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Constantemente se escuta alguma noticia relativo a
acidentes com equipamentos que utilizam baterias de Íon-
Lítio.
A nova noticia se refere a esta situação;
acidentes com equipamentos que utilizam baterias de Íon-
Lítio.
A nova noticia se refere a esta situação;
O smartphone Samsung Galaxy S4 da americana Ariel Tolfree, 13, teria pegado fogo e derretido durante a noite. O aparelho estaria sob o travesseiro da jovem, que mora nos Texas (EUA). As informações são do "MyFox4".
Ariel afirmou ao site que o gadget escorregou para embaixo do travesseiro enquanto ela dormia. A menina teria sentido cheiro de fumaça durante a noite, mas não se preocupou e voltou a dormir. Depois de algumas horas a situação teria piorado e a menina acordou novamente, notando que o aparelho estava derretido.
O pai de Ariel, Thomas Tolfree, culpou a bateria do produto pelo aquecimento e disse que o produto ficou irreconhecível. "O plástico e o vidro [derreteram]. Você não pode nem mesmo dizer que era um telefone", contou ao portal.
Porque isso ocorre ?
"Entre varias vantagens costumam ser muito mais leves do que outros tipos de baterias recarregáveis do mesmo tamanho. Os eletrodos de uma bateria de íon-lítio são feitos de lítio e carbono leve. Além disso, o lítio também é um elemento altamente reativo, o que significa que é possível armazenar bastante energia em suas ligações atômicas. Significando uma densidade de energia muito alta para essas baterias.
As baterias de íon-lítio são populares porque têm várias
vantagens importantes sobre as concorrentes:
- costumam ser muito mais leves do que outros tipos de
- baterias recarregáveis do mesmo tamanho. Os eletrodos de
- uma bateria de íon-lítio são feitos de lítio e carbono leve.
- Além disso, o lítio também é um elemento altamente reativo,
- o que significa que é possível armazenar bastante energia
- em suas ligações atômicas. Significando uma densidade
- de energia muito alta para essas baterias.
- Aqui vai um modo de obter uma perspectiva sobre a- elas mantêm sua carga. Um conjunto de baterias íon-lítio
- perde apenas cerca de 5% da sua carga por mês,
- enquanto
- as baterias NiMH perdem 20% no mesmo período.
- densidade de energia. Uma bateria de íon-lítio pode
- armazenar 150 watts-hora de eletricidade em 1 kg de
- bateria. Já um pacote de bateria de NiMH (hidreto de
- metal-níquel) consegue armazenar talvez 100 watts-hora por
- quilograma, embora o mais comum seja de 60 a 70 watts-
- hora. Uma bateria de chumbo-ácido tem a capacidade de
- armazenar apenas 25 watts-hora por quilo. Usando a
- tecnologia chumbo-ácido, são necessários 6 kg para
- armazenar a mesma quantidade de energia que uma bateria
- de íon-lítio de 1 kg. A diferença é enorme
- [Fonte: Everything2.com] (em inglês);
- No entanto tem contra problemas liados a instabilidade términa ao sofrerem alguma sobrecarga, principalmente a térmica.
- Evitem portanto alguns fatores importantes;
- O calor, ele decompõe as baterias.
Baterias que explodem
Agora que sabemos como fazer as baterias de íon-lítio durar mais, vamos ver porque elas explodem.- Várias notícias nos últimos seis meses têm falado de laptops com baterias de íon-lítio que pegaram fogo.
- Caso a bateria fique quente o bastante para causar a
- ignição do eletrólito, voce terá um incêndio. Há pequenos
- vídeos e fotos a respeito disso.
- Quando um incêndio assim acontece, ele normalmente éCaso um separador falhe, o mesmo tipo de curto-circuitoÉ importante lembrar que esses incêndios são muito raros.
- Mas, ainda assim, basta uns dois incêndios e um pouco de
- cobertura da mídia para iniciar um recall.
- acontece dentro de uma bateria de íon-lítio. Tendo em vista
- que esse tipo de bateria tem muita energia armazenada, ela
- fica muito quente, fazendo com que libere o solvente
- orgânico que é usado como eletrólito. Dessa forma, o calor
- (ou uma faísca nas proximidades) pode iniciar o fogo.
- Quando isso acontece dentro de uma das células, o calor
- do fogo vai passando para as outras células e todo o
- conjunto pega fogo.
- Causado por um curto-circuito interno na bateria. Lembre-
- se do que vimos na última seção: as baterias de íon-lítio
- possuem uma lâmina separadora que mantém os eletrodos
- positivo e negativo separados. Pois é, caso essa lâmina
- sofra algum dano e os eletrodos se toquem, a bateria se
- aquece bem rapidamente. Talvez você já tenha sentido o
- tipo de calor que uma bateria pode produzir se já colocou
- uma bateria normal de 9 volts no seu bolso. Se uma moeda
- causar um curto-circuito entre os dois terminais, a bateria
- fica bem quente.
- ignição do eletrólito, você terá um incêndio. Há pequenos
- vídeos e fotos na Internet que mostram a seriedade desses
- incêndios. O artigo da CBC, (em inglês) "Verão do laptop
- explosivo", fala de vários incidentes.
- A Revista Inovação Tecnológica de 23/07/2014 trás uma
- novidade nesta pesquisa;
Areia melhora baterias de lítio em três vezes
Da esquerda para a direita, a areia inicial e a areia purificada com alto teor de quartzo - o último frasco contém o nano-silício pronto. [Imagem: UC Riverside]
Pesquisadores da Universidade da Califórnia de Riverside
criaram uma bateria de íons de lítio que supera em três
vezes as baterias usadas hoje em notebooks e celulares.
E o material chave para essa inovação foi... areia.
As pesquisas para melhorar as baterias de lítio estão
focadas no anodo, o lado negativo da bateria. O material
padrão atual é o grafite, mas tem sido difícil otimizá-lo
sem uma insistente tendência a explosões.
A principal opção é fazer uma bateria de lítio e silício, onde
o silício substitui o grafite. O problema é que o silício em
nanoescala degrada-se rapidamente, além de ser difícil
produzi-lo em grandes quantidades.
Zachary Favors então se voltou para uma areia muito pura,
com uma elevada porcentagem de quartzo - o quartzo é
dióxido de silício.
Diagrama esquemático de como a areia é transformada no anodo para as baterias de lítio-silício. [Imagem: UC Riverside]
Nano-silício
Favors moeu a areia até produzir grãos em escala
nanométrica e então purificou-a para aumentar a
concentração de quartzo - a areia passou de cinza para
branca, similar em cor e textura ao açúcar.
O último passo foi acrescentar sal e magnésio e aquecer o
pó resultante. Com o sal funcionando como um absorvedor
de calor, o magnésio removeu o oxigênio do quartzo,
produzindo silício puro.
A grande surpresa é que esse nano-silício consolidou-se
em um material esponjoso de altíssima porosidade, ideal
para formar o ânodo de uma bateria de lítio-silício.
Ainda não está bem claro porque o silício produzido desta
forma supera tanto o silício tradicional, mas a técnica é
barata e dispensa o material ultrapuro usado para fabricar
fibras ópticas ou chips de computador.
O resultado é um meio-termo interessante, com o
rendimento da bateria superando em três vezes as
baterias de íons de lítio atuais, mas a um custo muito
baixo
10 vezes o padrão atual.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=areia-melhora-baterias-litio&id=010115140723&ebol=sim#.U9aByONdXSk
Tudo indica que a estabilidade térmica também é
melhor, vamosm aguardar as próximas informações.
Fontes:
J.A.
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