Como o Armazenamento Afeta o Desempenho da Bateria

 

As baterias são um produto perecível e deterioram-se em consequência da ação química que continua durante o armazenamento. O formato da bateria, o sistema eletroquímico, a temperatura e o período de armazenamento são fatores que afetam a vida útil ou a retenção de carga da bateria.

 

 

Figura 1 – Auto descarga em temperaturas diferentes

 

As características de auto descarga de vários tipos de bateria em várias temperaturas são mostradas na figura 1. Baterias não recarregáveis tem taxa de auto descarga menor que as baterias recarregáveis.

Quanto menor a temperatura, menor será a auto descarga. Quanto maior a temperatura maior será a auto descarga. Por isso é aconselhável armazenar baterias em locais frescos, para prolongar a vida útil.

 

Alguns tipos de bateria, tais como baterias não recarregáveis de lítio-cloreto de tionila (LiSOCl₂) desenvolverão filmes protetores ou apassivadores em uma ou ambas as superfícies do elétrodo durante o armazenamento.

Estes filmes podem melhorar substancialmente a vida útil da bateria. No entanto, quando a bateria é colocada em descarga após o armazenamento, a tensão inicial pode ser baixa devido às características de impedância do filme até que seja de passivada pela reação eletroquímica.

 

 Este fenômeno é conhecido como ''passivação'' ou atraso de tensão e é ilustrado na figura 2.

A extensão do atraso de tensão depende do tempo de armazenamento e da temperatura de armazenamento.

Em alguns casos onde a passivação é severa demais, a bateria não pode ser recuperada.

 

Em baterias não recarregáveis de lítio, usualmente recupera-se a bateria, descarregando a bateria por um curto período de tempo com uma corrente baixa.

Essa passagem de corrente elimina o filme passivador no eletrodo da bateria e ela retorna ao normal.

 

Figura 2 – Efeito de passivação devido à auto descarga

 

As características de armazenamento da célula lítio-dióxido de manganês, de 3V, não recarregável, são mostradas na figura 3. Este sistema é muito estável em todas as configurações, com uma perda de capacidade inferior a 1% ao ano.

As células não apresentam nenhum atraso de tensão perceptível no início da maioria das descargas, exceto em baixas temperaturas e altas taxas de descarga.

 

 

Figura 3 – Curva de Armazenagem

 

As baterias de lítio íon recarregáveis,  não pode mergulhar abaixo de 2V/célula por qualquer período de tempo. Formações químicas de cobre no interior da bateria podem levar a auto descarga elevada ou mesmo curto circuito. Se recarregadas, as células podem ficar instáveis, causando calor excessivo ou mostrando outras anomalias.

 

 

Figura 4 – Perda de capacidade com o tempo de armazenagem

 

As baterias devem ser armazenadas num nível de carga entre 40 e 50%. Isso evita que a bateria caia abaixo de 2.50V/célula. Com uma carga de 40%, a maior parte das baterias de lítio íon tem uma tensão em aberto de 3,82V/célula medida à temperatura ambiente.

A figura 4 mostra a perda de capacidade da bateria lítio íon em função do tempo de armazenagem.

 

Armazenamento induz duas formas de perdas: auto descarga que pode ser recuperada com a carga antes do uso e perdas não recuperáveis que diminuem a capacidade permanentemente.

A Tabela 1 ilustra as capacidades remanescentes de baterias à base de lítio e níquel após um período de armazenamento a várias temperaturas.

A bateria de lítio íon tem maiores perdas se armazenada totalmente carregada em vez de uma carga de 40%.

 

As baterias são frequentemente expostas a temperaturas desfavoráveis, e deixar um telefone celular ou câmera no painel de um carro ou no sol quente são exemplos.  Notebooks ficam quentes quando em uso e isso aumenta a temperatura da bateria. A temperatura elevada também prejudica as baterias à base de chumbo e níquel.

 

Se deve descartar uma bateria de lítio íon se mantida abaixo de 2.00V/célula por mais de uma semana. Também descartar se a tensão não se recuperar normalmente após o armazenamento.

 

Temperatura	Chumbo-ácido	NiCd ou NiMh	Lítio íon (Li-cobalto)
	Carga 100%	Carga Qualquer	Carga 40%	Carga 100%
0°C	97%	99%	98%	94%
25°C	90%	97%	96%	80%
40°C	62%	95%	85%	65%
60°C	38%	70%	75%	60%
	Após 6 meses	Após 12 meses	Após 12 meses	Após 3 meses

 

Tabela 1: Capacidade após armazenamento