânico. Neste tipo de baterias, tanto o anodo (grafite), como o catodo (óxido de lítio), é um material nos quais, e do qual, o lítio (como Li +) migra através do eletrólito. A Figura 1 apresenta um diagrama da bateria de lítio íon e seus componentes.

Baterias de Lítio Íon
Figura 1 – Estrutura da bateria de lítio. Fonte: (AKINYELE et al., 2014).

Devido a essas características, essas baterias são muito utilizadas em equipamento médicos, eletrônicos portáteis e aplicações automotivas. As baterias de lítio íon possuem maior eficiência energética do que as baterias a base de chumbo e de níquel.

A principal desvantagem dessa bateria é que ela possui um custo de produção maior do que os outros tipos de baterias, devido à baixa disponibilidade dos materiais que a constituem.

Existem diversos tipos de baterias de lítio, as baterias de metal de lítio são as mais caras, mas são menos seguras. Dentre as baterias de lítio, as baterias de enxofre de lítio são as que possuem maior capacidade de energia com um menor peso, porém, possuem baixo ciclo de vida. As baterias de titanato de lítio possuem a vantagem de ser mais veloz na carga. Já as baterias de polímero de lítio possuem maior confiabilidade e robustez, porém, possuem uma condutividade ruim e uma baixa densidade de potência.

Para uma alta densidade de potência e uma alta corrente de descarga, as baterias de lítio fosfato de ferro são as mais indicadas, elas também possuem uma maior estabilidade térmica e química, tornando-a mais segura.

Devido a essas características, a bateria de lítio vem sendo amplamente utilizada em diferentes aplicações, desde armazenamento de energia para fontes renováveis até veículos não tripulados. No próximo artigo, falarei sobre as principais aplicações das baterias de lítio, e porque os projetistas dessas aplicações escolheram a bateria de lítio como principal forma de armazenamento de energia.

Referências: Baterias de Lítio Íon

AKINYELE, D. O. et al., Review of Energy Storage Technologies for Sustainable Power Networks, Journal of Sustainable Energy Technologies and Assessments, Nova Zelandia, Julho, 2014. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1016/j.seta.2014.07.004>

COELHO, K. D. Estudo de uma Fonte Ininterrupta de Corrente Contínua de Baixa Potência Gerenciada por um Microcontrolador. 2001. 162p. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2001.

KHALIGH, A. et al., Battery, Ultracapacitor, Fuel Cell, and Hybrid EnergyStorage Systems for Electric, Hybrid Electric, Fuel Cell, and Plug-in Hybrid Electric Vehicles: State of the Art. IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 59, N°. 6, p. 2806-2814 Julho 2010.

POLLET, B. G. et al., Current Status of Hybrid, Battery and Fuel Cell Electric Vehicles: From Electrochemistry to Market Prospects, Journal of Electrochimica Acta, África do Sul, Dezembro, 2012. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.electacta.2012.03.172>

TIE, S. F. et. al., A Review of Energy Sources and Energy Management System in Electric Vehicles. Journal of Renewable and Sustinable Energy Reviews, Malasia, Abril, 2013. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.11.077>

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Apaixonada por conhecimento, pesquisadora da USP, empreendedora e cursando Doutorado em Engenharia Elétrica com ênfase em Gerenciamento Eletrônico de Baterias. Acredito que armazenar energia de forma eficiente, é uma das chaves para uma sociedade mais sustentável. Sou formada em Eletrônica Automotiva pela FATEC Santo André, Mestre em Engenharia Elétrica e apaixonada por tecnologia automotiva. Desenvolvi diversos projetos na área automotiva e trabalhei no setor de pós vendas da Volkswagen, auxiliando os concessionários na solução de diversos problemas na área elétrica e eletrônica veicular.

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Luiz Sampaio
luiz sampaio
17/05/2021 10:37

Olá, esta série sobre baterias é bem interessante. Me pergunto o que acontecerá com a crescente demanda da indústria automotiva pelas baterias de ion-Li frente ao custo e a escassez do metal. Temos reservas de sais de Li no Brasil?

Cynthia Thamires Da Silva
Cynthia Thamires da Silva
Reply to  luiz sampaio
28/05/2021 09:54

Olá Luiz, muito obrigada pelo seu comentário. Fico feliz que esteja gostando dos artigos. Existem diversos estudos que indicam que o custo da bateria de litio será cada vez menor, devido ao avanço na tecnologia da extração do Li e também à alta demanda. Aqui no Brasil temos sim reservas de Li, inclusive, vi notícias que será instalada uma fábrica de células de Li no Brasil. Mas claro que a extração de Li e o uso das baterias, deve sempre estar em conjunto com a reciclagem dessas baterias e com o uso sustentável. Na minha opinião, TUDO que for extraído… Leia mais »

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