Compreender o funcionamento das baterias de lítio ajuda a perceber por que motivo ocupam um lugar central nas atuais soluções de mobilidade sustentável e nas estratégias para avançar na descarbonização e reduzir a pegada de carbono. Também permite entender a importância do manuseamento adequado, das medidas de segurança e das soluções de carregamento e armazenamento de baterias de lítio nas organizações.
Na Conterol, apoiamos as empresas com um catálogo de mais de 3.000 produtos para a gestão e o armazenamento de substâncias perigosas, incluindo soluções para baterias de lítio.
Funcionamento das baterias de lítio.
As baterias de lítio ou baterias de ião de lítio são baterias recarregáveis que utilizam compostos de lítio como um dos elétrodos.
Estas baterias têm uma longa vida útil e uma elevada densidade energética num espaço reduzido. Além disso, perdem pouca carga quando não são utilizadas.
Fazem parte do quotidiano de particulares e empresas: estão presentes em telemóveis, em soluções de mobilidade elétrica que vão dos automóveis aos empilhadores e numa grande variedade de dispositivos.
Componentes e características das baterias de lítio.
As baterias de lítio são compostas por várias partes diferentes:
- Um elétrodo negativo, ou ânodo. Durante a descarga, liberta os eletrões para o circuito externo.
- Um elétrodo positivo, ou cátodo. Durante a descarga, recebe os eletrões.
- Uma ou várias células, cilíndricas ou planas, consoante o tipo de bateria e o dispositivo a que se destinam. Os veículos elétricos rodoviários, logísticos ou industriais utilizam frequentemente células cilíndricas, enquanto computadores portáteis, tablets e telemóveis podem utilizar células planas.
- Componentes destinados a melhorar o desempenho e a segurança, normalmente um sensor de temperatura, um circuito regulador de tensão e um monitor do estado de carga. Desta forma, permitem controlar a carga e a temperatura, dois fatores que influenciam a durabilidade e os riscos da bateria.
Como é que uma bateria de lítio fornece corrente a um dispositivo?
Quando uma bateria de lítio alimenta um dispositivo, os iões de lítio saem do ânodo, ou elétrodo negativo, e atravessam o eletrólito até ao cátodo, ou elétrodo positivo.
Neste movimento entre os elétrodos ocorre uma diferença de potencial que provoca a circulação dos eletrões no circuito externo e produz a corrente elétrica que alimenta o dispositivo ou veículo.
Funcionamento das baterias de lítio: como são recarregadas?
Durante o carregamento, os iões de lítio deslocam-se do cátodo, ou elétrodo positivo, para o ânodo, ou elétrodo negativo, através do eletrólito. A energia elétrica fornecida pelo carregador fica armazenada na bateria para ser utilizada posteriormente pelo dispositivo, máquina ou veículo.
Riscos das baterias de lítio e como preveni-los.
As baterias de lítio apresentam vantagens importantes, mas também vulnerabilidades e pontos críticos relacionados com a proteção e a segurança. Conhecê-los é o primeiro passo para minimizar os riscos e as suas potenciais consequências.
Sobrecarga.
A sobrecarga ocorre quando a tensão de carregamento ultrapassa o valor permitido para o qual a bateria foi concebida. Em casos extremos, pode desencadear uma fuga térmica e um incêndio.
A maioria das baterias incorpora sistemas de gestão, ou BMS, para controlar e evitar sobrecargas. No entanto, uma deterioração ou avaria pode comprometer esta proteção.
Para evitar que uma combustão espontânea gere um incêndio que se estenda a outras baterias ou a outras áreas, existem soluções para empresas. São os armários e soluções de carga e armazenamento para baterias de lítio.
Temperaturas extremas.
O sobreaquecimento afeta o funcionamento das baterias de lítio e pode provocar uma fuga térmica. Pode resultar do aumento da temperatura durante o carregamento ou de temperaturas ambiente elevadas.
Em caso de incêndio nas instalações, o aumento da temperatura pode também desencadear a fuga térmica de baterias situadas à distância, criar novos focos e agravar o incêndio.
As temperaturas inferiores a zero graus Celsius também podem perturbar o sistema e prejudicar o carregamento.
Para evitar um problema deste tipo e suas possíveis consequências, os já mencionados armários de segurança para baterias são o melhor sistema de prevenção de riscos. Entre eles destacam-se os armários de armazenamento e carga de baterias lockEX inside com proteção antideflagrante.
Golpes ou impactos.
Um impacto acidental pode perfurar a bateria e provocar um incêndio. Para minimizar este risco durante o transporte, podem utilizar-se soluções específicas para o transporte das baterias de lítio. Nas zonas de armazenamento, devem utilizar-se armários e espaços seguros para baterias de lítio.
Como agir em caso de incêndio das baterias de lítio.
Quando ocorre um incêndio que afeta uma ou várias baterias de lítio, quer resulte de uma fuga térmica interna quer de chamas externas, devem seguir-se os procedimentos de emergência previstos e aplicar produtos e meios de extinção adequados às baterias de lítio.
Na Conterol dispomos de uma ampla gama de soluções para a extinção de baterias de lítio eficazes e de fácil manuseamento.
- Mantas ignífugas de utilização simples.
- Kits completos para a extinção de incêndios em baterias de lítio.
- Extintores e supressores de fogo.
- Agentes extintores Extover, uma solução mineral reutilizável destinada à contenção e extinção.
Fontes:
https://pt.wikipedia.org/wiki/Bateria_de_i%C3%A3o_l%C3%ADtio
https://www.iberdrola.com/inovacao/baterias-ion-litio
https://blog.toyota-forklifts.es/baterias-litio-riesgos-y-prevencion