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A bateria de íon de lítio é muito popular em uma ampla variedade de eletrônicos domésticos. Eles são comuns em itens como MP3 players, telefones, PDAs e laptops. Semelhante a outras tecnologias, a bateria de íons de lítio possui uma ampla gama de prós e contras.
Os prós:
Alta densidade de energia: A alta densidade de energia é uma das principais vantagens da tecnologia de baterias de íons de lítio. Como equipamentos eletrônicos, como telefones celulares, precisam operar por mais tempo entre as cargas e, ao mesmo tempo, consumir mais energia, há sempre a necessidade de baterias com densidade de energia muito maior. Além disso, existem muitas aplicações de energia, desde ferramentas elétricas até veículos elétricos. A densidade de potência muito maior oferecida pelas baterias de íons de lítio é uma vantagem distinta. Os veículos elétricos também precisam de tecnologia de bateria com alta densidade de energia.
Autodescarga: Um problema com muitas baterias recarregáveis é a taxa de autodescarga. As células de íons de lítio têm uma taxa de autodescarga muito menor do que a de outras células recarregáveis, como as formas Ni-Cad e NiMH. Normalmente fica em torno de 5% nas primeiras 4 horas após o carregamento, mas depois cai para cerca de 1 ou 2% ao mês.
Baixa manutenção: Uma grande vantagem das baterias de íons de lítio é que elas não requerem manutenção para garantir seu desempenho.
Células Ni-Cad exigiam uma descarga periódica para garantir que não exibissem o efeito memória. Como isto não afecta as células de iões de lítio, este processo ou outros procedimentos de manutenção semelhantes não são necessários. Da mesma forma, as células de chumbo-ácido requerem manutenção, algumas necessitando que o ácido da bateria seja reabastecido periodicamente.
Felizmente, uma das vantagens das baterias de íons de lítio é que não há necessidade de manutenção ativa.
Tensão da célula: A voltagem produzida por cada célula de íon de lítio é de cerca de 3,6 volts. Isto tem muitas vantagens. Sendo maior do que o padrão de níquel-cádmio, níquel-hidreto metálico e até mesmo células alcalinas padrão em cerca de 1,5 volts e chumbo-ácido em cerca de 2 volts por célula, a voltagem de cada célula de íon de lítio é maior, exigindo menos células em muitas aplicações de bateria. Para smartphones, basta uma única célula e isso simplifica o gerenciamento de energia.
Características de carga: As características de carga de uma célula ou bateria de íons de lítio são razoavelmente boas. Eles fornecem 3,6 volts razoavelmente constantes por célula antes de cair quando a última carga é usada.
Não há necessidade de preparação: algumas células recarregáveis precisam ser preparadas quando recebem a primeira carga. Uma vantagem das baterias de íon de lítio é que não há necessidade de que elas sejam fornecidas operacionais e prontas para uso.
Variedade de tipos disponíveis: Existem vários tipos de células de íons de lítio disponíveis. Esta vantagem das baterias de íons de lítio pode significar que a tecnologia certa pode ser usada para a aplicação específica necessária. Algumas formas de bateria de íon de lítio fornecem alta densidade de corrente e são ideais para equipamentos eletrônicos móveis de consumo. Outros são capazes de fornecer níveis de corrente muito mais elevados e são ideais para ferramentas elétricas e veículos elétricos.
Os contras:
Proteção necessária: As células e baterias de íons de lítio não são tão robustas quanto algumas outras tecnologias recarregáveis. Eles exigem proteção contra sobrecarga e descarga excessiva. Além disso, precisam manter a corrente dentro de limites seguros. Conseqüentemente, uma desvantagem das baterias de íons de lítio é que elas exigem circuitos de proteção incorporados para garantir que sejam mantidas dentro de seus limites operacionais seguros.
Felizmente, com a moderna tecnologia de circuitos integrados, isso pode ser incorporado com relativa facilidade à bateria ou ao equipamento, se a bateria não for intercambiável. A incorporação do circuito de gerenciamento de bateria permite que baterias de íons de lítio sejam usadas sem qualquer conhecimento especial. Eles podem ser deixados carregados e, depois que a bateria estiver totalmente carregada, o carregador cortará o fornecimento.
O circuito de proteção incorporado nas baterias de íons de lítio monitora vários aspectos de sua operação. O circuito de proteção limita a tensão de pico de cada célula durante a carga, pois a tensão excessiva pode danificar as células. Eles são normalmente carregados em série, pois normalmente há apenas uma conexão para uma bateria e, portanto, como células diferentes podem exigir diferentes níveis de carga, existe a possibilidade de uma célula experimentar uma tensão superior à necessária.
Além disso, o circuito de proteção evita que a tensão da célula caia muito durante a descarga. Novamente, isso pode acontecer se uma célula puder armazenar menos carga do que outras na bateria e sua carga se esgotar antes das outras.
Um outro aspecto do circuito de protecção é que a temperatura da célula é monitorizada para evitar temperaturas extremas. A corrente máxima de carga e descarga na maioria das embalagens é limitada entre 1°C e 2°C. Dito isto, alguns ficam um pouco quentes em ocasiões durante o carregamento rápido.
Envelhecimento: Uma das principais desvantagens das baterias de íons de lítio para produtos eletrônicos de consumo é que as baterias de íons de lítio envelhecem. Este tempo ou calendário não depende apenas do número de ciclos de carga e descarga pelos quais a bateria passou. Freqüentemente, as baterias só serão capazes de suportar 500 a 1.000 ciclos de carga e descarga antes que sua capacidade caia. Com o desenvolvimento da tecnologia de iões de lítio, este número está a aumentar, mas depois de algum tempo, as baterias podem precisar de ser substituídas e isto pode ser um problema se estiverem incorporadas no equipamento.
As baterias de íon de lítio também envelhecem, estejam em uso ou não. Apesar do uso, há também um elemento relacionado ao tempo na redução da capacidade. Quando uma bateria ou célula de óxido de cobalto e lítio típica de consumo precisa ser armazenada, ela deve ser parcialmente carregada – cerca de 40% a 50% e mantida em uma área de armazenamento fresca. O armazenamento nessas condições ajudará a aumentar a vida útil.
Transporte: Esta desvantagem da bateria de íons de lítio ganhou destaque nos últimos anos. Muitas companhias aéreas limitam o número de baterias de íons de lítio que transportam, e isso significa que seu transporte é limitado a navios.
Para viajantes aéreos, as baterias de íons de lítio geralmente precisam estar na bagagem de mão, embora com a posição de segurança isso possa mudar de tempos em tempos. Mas o número de baterias pode ser limitado. Quaisquer baterias de íons de lítio transportadas separadamente devem ser protegidas contra curtos-circuitos por tampas protetoras, etc. É particularmente importante onde algumas das grandes baterias de íons de lítio, como aquelas usadas em grandes bancos de energia.
É necessário verificar antes de voar se um grande banco de potência pode ser transportado ou não. Infelizmente, a orientação nem sempre é particularmente clara.
Custo: Uma grande desvantagem da bateria de íons de lítio é o seu custo. Normalmente, sua fabricação é cerca de 40% mais cara do que as células de níquel-cádmio. Este é um factor importante quando se considera a sua utilização em artigos de consumo produzidos em massa, onde quaisquer custos adicionais são um problema importante.
Desenvolvimento de tecnologia: Embora as baterias de íon-lítio estejam disponíveis há muitos anos, ainda podem ser consideradas uma tecnologia imatura por alguns, pois é uma área em desenvolvimento. Isto pode ser uma desvantagem em termos do facto de a tecnologia não permanecer constante. No entanto, como novas tecnologias de iões de lítio estão a ser desenvolvidas constantemente, isso também pode ser uma vantagem à medida que melhores soluções estão disponíveis.
