Baterias de iões de lítio alimentam muitos dos nossos dispositivos quotidianos, desde computadores portáteis e telefones a veículos eléctricos. No entanto, à medida que estas baterias envelhecem e se degradam, tornam-se mais susceptíveis a modos de falha, como a fuga térmica, que pode conduzir a um incêndio. Então, será que as baterias de lítio antigas se incendeiam facilmente?
As pilhas de lítio antigas queimam-se facilmente?
A resposta curta é sim - as pilhas de lítio antigas podem representar um risco de incêndio maior.
À medida que as baterias de iões de lítio passam por ciclos de carga/descarga ao longo de meses e anos, ocorrem alterações internas que reduzem a sua estabilidade:
- O líquido eletrolítico que permite o fluxo de iões de lítio degrada-se lentamente com o tempo. Começam a formar-se impurezas que podem interferir com o funcionamento correto.
- Os eléctrodos, como o ânodo e o cátodo, sofrem uma corrosão lenta. Isto leva a danos na integridade estrutural, causando curto-circuitos eléctricos.
- A membrana separadora que impede o contacto entre o ânodo e o cátodo também se deteriora lentamente. Se esta falhar, a bateria entra em curto-circuito.
Todos estes mecanismos de envelhecimento se conjugam para tornar mais prováveis os incidentes de fuga térmica nas baterias mais antigas:
O que é a fuga térmica?
A fuga térmica refere-se a um ciclo de feedback perigoso no interior das baterias que estão a falhar.
Devido a factores como curto-circuitos internos, corrosão, etc., a bateria começa a sobreaquecer num ponto. Este calor espalha-se depois para as regiões adjacentes.
As regiões da bateria, até então normais, começam agora a sobreaquecer devido a esta propagação de calor. Isto provoca ainda mais danos na bateria e mais libertação de calor.
Se não for controlado, o ciclo acima descrito continua até que toda a bateria seja consumida na reação. Este aquecimento descontrolado conduz a incêndios e mesmo a explosões.
Assim, as baterias de lítio envelhecidas com defeitos pré-existentes correm um maior risco de entrar em fuga térmica devido às suas estruturas internas enfraquecidas.
Sinais de uma bateria de lítio envelhecida propensa a falhar
À medida que as baterias de lítio se degradam, apresentam sinais comuns que funcionam como avisos antes da ocorrência de possíveis eventos de sobreaquecimento:
1. Redução do tempo de funcionamento e da capacidade
As baterias de lítio novas funcionam durante todo o seu tempo de funcionamento nominal quando estão totalmente carregadas. No entanto, à medida que envelhecem, a sua capacidade vai diminuindo.
Verá que o seu dispositivo fica sem energia muito mais rapidamente, apesar de o indicador de bateria mostrar uma carga completa. Esta perda de capacidade deve-se à falha gradual dos componentes internos da bateria.
2. Tempos de carregamento mais longos
Para além dos ciclos de descarga mais rápidos, as baterias de lítio envelhecidas também começam a demorar mais tempo a recarregar completamente.
Carregar células de iões de lítio é um ato de equilíbrio delicado. O carregador tem de maximizar a capacidade preenchida, evitando danos por sobrecarga.
Nas células mais antigas, a resistência interna mais elevada atrasa o processo de carregamento. Se o envelhecimento também causar falhas nos eléctrodos, o carregamento torna-se mais lento.
Assim, tempos de carregamento invulgarmente longos indicam que a bateria precisa de ser substituída.
3. Inchaço e deformação
A forma retangular compacta das células de lítio resulta da pilha estável de eléctrodos e do invólucro exterior resistente.
No entanto, a corrosão e a acumulação de impurezas ao longo do tempo levam a uma expansão do volume interno. Este expande-se contra o invólucro, causando uma distorção visível do inchaço.
Se notar que a bateria está a pressionar ligeiramente o chassis do seu dispositivo, mande-a verificar o mais rapidamente possível antes que surjam problemas térmicos.
Melhores práticas: Utilizar e carregar baterias antigas com segurança
Embora a falha da bateria nunca possa ser totalmente evitada à medida que as células de lítio envelhecem, é possível tomar medidas para minimizar os riscos de incêndio:
1. Seguir as recomendações do fabricante
Os fabricantes de baterias de renome efectuam testes exaustivos para formular orientações de utilização. Respeitar os procedimentos de carregamento/funcionamento recomendados garante que se mantém na zona de funcionamento seguro.
Respeite todos os limites relativos a tensões de carga, consumo máximo de energia do dispositivo e temperaturas de funcionamento. Manter-se dentro destes limites minimiza os factores de sobreaquecimento.
2. Carga numa superfície não inflamável
É uma boa prática carregar sempre as baterias de lítio em superfícies não inflamáveis, como granito bancadas de cozinha. Isto evita a propagação de incêndios em caso de falha de uma bateria defeituosa.
Por segurança, certifique-se também de que não coloca materiais inflamáveis nas proximidades durante o carregamento.
3. Interromper a utilização se surgirem sinais de avaria
Pare imediatamente de utilizar uma bateria de lítio que apresente inchaço, picos de temperatura, descarga anormal ou outras anomalias.
Estes comportamentos precedem frequentemente falhas catastróficas. Elimine estas células em segurança de acordo com os regulamentos de reciclagem de baterias do seu país.
Não tente reavivar as pilhas que estão a falhar, pois isso aumenta muito o risco de incêndio. Em vez disso, compre pilhas/dispositivos de substituição.
4. Não deixar as pilhas descarregadas
Embora manter as células de lítio a 100% de carga também acelere o envelhecimento, o extremo oposto (0% de carga) também pode ser perigoso.
As pilhas descarregadas tendem a acumular internamente depósitos metálicos de lítio que são altamente instáveis. Evite deixar as pilhas de lítio totalmente descarregadas durante muito tempo.
Conclusão
Em resumo, as baterias de iões de lítio envelhecidas e degradadas apresentam problemas de segurança contra incêndios substancialmente mais elevados do que as células novas.
Os mecanismos comuns de falha, como a secagem do eletrólito e a corrosão metálica, aumentam a instabilidade ao longo do tempo. Isto aumenta os riscos de aquecimento descontrolado, ou seja, de fuga térmica.
No entanto, os utilizadores podem gerir os riscos de incêndio das baterias de lítio seguindo as orientações de utilização, minimizando os níveis de carga/ambientes extremos e retirando as células ao primeiro sinal de anomalias.
Por isso, esteja atento aos comportamentos de envelhecimento da bateria nos seus dispositivos. E substitua as células que apresentem alterações eléctricas/físicas estranhas o mais rapidamente possível, antes que fique com uma bateria avariada e com tendência para se queimar!
