Escolhendo uma Química de Bateria para o Seu Projeto

Se você está desenvolvendo um produto que precisa de uma fonte de alimentação portátil, pode imediatamente optar por uma popular bateria de polímero de lítio ou uma simples bateria AA. No entanto, essa é realmente a escolha ótima para o seu dispositivo? Vamos dar uma olhada na vasta gama de opções disponíveis, bem como outras considerações a respeito da escolha de baterias.

Pontos Críticos a Considerar

Um aspecto frequentemente negligenciado pelos engenheiros na escolha da bateria é como o produto será entregue ao usuário final. Com as regulamentações de envio para baterias à base de Lítio, pode ser difícil entregar um produto com baterias de polímero de lítio ao seu usuário final pelo correio. Mas o envio de baterias não se resume apenas a regulamentações, uma bateria de chumbo-ácido, por exemplo, é muito pesada e pode incorrer em custos significativos de entrega devido ao peso. Essas desvantagens podem superar qualquer benefício que você obtenha de qualquer um desses tipos de bateria.

Outra consideração frequentemente esquecida é as condições ambientais presentes onde o dispositivo será usado. Se o produto for usado ao ar livre ou em um ambiente industrial, você pode encontrá-lo exposto a temperaturas muito mais baixas ou mais altas do que algumas químicas podem suportar. Quando você está testando o produto em seu laboratório à temperatura ambiente, tudo parece bom, então o produto acaba no Canadá exposto a -40°C, ou na Austrália experimentando +45°C ambiente e de repente, as baterias não funcionam como esperado. As baterias são baseadas em reações químicas, que desaceleram a -40°C, se o eletrólito não congelar completamente e parar o funcionamento da bateria. No exemplo australiano, uma caixa preta ao sol pode facilmente atingir mais de 70°C. Tais altas temperaturas podem fazer com que algumas químicas falhem de maneiras explosivas.

Se o seu produto vai ser portátil, o volume e o peso da bateria podem desempenhar um papel significativo na escolha. Aparelhos auditivos são um ótimo exemplo disso, pois você não esperaria ver uma bateria de chumbo-ácido em um aparelho auditivo, pelo menos não em um destinado ao uso humano.

A voltagem da bateria também pode desempenhar um papel significativo na sua escolha. Se você precisar de várias células para alcançar uma voltagem que seja prática para o seu projeto, o pacote pode se tornar muito volumoso ou impraticável. Relacionado de perto com a voltagem está, claro, a corrente. Algumas baterias são capazes de correntes muito altas, e outras podem ter dificuldades para produzir muita coisa. Se você tem demandas de alta corrente para motores, LEDs brilhantes ou poder de processamento, você poderia descartar muitas químicas imediatamente.

Como exemplo dessas considerações, eu tive um acidente com um piloto automático experimental que causou a queda de uma pequena aeronave não tripulada de fotografia de culturas há algum tempo. O acidente foi no meio de um campo que não via chuva há 6 meses, em um dia ventoso de 42°C (107.6°F). A grande bateria de polímero de íon de lítio de 4 células foi esmagada, e uma célula começou a falhar. Isso se propagou pelas outras células até que os gases de ventilação pegaram fogo e incendiaram a grama ao redor. Tivemos sorte de ter um caminhão de bombeiros à mão para essa eventualidade, ou poderia ter sido um desastre maior. Desde então, só voamos com células LiFePO4, pois elas não exibem esse modo de falha em cascata e são muito mais estáveis. Eu precisava da densidade energética de uma célula secundária de lítio, mas não da capacidade de custar milhões em responsabilidades por danos causados por incêndio.

O incêndio pode não parecer grande coisa, mas se isso tivesse acontecido na extremidade mais distante de sua área de voo, perto das árvores ao longe, isso teria sido um enorme desastre até conseguirmos chegar até lá. Eu já causei a queda de dezenas de aeronaves testando novos hardwares/firmwares, esta foi a primeira vez que uma acabou pegando fogo. Isso mostra que, apesar de muitos testes, casos extremos de comportamento da bateria podem te surpreender se a situação for exatamente a certa.

Células Primárias vs Secundárias

Ao procurar por uma bateria, você precisa considerar se uma bateria recarregável é a escolha certa ou não. Ter um circuito de carregamento em seu dispositivo pode ser muito conveniente, mas também pode vir com requisitos regulatórios significativos e aprovações de segurança. Baterias baseadas em lítio são sensíveis sobre como são carregadas e podem causar um desastre incendiário se não forem bem tratadas. Outras químicas ficam felizes em serem sobrecarregadas sem se transformarem em um motor de foguete.

Se você tem um dispositivo que ficará armazenado por um longo tempo e precisa de incrível confiabilidade quando for usado, então uma bateria recarregável provavelmente não vai ser a solução que você está procurando. Exemplos que você pode ter encontrado incluem Localizadores Pessoais de Emergência e Desfibriladores Externos Automáticos.

Então, o que é uma célula primária ou uma célula secundária? Simplesmente, uma célula primária é de uso único. Os químicos na bateria criam uma carga, mas essa reação não pode ser revertida carregando a célula. Uma célula secundária permite reutilização por meio de recarga.

Células primárias tipicamente têm densidades energéticas relativamente altas e vida útil de armazenamento comparadas às suas contrapartes de células secundárias. Células secundárias podem ser mais convenientes, pois não precisam ser substituídas após serem drenadas, no entanto, não podem ser armazenadas em um estado carregado por um longo período de tempo e podem não ter uma capacidade comparável para o mesmo tamanho de célula que uma célula primária.

Comparação Rápida

Aqui está uma comparação rápida do que considero os fatores importantes para cada química.

Células Primárias

Para corrente de descarga, C é capacidade. Então, uma descarga de 0.1C de uma bateria de 2500mAh seria 250mAh.

Células Secundárias

O Níquel Cádmio está proibido para novas aplicações dentro da Europa.

Alcalinas

Aproximadamente 80% das baterias fabricadas são células alcalinas, então é provável que sejam a química de bateria com a qual você teve mais contato. Elas são células primárias, o que significa que não são recarregáveis. Você as encontrará em muitas formas comuns, como tamanhos de letras (AAA, AA, C, D), células tipo botão ou pacotes de células (bateria de 9v). Essas formas comuns não são exclusivas das baterias alcalinas, mas são a forma mais padronizada na qual você encontrará uma bateria alcalina.

A tensão nominal de uma bateria alcalina é de 1,5v. No entanto, uma bateria nova variará de 1,5v a 1,65v dependendo de sua qualidade. Uma célula totalmente descarregada terá uma tensão de repouso de cerca de 0,8v a 1,0v.

Esta faixa de tensão é bastante conveniente para a maioria dos eletrônicos, pois três células com um regulador de queda muito baixa podem alimentar um dispositivo de 3,3v. No final da capacidade da célula, a tensão cairá mais, mas a maioria dos ICs lidará com a tensão mais baixa de forma graciosa. No entanto, devido ao fato de que os mesmos tamanhos de célula são usados com células secundárias que têm uma tensão nominal de 1,2v, um pacote de quatro células geralmente é o mínimo que você gostaria de usar para alimentar um dispositivo de 3,3v.

A corrente de descarga de uma célula alcalina é relativamente baixa, e a capacidade utilizável está diretamente relacionada à corrente de descarga. Com uma descarga de 25mA de uma célula do tamanho AA, você pode esperar cerca de 2700mAh. No entanto, com uma carga de 500mA, você verá apenas cerca da metade dessa capacidade utilizável.

As baterias alcalinas não têm restrições para transporte aéreo e estão disponíveis em praticamente todas as lojas de conveniência, supermercados e lojas de ferragens do mundo, o que torna a substituição de baterias esgotadas muito simples. O custo das alcalinas de marca pode ser bastante alto, mas marcas de baixo custo e marcas próprias das lojas podem ser excepcionalmente baratas com muito pouca perda de capacidade, e podem até ter uma capacidade maior do que a opção de marca.

Um dos principais pontos negativos das baterias alcalinas é que elas são propensas a vazar. Algumas células de marca são anunciadas como 100% à prova de vazamentos com garantia, e dependendo da sua aplicação, pode valer a pena pagar o prêmio pela marca. Os vazamentos são causados à medida que a bateria descarrega e gera gás hidrogênio. Esse gás pode fazer com que o isolamento entre a caixa e a tampa falhe, ou outros dispositivos de segurança, como ventilações, se abram. Uma vez que o selo falhou, o ácido vazará como um crescimento cristalino que corroerá a maioria dos metais com os quais entra em contato.

As baterias alcalinas são facilmente recicláveis, com muitas lojas de supermercado e de material de escritório ao redor do mundo (especialmente na Europa) oferecendo recipientes para reciclagem delas.

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Lítio (Células Primárias)

TRANSLATE:

Existem duas principais químicas de células primárias de lítio para consumidores, dióxido de manganês de lítio (Li-MnO2) e dissulfeto de ferro de lítio (Li-FeS2). As células de dióxido de manganês de lítio possuem uma tensão nominal de 3-3,3v e são tipicamente encontradas em embalagens de células tipo botão. O dissulfeto de ferro de lítio é mais comumente encontrado em células de substituição alcalina de alta descarga/capacidade em baterias de tamanho AAA/AA.

Se você está trabalhando em aplicações aeroespaciais ou militares, o carbonofluoreto de lítio é uma opção viável para baixa autodescarga em temperaturas elevadas, e é qualificado para aplicações no espaço. A alta densidade de energia o torna ideal para tais aplicações, no entanto, seu custo é proibitivo para produtos de consumo.

Baterias de lítio de todas as químicas são restritas para transporte aéreo. Algumas companhias aéreas, transportadoras e serviços postais não as transportam mais, ou podem restringir o transporte para baterias instaladas em equipamentos de consumo. Infelizmente, isso não é por excesso de precaução; vários aviões de carga foram perdidos devido a incêndios tanto de células primárias quanto secundárias de lítio quando as células foram mal embaladas ou estavam defeituosas. Houve múltiplos incidentes de incêndio envolvendo baterias de lítio, que você pode encontrar se pesquisar nos registros da NTSB e CTSB.

Dióxido de Manganês de Lítio

Esta química de célula de lítio é a mais comum no mercado. Provavelmente, você as encontrará alimentando relógios ou baterias de relógio em tempo real devido à sua baixa autodescarga e alta densidade de energia. Em temperaturas elevadas, a taxa de autodescarga aumenta rapidamente, tornando-a mais adequada para aplicações à temperatura ambiente.

A tensão nominal da célula é de 3,0v, mas uma célula nova oferecerá uma tensão de circuito aberto de cerca de 3,3v. Uma vez totalmente descarregada, a célula terá uma tensão de circuito aberto de cerca de 2,0v. Em uma célula de 2500mAh, taxas de descarga entre 5mA e 100mA têm um efeito negligenciável na capacidade utilizável. No entanto, sob uma carga de 200mA, a célula terá apenas 1700mAh de carga utilizável, e sob uma carga de 300mA, isso cai para cerca de 1300mAh. As células de dióxido de manganês de lítio lidam bem com pulsos curtos de alta corrente, mas não com carga contínua. Sua corrente utilizável também varia significativamente com a temperatura. Por exemplo, a 60°C, uma carga de 40mA na célula de 2500mAh mencionada anteriormente permitirá que os 2500mAh completos sejam consumidos, mas a 0°C, esse número cai para cerca de 2200mAh. Ele cai ainda mais rapidamente entre -10°C e -20°C, de 1800mAh para pouco mais de 1000mAh.

Os tamanhos de células tipo moeda mais comuns estão prontamente disponíveis em todo o mundo em lojas de conveniência e supermercados. Infelizmente, estas também podem estar ao lado de substituições alcalinas na mesma embalagem, que são mais baratas. Um usuário final pode, sem saber, usar uma célula alcalina como substituição, o que pode fazer com que seu dispositivo não funcione conforme as especificações, se você requer pulsos de alta descarga ou a capacidade muito maior da célula de lítio.

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Dissulfeto de Ferro de Lítio

Se você quer uma bateria para temperaturas muito baixas, poucas podem competir com uma bateria de dissulfeto de ferro e lítio. Elas são comumente encontradas como células Energizer Lithium/Lithium Advanced AAA ou AA. O preço por watt hora é muito alto para essas células, em relação a uma bateria alcalina. No entanto, se a aplicação requer uma longa vida útil, ou será difícil trocar baterias descarregadas, elas podem ser a única opção viável. Eu usei essas em uma aplicação que exigia desempenho a -50°C, e elas foram a única bateria que funcionou.

Essas células têm uma tensão nominal de 1.5v com uma tensão de circuito aberto totalmente carregada de cerca de 1.7v. Quando totalmente descarregadas, a célula cairá para cerca de 0.8v em circuito aberto. Além das capacidades de baixa temperatura dessas baterias, elas lidam excepcionalmente bem com taxas de descarga contínua relativamente altas. Uma célula Energizer Ultimate Lithium em um formato AA tem quase o dobro da capacidade de uma célula alcalina, e mais notavelmente, essa capacidade mal diminui sob uma carga de 1amp. Sob uma carga de 1amp, a célula reterá quase toda a sua capacidade de 3500mAh, onde uma bateria alcalina teria menos de 1/3 da sua capacidade nominal de baixa corrente utilizável.

Você encontrará essas células na maioria das grandes lojas ao redor do mundo. Lojas de conveniência menores nem sempre as terão devido ao seu custo relativamente alto.

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Óxido de Zinco

Às vezes chamada de bateria de ar-zinco, você encontrará essas baterias em uma gama limitada de tamanhos. Primariamente, essas baterias são usadas em aparelhos auditivos e têm uma capacidade tremenda, mas uma vez ativadas, têm uma vida útil muito curta. Baterias de ar-zinco têm um adesivo sobre um lado da célula para impedir a entrada de ar. O oxigênio no ar forma o cátodo, então, uma vez que o adesivo é removido, a bateria pode funcionar. O ânodo da bateria é saturado com um eletrólito que atrairá a umidade atmosférica e diminuirá em eficácia, além de reagir com o dióxido de carbono que reduz sua condutividade. Essas propriedades dão às células uma vida útil de serviço de cerca de 7 a 12 dias uma vez expostas, independentemente do uso. Se você tem uma aplicação que permite mudanças frequentes de bateria com um fator de forma muito pequeno, essa bateria pode ser para você.

Baterias de óxido de zinco têm uma tensão nominal de 1.4v, e terão uma tensão de circuito aberto de cerca de 1.05v quando totalmente descarregadas. Embora a química tenha a maior densidade de energia do mercado, a taxa de descarga é bastante limitada. Energizer considera um pulso de 24mA a cada 2 horas, com uma drenagem contínua de 8mA na célula, como alta drenagem, e com um consumo de 5mA como padrão em uma célula de 600mAh. A capacidade de descarga também é altamente dependente da temperatura, com a reação química não sendo prática abaixo de cerca de -10⁰C.

Você pode comprar baterias para aparelhos auditivos na maioria das lojas que vendem qualquer tipo de bateria, e em farmácias ao redor do mundo. A disponibilidade pronta dessas baterias poderia torná-las muito atraentes apesar da curta vida útil.

Óxido de Prata

Você só encontrará baterias de óxido de prata em formato de célula tipo moeda e elas são relativamente caras. Baterias alcalinas das mesmas dimensões e voltagem estão prontamente disponíveis, porém possuem capacidade significativamente menor. Se você precisa de uma solução compacta, de baixa corrente que ofereça anos de vida útil e alta capacidade, você pode considerar uma bateria de óxido de prata.

A tensão nominal é ligeiramente maior que a de uma célula alcalina, sendo 1,55v, e a célula pode ser descarregada até 1,2v. A capacidade diminui de forma linear da temperatura ambiente até -20⁰C, onde a célula tem cerca de 50% da sua capacidade útil em temperatura ambiente. Uma bateria de óxido de prata tem desempenho de descarga extremamente baixo, com a maioria das fichas técnicas fornecendo curvas de descarga para apenas 0,2mA, sem demonstração da capacidade de carga pulsada.

Baterias de óxido de prata são mais difíceis de encontrar do que as baterias alcalinas do mesmo tamanho. Ao procurar em lojas locais no Reino Unido, só consegui encontrar baterias alcalinas e de lítio em formato de botão. Elas estão prontamente disponíveis online, mas provavelmente não são algo que você conseguirá comprar como uma célula de substituição enquanto faz suas compras no supermercado.

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Chumbo-Ácido

As baterias de chumbo-ácido são muito baratas por watt-hora, mas são bastante volumosas e muito pesadas. Você as encontrará comumente em automóveis e sistemas de alarme. Se você precisa rodar um sistema em uma localização fixa remota potencialmente com carregamento solar durante o dia, uma bateria de chumbo-ácido pode ser exatamente o que você está procurando. As baterias não são particularmente exigentes quanto ao carregamento e são bastante seguras, e uma bateria de lazer de 100amp-hora rodará a maioria dos sistemas por um período prolongado de forma muito confiável e com custo mínimo.

Uma bateria de chumbo-ácido tem uma tensão nominal de 2,1v por célula, mas raramente são oferecidas em uma única célula. Tipicamente, estão disponíveis em configurações de 3, 6 ou 12 células, com baterias de alarme sendo de 3 ou 6 células, baterias automotivas e de lazer tendo 6 células, e baterias de caminhão tendo 12. As taxas de descarga por curtos períodos de tempo são bastante impressionantes; uma bateria típica de caminhão leve descarregará mais de 7C quando fria.

O descarte da bateria pode ser difícil devido à construção de chumbo e ácido sulfúrico, e pode ser altamente perigoso se danificado. Tipicamente, ao comprar uma nova bateria, você poderá trocar a antiga para reciclagem.

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Níquel-Cádmio

As baterias de níquel-cádmio são uma tecnologia mais antiga que foi quase completamente substituída por NiMH (discutido a seguir), e a química é proibida para todas as novas aplicações na Europa. As células são muito baratas e podem lidar com taxas de descarga muito altas, o que é atraente, no entanto, o perigo ambiental nega as pequenas vantagens de custo dessa química.

Devido às restrições de uso na Europa, essa química pode ser considerada obsoleta e não deve ser usada em nenhum novo design.

Níquel Metal Hidreto

Ao contrário do níquel cádmio, as células de níquel metal hidreto estão disponíveis em grande abundância em todo o mundo. Se você está trabalhando em um dispositivo de consumo, as baterias NiMH são uma forte concorrente para uma célula secundária. Elas não têm a mesma densidade energética que as células secundárias baseadas em lítio, mas também não têm restrições de transporte, não pegam fogo se você não as carregar corretamente e são extremamente baratas. As células de níquel metal hidreto não são adequadas para aplicações de alta descarga e têm características de alta autodescarga. Existem químicas mais recentes com baixa autodescarga, no entanto, a densidade energética ainda é menor nessas células.

A tensão nominal de uma bateria NiMH é menor do que uma bateria alcalina do mesmo tamanho, sendo 1.2v em vez de 1.5v que a alcalina possui. Isso pode causar problemas em um circuito projetado para a maior tensão da alcalina. Quando totalmente descarregada, a célula terá uma tensão de circuito aberto de cerca de 0.9v. Embora a química não seja adequada para corrente de alta descarga contínua, ela ainda é capaz de lidar com uma descarga de 2C.

A autodescarga pode ser um grande problema com as células NiMH. As químicas mais recentes anunciadas como de baixa autodescarga (LSD) podem perder tão pouco quanto 1% da capacidade por mês, o que é semelhante a uma célula primária. Isso vem com uma penalidade de cerca de 8-10% menos capacidade na célula. Por outro lado, as químicas não de baixa autodescarga podem perder 20% de sua carga no primeiro dia após a carga, e até 4% por dia depois disso. Para aplicações que têm pouco consumo de corrente, a perda de capacidade de uma célula de baixa autodescarga pode ser mais do que compensada em uma vida útil estendida.

As células NiMH estão amplamente disponíveis, no entanto, vale a pena verificar a embalagem delas para a capacidade. Nos tamanhos de células maiores, como C e D, as grandes marcas são conhecidas por montar uma célula menor em um estojo de plástico, o que dá à célula uma fração pequena da capacidade esperada, por um preço mais alto do que uma marca menos conhecida. Isso significa que você pode facilmente encontrar células AA, C e D todas com a mesma capacidade e peso semelhante de uma marca como a Energizer.

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Níquel Zinco

Se a tensão menor que a alcalina das células de níquel metal hidreto as torna impraticáveis para a sua aplicação, o níquel zinco pode ser o que você está procurando, devido à sua tensão mais alta. A invenção do níquel zinco remonta a 1901, mas só recentemente as opções comerciais se tornaram viáveis após resolver a vida útil muito limitada da bateria. Agora, as células NiZn podem alcançar um número similar de ciclos como as de NiMH. Infelizmente, as células têm uma autodescarga bastante substancial, que é relatada como aumentando consideravelmente após cerca de 30 ciclos.

A química NiZn oferece uma tensão nominal de 1,65v, que, no entanto, pode chegar a 1,85v após o carregamento. Um design que espera uma célula NiMH ou Alcalina pode encontrar a tensão além da classificação de alguns componentes, dependendo de quantas células estão em série. Completamente descarregada, a célula ficará em 1,1 ou 1,2v. As células geralmente têm gráficos de folha de dados do fabricante com descarga de 3C ou maior, mostrando apenas uma queda insignificante na capacidade de descarga, tornando-as muito atraentes para dispositivos de alta corrente ou dispositivos com pulsos de alta corrente.

A auto descarga dessas células é o maior detrator para elas, na minha opinião. É bastante substancial, com mais de 10% por mês! Se sua aplicação requer que as baterias durem meses, isso poderia descartar uma célula NiZn. Se você precisa de alta amperagem ou uma tensão mais alta do que NiMH, e pode carregar as baterias mais frequentemente, isso pode não ser um problema.

Atualmente, as células NiZn estão mais prontamente disponíveis em formas AAA e AA, e eu só as encontrei online. Lojas de eletrônicos e fotografia no Reino Unido não as tinham em estoque onde visitei.

Lítio (Células Secundárias)

Assim como suas contrapartes de células primárias, as células secundárias de Lítio são fortemente restritas para viagens devido à sua propensão de se transformarem em motores de foguete de destruição ardente. Você provavelmente já ouviu histórias na mídia de telefones, laptops ou tablets se transformando em bolas de fogo! Bem, isso é devido à bateria de lítio. O frete aéreo em muitos países é proibido, e até mesmo o frete terrestre pode ser restrito. Isso pode tornar muito difícil vender um produto com uma bateria de lítio recarregável integrada. Eu tenho muita experiência com células secundárias de lítio, e sinto que muito do perigo de incêndio é exagerado, mas eu já tive incêndios, e certamente é algo a se ter em mente.

As células de lítio têm uma densidade de energia muito atraente e taxas de descarga tremendas em algumas químicas. No entanto, essa volatilidade significa que elas são muito sensíveis a serem descarregadas demais, carregadas demais, superaquecidas e a terem uma corrente de saída muito alta. Se você está usando uma célula secundária de lítio, deve ter certeza de que seu circuito de carregamento e proteção da bateria são adequados. É muito comum encontrar sensores térmicos anexados às células de lítio em designs para permitir que o dispositivo desligue se a bateria estiver ficando muito quente devido à descarga ou carregamento.

Há muitas químicas disponíveis para baterias de lítio, e você pode não saber realmente o que está comprando. A mais comum que você verá é óxido de cobalto de lítio (LiCoO2), que é tipicamente rotulado como ‘ICR’. Ganhando popularidade está o óxido de manganês de lítio (LiMn2O4) que é tipicamente rotulado como ‘IMR’. O manganês é significativamente mais barato que o cobalto e resulta em uma tensão de célula mais alta (3,9v nominal vs 3,7v nominal). No entanto, as células de manganês têm uma densidade de energia menor. Células de alta descarga podem ser óxido de níquel manganês cobalto de lítio (LiNixMnyCo1-x-yO2), que são rotuladas como ‘INR’. As células INR também têm uma densidade de energia muito boa, e são o que você pode encontrar em um veículo elétrico. Todas essas são tecnologias de íon de lítio, que também estão disponíveis em uma construção de polímero de íon de lítio. Fosfato de ferro lítio (LiFePO4) é discutido separadamente.

Lítio Íon vs Polímero de Lítio Íon

A principal diferença entre os dois é o método de construção. As células de polímero de lítio usam uma fina membrana polimérica microporosa com um eletrólito em gel, o que resulta em uma densidade de energia mais alta e um potencial de taxa de descarga mais elevado. Esta fina membrana polimérica é também o que torna as células de polímero mais voláteis, pois é mais fácil para uma célula curto-circuitar ou para o superaquecimento causar problemas. Isso, quando combinado com a densidade de energia mais alta, permite uma falha mais energética.

Você encontrará ambas as construções disponíveis em células cilíndricas, bem como em células prismáticas (saco). Os custos são tipicamente menores para o íon de lítio, pois a construção é menos complicada.

As químicas nominais de 3.7v têm todas tensões de carga de pico de 4.2v, e nunca devem ser descarregadas para 3.0v. Uma bateria descarregada para abaixo de 2.8v por célula sofrerá danos e sua vida útil será reduzida, com um maior risco de se tornar instável durante o carregamento ou descarga pesada.

Fosfato de Ferro e Lítio

LiFePO4 é o primo mais calmo, de densidade ligeiramente menor, tensão mais baixa em comparação com as outras células de íon de lítio.

O fosfato de ferro e lítio oferece uma tensão nominal de 3.2v, e não deve ser descarregado para menos de 2.2v. Descarregar até 2.0v está arriscando danos à célula. Comparado ao íon de lítio, e especialmente ao polímero de íon de lítio, eles têm cerca de 20% menos amperagem de descarga de pico e capacidade para o mesmo peso/volume. Se sua aplicação requer alta descarga, mas também segurança melhorada sobre outras opções de lítio, esta célula pode ser para você.

Como uma nota sobre minha história sobre o fogo, eu estava derrubando um avião ou dois por semana naquele ponto trabalhando em bugs. Geralmente, as células podiam acabar parecendo uma banana e ficar bem, mas só é preciso um evento onde a célula curto-circuita internamente e causa um incêndio para causar muitos danos. Células de polímero de íon de lítio de capacidade menor são bastante difíceis de incendiar. Eu tentei muito para danificar fisicamente pacotes de 100-200mAh ao ponto de um incêndio sem sucesso. No entanto, sobrecarregar até mesmo uma pequena bateria é bastante provável que termine mal.

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