Principais destaques

• Baterias primárias de lítio destinam-se a uma utilização única e não podem ser recarregados. Encontram-se normalmente em dispositivos médicos, controlos remotos e detectores de fumo.
• Baterias secundárias de lítioou baterias recarregáveis, são comuns em dispositivos como computadores portáteis, smartphones e veículos eléctricos (VEs).
• As pilhas primárias duram normalmente mais tempo na prateleira do que as pilhas secundárias, o que as torna uma boa escolha para artigos que não são utilizados com frequência.
• Embora as pilhas secundárias possam custar mais no início, poupam dinheiro ao longo do tempo porque podem ser utilizadas várias vezes.
• Ao decidir qual o tipo a comprar, considere a aplicação pretendida, as necessidades de energia e o impacto no ambiente.

Introdução

No mundo de hoje, utilizamos mais aparelhos electrónicos portáteis do que nunca. Por isso, é fundamental conhecer os diferentes tipos de pilhas e o seu funcionamento. Este blogue centrar-se-á nas pilhas primárias e secundárias. Explicaremos como funcionam ambos os tipos, as suas vantagens e desvantagens e onde as pode encontrar habitualmente. Isto irá ajudá-lo a fazer escolhas mais inteligentes ao escolher as baterias certas para o seu projeto.

O que são as pilhas de lítio primárias e secundárias?

Bateria primária de lítio

Uma pilha não recarregável concebida para uma única utilização. Gera energia através de uma reação química única que não pode ser revertida. Uma vez esgotada, é deitada fora ou reciclada.

Exemplo (modelo Hot-Sell): ER14505 (Cloreto de lítio e tionilo, LiSOCl₂) - uma popular pilha primária de tamanho AA com 3,6 V e 2600 mAh de capacidade.

Bateria de lítio secundária

Uma bateria recarregável que pode ser carregada e descarregada várias vezes. Utiliza reacções químicas reversíveis, normalmente a tecnologia de iões de lítio, para armazenar e libertar energia.

Exemplo (modelo Hot-Sell): ICR18650 (óxido de lítio-cobalto, LiCoO₂) - uma célula cilíndrica de 3,7 V muito utilizada, frequentemente com uma capacidade de 2200-3500 mAh.

Bateria de lítio primária vs secundária

Aqui está uma tabela de comparação. Esta tabela destaca as principais distinções entre as baterias de lítio primárias (por exemplo, ER14505) e as baterias de lítio secundárias (por exemplo, ICR18650). Compara a capacidade de recarga, a tensão, a densidade de energia, o ciclo de vida, a auto-descarga e o custo.

Prós e contras da pilha de lítio primária

Prós:

• Prazo de validade extremamente longo (10-20 anos).
• Alta densidade de energia para uma potência compacta.
• Excelente desempenho em temperaturas extremas (-55°C a 85°C).
• Auto-descarga mínima, ideal para armazenamento a longo prazo.

Contras:

• Não recarregável - deve ser substituído após a utilização.
• Custo inicial mais elevado, sem valor de reutilização.
• Limitado a aplicações de baixa drenagem.

Prós e contras da bateria de lítio recarregável

Prós:

• Recarregável, rentável ao longo do tempo.
• Versátil para dispositivos de drenagem elevada e de utilização frequente.
• Vasta gama de capacidades e produtos químicos (por exemplo, ICR, INR).

Contras:

• Prazo de validade mais curto devido à auto-descarga.
• Necessita de um carregador e de um sistema de gestão da bateria (BMS).
• Degrada-se com os ciclos, necessitando de uma eventual substituição.

Utilizações comuns

Bateria primária de lítio (ER14505):

• Aplicações: Contadores de serviços públicos (água/gás), sensores remotos, detectores de fumo, localizadores GPS, implantes médicos (por exemplo, pacemakers) e equipamento militar.
• Porquê: Longevidade e fiabilidade em cenários de baixa potência e de longo prazo.

Bateria de lítio secundária (ICR18650):

• Aplicações: Smartphones, computadores portáteis, veículos eléctricos, ferramentas eléctricas, lanternas, drones, bancos de energia solar.
• Porquê: A possibilidade de recarga adequa-se à utilização frequente e às necessidades de alta potência.

Tipos comuns de pilhas de lítio primárias

As pilhas de lítio primárias não são recarregáveis, oferecendo uma elevada densidade de energia e uma longa vida útil. Os tipos mais comuns incluem:

• Cloreto de lítio e tionilo (LiSOCl₂): por exemplo, ER14505 - Vida ultra-longa, baixo consumo.
• Dióxido de lítio e manganês (LiMnO₂)CR2032 - Células de moeda compactas.
• Dissulfureto de lítio e ferro (LiFeS₂)AA - Alta potência, utilização pelo consumidor

Tipos comuns de pilhas de lítio recarregáveis

As baterias recarregáveis de lítio, ou baterias secundárias de lítio, alimentam dispositivos modernos com elevada energia e versatilidade. Os tipos mais populares incluem óxido de lítio-cobalto (ICR) para eletrónica compacta, lítio-níquel-manganês-cobalto (INR) para um desempenho EV equilibrado, lítio-níquel-cobalto-alumínio (NCA) para necessidades de alta energia, lítio-ferro-fosfato (IFR) para segurança e longevidade, lítio-óxido de manganês (IMR) para ferramentas eléctricas e lítio-polímero (LIP) para designs flexíveis e leves.

Quando escolher pilhas de lítio primárias (por exemplo, ER14505):

• Necessidades a longo prazo e de baixo consumo: Dispositivos como sensores remotos ou contadores que funcionam durante anos sem manutenção.
• Ambientes agressivos: Frio ou calor extremos onde as baterias secundárias podem falhar.
• Sem acesso ao carregamento: Locais remotos ou dispositivos descartáveis (por exemplo, balizas de emergência).
• Fiabilidade crítica: Dispositivos médicos ou de segurança em que a substituição de uma bateria é melhor do que arriscar uma falha na recarga.

Quando escolher baterias de lítio secundárias (por exemplo, ICR18650):

• Utilização frequente: Aparelhos de uso diário, como telemóveis ou ferramentas, que precisam de ser recarregados regularmente.
• Elevada potência de saída: Aplicações como os veículos eléctricos ou os drones requerem uma energia forte e duradoura.
• Eficiência de custos ao longo do tempo: Quando se pode recarregar centenas de vezes em vez de comprar pilhas novas.
• Carregamento disponível: Ambientes onde as fontes de energia são acessíveis para recarga.

Inovações tecnológicas nas baterias de lítio

O mundo da tecnologia das baterias de lítio está sempre a mudar. Os investigadores e engenheiros encontram novas formas de a melhorar. As alterações recentes centram-se em fazer com que as pilhas durem mais tempo, funcionem melhor, sejam mais seguras e custem menos. Isto ajuda mais pessoas a utilizar as baterias de lítio em diferentes áreas.

Vamos explorar algumas ideias e tendências novas e divertidas que estão a moldar o futuro das baterias de lítio.

Avanços na longevidade e eficiência das baterias

Na investigação das baterias de lítio, um dos principais objectivos é fazer com que as baterias durem mais tempo. Isto implica resolver o problema da perda de capacidade, que ocorre quando uma bateria perde a capacidade de manter a carga ao longo do tempo. Os investigadores estão a experimentar diferentes materiais, designs de eléctrodos e combinações de electrólitos para abrandar este processo. O seu objetivo é reduzir a perda de capacidade e aumentar o tempo de vida da bateria.

Aqui estão os recentes avanços na indústria de baterias：

Reabastecimento de lítio

• O que é que: Adição de sais ou compostos de lítio para restaurar os iões perdidos em baterias envelhecidas.
• Revelação: A Universidade de Fudan (China) desenvolveu um método de "transfusão de baterias", conseguindo até 12 000 ciclos - o equivalente a 18 anos de utilização de veículos eléctricos.
• Impacto: Triplica a vida útil típica (por exemplo, de 1.000 para 12.000 ciclos), reduzindo os custos de substituição e o desperdício.

Electrólitos de estado sólido

• O que é que: Substituição de electrólitos líquidos por materiais sólidos como cerâmicas ou sulfuretos.
• Revelação: A Quantumscape e a Toyota referem densidades de energia até 50% superiores (350-500 Wh/kg) e 80% de carga em 15 minutos.
• Impacto: Aumenta a eficiência com um carregamento mais rápido e duplica a longevidade, reduzindo a degradação provocada por reacções secundárias à base de líquidos.

Otimização do ânodo de silício

• O que é que: Utilização de silício em vez de grafite, com nano-estruturação para evitar fissuras.
• Revelação: As baterias de ânodo de silício da Sila Nano fornecem mais 20-40% de capacidade (por exemplo, 300 Wh/kg) e mantêm a capacidade de 80% após 1.000 ciclos.
• Impacto: Aumenta a eficiência energética para maiores alcances e melhora a vida útil em relação aos ânodos de grafite tradicionais.

Gestão da bateria optimizada por IA

• O que é que: Os algoritmos de IA ajustam os padrões de carregamento e monitorizam a degradação em tempo real.
• Revelação: A Tesla e a IBM integram a IA para prever falhas e otimizar os ciclos, prolongando a vida útil em 20-30% (por exemplo, 1200 ciclos vs. 1000).
• Impacto: Maximiza a eficiência e a longevidade sem alterar a química da bateria.

Melhorias no fosfato de ferro-lítio (LFP)

• O que é que: Adição de lítio ou melhoria da estrutura do cátodo em baterias LFP.
• Revelação: As células LFP actualizadas da CATL eliminam a perda de capacidade inicial, atingindo 3.000-4.000 ciclos a 160 Wh/kg.
• Impacto: Combina longevidade com eficiência de custos, ideal para armazenamento na rede e VEs económicos.

Conclusão

Em conclusão, é fundamental compreender a diferença entre as baterias de lítio primárias e secundárias ao escolher a fonte de alimentação correta para as suas necessidades. As pilhas primárias duram muito tempo na prateleira. Pode utilizá-las imediatamente. As baterias secundárias, por outro lado, podem ser recarregadas. São mais económicas durante um período mais longo. Considere as suas necessidades específicas, como a capacidade de energia e o ciclo de vida, para fazer uma escolha inteligente. A tecnologia está constantemente a melhorar o desempenho das baterias, o que contribui para a sua longevidade e eficiência. Mantenha-se atualizado sobre as novas tendências para encontrar as melhores baterias para os seus dispositivos. Para obter aconselhamento personalizado sobre qual a bateria de lítio a escolher, pode contactar os nossos especialistas no sector para obter orçamentos.

Perguntas mais frequentes

O que é melhor, bateria primária ou secundária?

A escolha entre pilhas primárias e pilhas secundárias depende das suas necessidades. Se pretende uma pilha para utilização única, com elevada energia e que dure muito tempo na prateleira, então as pilhas primárias são as melhores. No entanto, se gosta de pilhas que pode recarregar e que o ajudam a poupar dinheiro, as pilhas secundárias são a melhor opção para si.

O que é melhor, uma bateria de lítio NMC ou LFP?

As baterias NMC têm geralmente uma maior densidade de energia. Isto torna-as boas para situações em que o armazenamento de muita energia é importante. As baterias LFP, por outro lado, duram mais tempo e são mais seguras. No entanto, normalmente custam um pouco mais.

Qual é a principal vantagem das baterias secundárias em relação às baterias primárias?

A maior vantagem das pilhas secundárias é o facto de poderem ser carregadas novamente. Esta caraterística fundamental permite-lhe utilizá-las durante mais tempo, poupa-lhe dinheiro a longo prazo e ajuda o ambiente ao reduzir o desperdício de pilhas.

As baterias de lítio são o mesmo que as baterias de iões de lítio?

As pilhas de lítio têm dois tipos principais: primárias e secundárias. As pilhas primárias não podem ser recarregadas e contêm normalmente dióxido de lítio-manganês. São ideais para dispositivos que não consomem muita energia. Em contrapartida, as baterias secundárias podem ser recarregadas e utilizam principalmente a tecnologia de iões de lítio. São perfeitas para aparelhos que necessitam de muita energia.

Quais são os prós e os contras das baterias de lítio?

As baterias de lítio oferecem várias vantagens. São leves e têm uma elevada densidade de energia. Têm também uma taxa de descarga lenta. No entanto, podem ser bastante dispendiosas. É fundamental manuseá-las e eliminá-las com cuidado. Isto é importante devido a preocupações de segurança como sobreaquecimento ou incêndios.