QUAL O MODO CORRETO DE ARMAZENAR CÉLULAS OU BATERIAS DE LÍ-ÍON E COMO O ARMAZENAMENTO INADEQUADO PODE INTERFERIR?
É provável que a bateria do seu celular, tablet ou laptop seja uma bateria de lítio-íon. Mas também as encontramos em equipamentos médicos, veículos elétricos, ferramentas elétricas, e muitos outros.
As baterias de lítio-íon são mais estáveis, leves e menores do que outros tipos de baterias, tais características as tornam uma das principais baterias utilizadas na atualidade. Mas como será que o armazenamento pode interferir na sua vida útil?
Geralmente ao adquirir células de lítio-íon não nos damos conta da importância do armazenamento correto para a preservação das características químicas e elétricas da bateria. Um armazenamento correto pode influenciar drasticamente a eficiência de uma célula ou bateria, bem como prolongar sua vida útil gerando economias consideráveis.
Este artigo tem por finalidade demonstrar as diversas influências no momento do armazenamento de células ou baterias de li-íon (temperatura, umidade, estado de carga e etc.).
Tendo como principal objetivo detalhar as condições ideais de armazenamento para prolongar sua vida útil conservando suas principais características para o momento da utilização.
A auto-descarga de baterias de lítio-íon
Antes de mais nada é preciso compreender o que vem a ser a auto-descarga de baterias de lítio-íon, tal conhecimento inicial é de extrema importância no que diz respeito ao armazenamento.
Após o processo de fabricação, por se tratarem de dispositivos eletroquímicos as baterias de lítio íon, começam imediatamente a perder sua carga ao longo do tempo (mesmo em estado de repouso).
A taxa na qual a bateria perde sua carga enquanto não está sendo utilizada é chamada de auto-descarga. A auto-descarga típica de células de lítio íon é de cerca de 5% nas primeiras 24 horas e depois de 0,5-2% de auto-descarga por mês. Caso a bateria possua um circuito de proteção temos em torno de mais 3% de auto-descarga por mês.
Como armazenar células de Li-ion
Estado de carga (SOC) ideal no armazenamento
O estado de carga (SOC) do inglês “state of charge” significa a quantidade de energia armazenada em uma determinada célula ou bateria.
Segundo os fabricantes as células e baterias de lítio-íon devem ser armazenadas em um estado de carga (SOC) em torno de 40%. Baterias armazenadas fora da faixa recomendada resultam em uma maior perda de capacidade.
Ao armazenar uma bateria totalmente carregada ao contrário do que muitos pensam resultará em uma maior perda de energia (auto-descarga), portanto é extremamente importante durante o armazenamento garantir que as células estejam em um estado de carga de 40% conforme recomendação dos fabricantes.
As células de lítio íon não devem ser armazenadas abaixo da sua tensão mínima (em torno de 2.5V) por nenhum período extenso. Além de resultar em um modo de “sono”, estimula a formação de passagens de cobre, que podem elevar a auto descarga.
Uma célula de lítio íon mantida abaixo de 2,5 V por mais de uma semana ou que não recupere normalmente sua tensão após o armazenamento, deve ser descartada com segurança (ou seja, reciclada).
Como regra geral, quando a auto descarga total da bateria for superior a 20%, você pode considerar que a bateria expirou. Você pode encontrar a data prevista de vencimento da bateria na embalagem ou na bateria. A maioria dos fabricantes reconhecidos o diferencia do texto ao redor com recursos diferenciados, como caixa, cor ou separação.
Temperatura ideal de armazenamento
Outro fator de importância no que diz respeito ao armazenamento é a temperatura do ambiente. As baterias de lítio íon devem ser armazenadas em temperatura ambiente ou abaixo, dessa forma obtém-se baixos níveis de auto-descarga.
Na maioria dos casos, qualquer ambiente fresco é considerável razoável, apenas evite armazenar suas baterias em altas temperaturas. Mesmo em temperaturas relativamente quentes de 25ºC, uma bateria típica perde pouca porcentagem de capacidade de carga a cada ano. Altas temperaturas aceleram a taxa de auto-descarga e consequentemente podem interferir na vida útil da bateria.
Considerações entre Temperatura e estado de carga
Aprendemos que a auto-descarga ocorre com todas as baterias durante o armazenamento. Carregar a bateria antes do uso serve para restaurá-la a um estado de carga razoável.
A tabela a seguir ilustra como os dois principais fatores (temperatura e estado de carga) afetam a capacidade das baterias de lítio-íon ao longo de um período de doze meses.
Também demonstra comparativamente por que você nunca deve armazenar baterias de lítio-íon totalmente carregadas.
Embalagem para armazenamento
As baterias são melhor armazenadas em sua embalagem original. Quando isso não for possível, as baterias devem ser embaladas individualmente em plástico.
No armazenamento, as baterias nunca devem entrar em contato com itens metálicos ou outras baterias. Não é recomendado armazenar as baterias em locais contendo clipes de papel ou outros itens metálicos para reutilização posterior, ou em uma bolsa ou bolso contendo chaves ou moedas. O contato com outras baterias ou itens metálicos pode aumentar substancialmente o risco de curto-circuito.
O fluxo de excesso de corrente em uma bateria em curto-circuito faz com que sua temperatura suba, tornando-a significativamente mais suscetível a vazamentos e incêndios.
A figura abaixo exemplifica o modo correto de armazenamento:
Conclusão
O processo de armazenamento de baterias de lítio-íon requer um conhecimento das características ideais de armazenagem (estado de carga ideal, temperatura, tempo de armazenagem, tipo de embalagem e etc). Ao respeitar os limites dos diversos fatores impostos pelos fabricantes, como consequência, a vida útil das baterias de lítio-íon aumenta consideravelmente.
Levando em consideração que um dos objetivos principais das empresas é reduzir o desperdício a zero e maximizar os resultados, o conhecimento do armazenamento correto das baterias de lítio-íon se torna primordial e deve ser considerado uma parte importante do processo.