Seja para câmeras digitais, sistemas de segurança residencial ou dispositivos controlados remotamente que exigem alimentação confiável, as pilhas AA Energizer Ultimate Lithium oferecem soluções energéticas confiáveis. Fabricadas com células não recarregáveis e com composição química à base de lítio puro, garantem maior potência e longa durabilidade.
Elas podem suportar muitos ciclos de carga e descarga e têm vida útil de até 20 anos quando armazenadas, mas podem explodir violentamente se forem mal utilizadas.
Tensão
A tensão das baterias de lítio varia de acordo com o uso e a quantidade de carga restante, o que pode ser facilmente verificado com um voltímetro, conectando seus fios aos terminais positivo e negativo. Uma bateria recém-retirada da embalagem apresenta uma tensão em circuito aberto (OCV) superior a 1,5 V; por outro lado, uma bateria retirada de uma câmera de trilha que já esteja parcialmente descarregada terá uma OCV abaixo desse nível.
As pilhas Energizer Ultimate Lithium oferecem o dobro da vida útil e maior tempo de armazenamento do que as pilhas alcalinas AA comuns, além de apresentarem menor autodescarga. Isso significa que você pode registrar momentos inesquecíveis com sua câmera digital, proteger sua casa com sistemas de segurança inteligentes ou controlar dispositivos com controle remoto por mais tempo, sem se preocupar em trocar a pilha toda vez que ela acabar.
Cada aparelho tem necessidades de energia diferentes, o que explica por que existem quatro tamanhos de pilhas: AA, AAA, C e 9V. Dentre essas pilhas, as AA são as mais utilizadas para alimentar relógios, brinquedos e controles remotos; outras aplicações comuns para elas incluem lanternas, rádios portáteis e instrumentos musicais.
As pilhas AA recarregáveis estão disponíveis em várias composições químicas: níquel-cádmio, níquel-hidreto metálico e íon-lítio. As baterias de íon-lítio (ou “células de íon-lítio”) são baterias AA recarregáveis amplamente utilizadas em smartphones e tablets; normalmente fornecem entre 3,6 e 3,7 V por célula. Seu código de identificação costuma ser 14500, em vez de AA.
As baterias de lítio podem apresentar um ânodo feito de pó de sulfeto de ferro combinado com grafite em pó ou um cátodo composto por um composto de lítio dissolvido em um eletrólito, dependendo de sua composição química. As baterias alcalinas geralmente possuem ânodos compostos de zinco e óxido de manganês, enquanto os cátodos utilizam hidróxido de potássio ou de sódio, o que torna as baterias de lítio muito mais potentes. Sua composição química diferente também contribui para sua maior resistência. Essas baterias são mais ecológicas do que as baterias alcalinas AA padrão, pois não contêm o mercúrio presente nas baterias alcalinas descartáveis e são cerca de um terço mais leves que as tradicionais; além disso, sua reciclagem não libera substâncias químicas tóxicas no meio ambiente.
Capacidade
As baterias de lítio são medidas em miliamperes-hora (mAh). Quanto maior for a capacidade em miliamperes-hora, mais energia uma bateria de lítio pode fornecer e mais tempo leva para que comece a se esgotar; as baterias de lítio oferecem capacidades em mAh muito maiores do que as alcalinas – o que as torna ideais para dispositivos que consomem muita energia, como câmeras digitais e lanternas; elas também apresentam taxas de autodescarga mais baixas, preservando a energia por mais tempo.
A composição química das baterias de lítio desempenha um papel fundamental em seu desempenho e usabilidade. Enquanto as baterias alcalinas utilizam eletrodos de zinco e óxido de manganês, as baterias de lítio contêm ânodos de lítio metálico ou pó de sulfeto de ferro misturado com grafite em pó; alguns compostos de lítio dissolvidos em solventes orgânicos também estão presentes. As baterias de lítio não só são mais potentes do que as alcalinas em termos de maior capacidade em mAh, como também se destacam por sua capacidade superior.
As pilhas Energizer Ultimate Lithium possuem uma capacidade de 3.000 mAh, o que as torna uma das pilhas AA de lítio com maior capacidade do mercado. Além disso, sua durabilidade as torna altamente recomendadas; essas pilhas AA de lítio podem ser encontradas em diversos aparelhos, incluindo controles remotos e câmeras digitais; além disso, sua baixa taxa de autodescarga as torna adequadas para usuários regulares.
As baterias recarregáveis AA de lítio estão disponíveis em várias composições químicas, desde níquel-cádmio até níquel-hidreto metálico e íon-lítio. As pilhas de NiCd e NiMH geralmente oferecem 1,2 V, enquanto as de íon-lítio oferecem, normalmente, entre 3,6 e 3,7 V. As pilhas de íon-lítio costumam ser designadas como 14500, enquanto as de níquel-hidreto metálico geralmente apresentam o código 875.
As baterias de lítio podem ser encontradas em muitas lojas de eletrônicos e estão disponíveis nas versões alcalinas e recarregáveis, para uso em aparelhos eletrônicos domésticos, como despertadores e brinquedos infantis. As pilhas de íon-lítio também podem ser usadas para alimentar laptops ou outros dispositivos eletrônicos que exigem pequenos picos de energia; essas pilhas podem ser compradas online ou em lojas locais e, normalmente, custam mais do que as alcalinas.
Autodescarga
A autodescarga das baterias de lítio refere-se a uma reação interna que reduz a capacidade sem fontes de energia externas, mesmo quando não estão conectadas a um aparelho ou dispositivo. Embora esse processo possa ocorrer naturalmente com o tempo, a autodescarga muito frequente pode se tornar perigosa; em casos extremos, pode até causar um “runaway térmico”, no qual gases quentes vazam do interior da bateria e são liberados de forma perigosa no ambiente ao redor.
As taxas de autodescarga das baterias de lítio-íon (LiB) dependem de vários fatores, incluindo matérias-primas, temperatura e composição do eletrólito. Alguns desses fatores também influenciam a oxidação do ânodo, o que leva à formação de dendritos, bem como a altos níveis de impurezas de ferro que se precipitam no eletrodo negativo e criam curtos-circuitos internos, resultando em altas taxas de autodescarga e baixa estabilidade.
Compreenda quais fatores contribuem para a autodescarga das baterias de íon-lítio, a fim de minimizá-la e, assim, prolongar a vida útil da bateria. Um fator determinante é a qualidade do eletrólito; um eletrólito de excelente qualidade pode reduzir drasticamente a autodescarga. Eletrólitos de estado sólido e aditivos condutores podem aumentar o contato entre os eletrodos e o eletrólito, reduzindo reações indesejadas entre o eletrólito e os eletrodos.
A consistência das baterias de lítio é outro fator fundamental que influencia sua taxa de autodescarga, sendo que um desempenho inconsistente pode levar à autodescarga ou a outros problemas, como a polarização.
Para avaliar com precisão uma bateria de íons de lítio, é imprescindível utilizar um sistema avançado de testes. Isso permite a medição precisa da resistência interna, da tensão e da capacidade, ao mesmo tempo em que ajuda a identificar quaisquer defeitos ou falhas em suas células.
Ao contrário dos métodos convencionais, essa técnica rápida permite determinar com rapidez a autodescarga de baterias de lítio no nível da célula. Isso é possível ao se escolher um limiar de OCV que minimize os efeitos de polarização e avalie a qualidade da bateria em pouco tempo. Além disso, essa abordagem elimina quaisquer processos demorados de repouso que possam danificar as baterias como um todo.
Explosões
As baterias de lítio alimentam muitos dos nossos aparelhos de consumo favoritos, desde escovas de dentes até patinetes elétricos. Infelizmente, nos últimos anos, as baterias de lítio também têm sido associadas a incêndios e explosões; por isso, as usinas de reciclagem adotam várias medidas de segurança para garantir que não manuseiem aparelhos que possam se tornar potencialmente explosivos.
Matt Plummer atua como diretor de operações na Usina de Reciclagem Sunnking, no oeste de Nova York, que coleta e separa aparelhos eletrônicos entregues pelos consumidores para reciclagem ou descarte. Nos primeiros meses de trabalho na empresa, Plummer percebeu em primeira mão como a situação pode se agravar rapidamente quando se lida com baterias descartadas de forma inadequada.
As células de baterias de lítio podem sofrer fuga térmica e explodir se entrarem em curto-circuito, superaquecerem, forem danificadas ou apresentarem defeitos — muitas vezes devido a falhas internas de fabricação, defeitos de soldagem ou contaminação por micropartículas metálicas; ou por defeitos microscópicos em seu separador (Ruiz e Pfrang 2018), que, por sua vez, provocam reações exotérmicas dentro da célula da bateria, levando ao aumento da pressão até que ela acabe explodindo (Loveridge et al. 2018).
Explosões envolvendo baterias de lítio podem produzir uma enorme nuvem de detritos contendo aerossóis tóxicos compostos por vapores de carbono, oxigênio e alumínio e partículas sólidas, carbonatos de metais de transição, bem como queimaduras secundárias induzidas por íons de flúor — criando uma mistura potencialmente letal para qualquer paciente que esteja nas proximidades. Esses aerossóis podem causar graves problemas médicos, incluindo queimaduras primárias, secundárias e terciárias, bem como efeitos sistêmicos decorrentes da inalação de íons de flúor.
O Instituto de Pesquisa em Segurança contra Incêndios da UL realizou uma pesquisa abrangente sobre esse tema e desenvolveu um curso de treinamento on-line destinado a ensinar os bombeiros a identificar e agir diante de dispositivos de mobilidade elétrica alimentados por baterias de íon-lítio e seus componentes alimentados por células de bateria de íon-lítio. O curso gratuito, intitulado “A Ciência dos Riscos de Incêndio e Explosão em Baterias de Íons de Lítio”, explora os fenômenos físicos por trás do desenvolvimento de incêndios e explosões em células de baterias de íons de lítio.