O que provoca o sobreaquecimento da pilha de lítio?

As baterias de iões de lítio alimentam a maioria dos nossos dispositivos electrónicos actuais - desde telefones e computadores portáteis a veículos eléctricos. Apesar de muito eficientes, estas baterias podem sobreaquecer e representar sérios riscos de segurança se não forem corretamente manuseadas. Então, o que é que exatamente faz com que as baterias de lítio fiquem demasiado quentes? Como profissional fabricante de baterias de lítioEu ajudo-o a descobrir.

O que provoca o sobreaquecimento da pilha de lítio?

Consumo de corrente elevado

Dispositivos como drones, ferramentas eléctricas ou veículos eléctricos requerem muita corrente (amperagem) da bateria para operar motores e componentes. O consumo de mais corrente do que a capacidade da bateria gera calor interno devido à resistência inata da bateria.

A utilização de uma bateria de lítio subdimensionada que não consegue fornecer a corrente necessária irá agravar o problema. O elevado consumo de corrente sobrecarrega a bateria, provocando uma rápida acumulação de calor no interior das células.

Carregamento rápido a correntes elevadas

Todos nós gostamos de carregar rapidamente os nossos dispositivos para maior comodidade. No entanto, o carregamento rápido introduz uma grande quantidade de corrente na bateria num curto espaço de tempo. Esta transferência agressiva de energia aquece os electrólitos e os componentes internos.

Embora as baterias e os carregadores modernos tenham mecanismos de segurança para evitar o sobreaquecimento, a utilização de carregadores baratos/falsificados que não tenham estas protecções pode ser arriscada.

Má ventilação à volta da bateria de lítio

As baterias de iões de lítio requerem um bom fluxo de ar para dissipar o calor de forma eficaz. A sua utilização ou carregamento num espaço fechado retém o calor e acelera o sobreaquecimento.

Mesmo durante o funcionamento normal, acumula-se algum calor no interior da bateria. Sem ventilação, esse calor não tem para onde ir. Continua a acumular-se e acaba por provocar um aumento da temperatura da bateria.

Altas temperaturas externas

Expor as baterias a temperaturas ambiente elevadas nunca é uma boa ideia. No interior de um automóvel sobreaquecido ou sob a luz direta do sol, as temperaturas da bateria podem exceder rapidamente os limites de funcionamento seguro.

As reacções químicas no interior das baterias de lítio aceleram a altas temperaturas. Esta atividade acelerada gera cada vez mais calor, acabando por conduzir a uma fuga térmica.

Danos internos ou defeitos de fabrico

As baterias de lítio contêm componentes de segurança, como dispositivos de interrupção de corrente e separadores de paragem. Se estes falharem devido a danos ou defeitos, os fluxos de corrente excessivos dentro das células causam aquecimento e potencial falha.

Curto-circuitos devido à penetração de objectos metálicos na bateria pode gerar instantaneamente um calor intenso. Em casos raros, danos ou falhas internas podem também provocar um aumento descontrolado da temperatura ao longo do tempo.

Utilização prolongada e intensa

A utilização de uma ferramenta eléctrica ou de um drone durante horas leva a bateria aos seus limites. A carga de trabalho excessiva gera mais calor interno do que o habitual, aproximando as células de temperaturas perigosas.

Permitir períodos de arrefecimento adequados evita a acumulação excessiva de calor. Para dispositivos que suportam uma utilização intensa e contínua, os sistemas de arrefecimento da bateria ajudam a manter limites térmicos seguros.

Sobrecarga

A sobrecarga é a causa mais comum de falhas catastróficas nas baterias de lítio. Embora os carregadores modernos disponham de mecanismos para interromper o carregamento na capacidade máxima, podem ainda ocorrer avarias em casos raros.

A sobrecarga provoca a acumulação de depósitos de sal de lítio no interior da bateria. Estes depósitos acabam por provocar um curto-circuito interno e quantidades perigosas de calor. A utilização exclusiva de carregadores certificados e de alta qualidade minimiza este risco.

Sinais de sobreaquecimento da bateria

Como pode saber se a sua bateria de lítio está a sobreaquecer antes que seja tarde demais? Preste atenção aos seguintes sinais de aviso:

• Temperatura de superfície invulgarmente elevada
• A caixa da bateria parece inchada/deformada
• Cheiro estranho que emana do aparelho
• O dispositivo desliga-se inesperadamente apesar de ter carga suficiente
• Redução do tempo de funcionamento/capacidade em comparação com o funcionamento normal

Isole e deixe de utilizar qualquer bateria que apresente estes comportamentos, uma vez que a unidade pode estar à beira da falha. No caso de baterias que apresentem sintomas ligeiros de sobreaquecimento, um arrefecimento adicional ou a redução da carga/corrente de carregamento podem resolver o problema.

Prevenir o sobreaquecimento da bateria de lítio

Embora os perigos pareçam preocupantes, é possível tomar medidas proactivas para evitar o sobreaquecimento da bateria de lítio:

Utilizar apenas carregadores certificados: Evite carregadores baratos de terceiros que, muitas vezes, não dispõem dos mecanismos de segurança e da lógica de monitorização necessários. Utilize apenas carregadores certificados e de alta qualidade de fabricantes conceituados.

Não deixar as baterias a carregar sem vigilância: Inspecionar frequentemente as unidades de carregamento durante períodos prolongados para garantir a regulação adequada da temperatura. Considerar temporizadores ou carregadores inteligentes que parem de carregar automaticamente quando a capacidade total é atingida.

Verificar as especificações do produto: Confirme que a corrente nominal máxima de um dispositivo não está a ser excedida enquanto a bateria está a ser utilizada. Aumentar o tamanho para baterias de maior capacidade se as existentes não conseguirem satisfazer as cargas de funcionamento de pico.

Permitir um fluxo de ar adequado à volta da bateria: Nunca cubra uma bateria nem obstrua o fluxo de ar à sua volta durante o funcionamento ou o carregamento. As caixas de baterias arrefecidas mecanicamente podem ajudar a reduzir os riscos em aplicações de alta corrente.

Se forem tomadas as devidas precauções, a tecnologia de lítio pode servir-nos em segurança durante muitos anos. Mas ignorar os princípios básicos aumenta a probabilidade de falha da bateria por sobreaquecimento e fuga térmica.