Principais destaques

• Noções básicas de tensão: 3,6V-3,7V é a tensão média de descarga; 0,1V de diferença é apenas rotulagem.
• Potente e versátil: Elevada densidade de energia e estabilidade para telemóveis, veículos eléctricos e drones.
• Existem sete tipos: ICR, INR, IFR, etc., cada um com pontos fortes únicos (por exemplo, ICR18650, IFR26650).
• Seleção fácil: Escolha NCA para a energia, LIP para a forma, ER para a longevidade - de acordo com as suas necessidades.
• 3,6V vs. 3,7V: Quase idênticos; os dispositivos não se importam com a diferença de 0,1 V.
• Utilizações gerais: Desde os aparelhos portáteis à energia solar, são eles que alimentam a vida moderna.

Introdução

No mundo de hoje, utilizamos muitos aparelhos electrónicos portáteis. Baterias de lítio são muito importantes para eles. A bateria de iões de lítio de 3,6 V é uma das melhores. Neste artigo, vamos explorar o tipo de bateria de lítio de 3,6 V, os seus benefícios, aplicações e como escolher a bateria de lítio certa para o seu projeto.

Porque é que a tensão das baterias de iões de lítio é de cerca de 3,6 a 3,7 V?

1. Materiais de eléctrodos e diferença de potencial

As pilhas de lítio têm uma parte positiva (cátodo) e uma parte negativa (ânodo). A tensão resulta da diferença entre elas. Materiais como o óxido de lítio-cobalto (parte positiva) produzem cerca de 3,9-4,0 volts, enquanto a grafite (parte negativa) produz cerca de 0,1-0,2 volts nas baterias de lítio. Esta diferença de voltagem determina a voltagem total da célula, normalmente cerca de 3,6-3,7 volts quando totalmente descarregada.

2. Conceção prática e segura

As baterias de iões de lítio transportam iões de lítio entre o cátodo e o ânodo através de um eletrólito.

A gama de 3,7 volts é um ponto ideal para ânodos à base de grafite e cátodos de óxido de metal de transição, equilibrando a densidade energética, a estabilidade e a segurança. As tensões mais elevadas podem fornecer mais energia, mas podem comprometer a segurança, enquanto as tensões mais baixas podem não satisfazer os requisitos de energia da eletrónica moderna. A gama de 3,6V a 3,7V atinge um equilíbrio que torna as baterias de iões de lítio versáteis e eficientes para várias aplicações.

Em suma, os 3,6-3,7 volts resultam das propriedades inerentes aos materiais utilizados e da física da forma como os iões de lítio se movem na bateria, optimizada para desempenho, segurança e longevidade. Diferentes produtos químicos (como o fosfato de ferro e lítio, LiFePO₄, a ~3,2 volts) podem alterar esta tensão, mas 3,7 volts é a norma para muitas células de iões de lítio comuns.

Principais caraterísticas e vantagens da bateria de lítio de 3,6 V

As baterias de lítio de 3,6 V têm várias caraterísticas importantes. Têm uma elevada densidade energética, uma longa duração e uma forte estabilidade de tensão. Estas pilhas são fáceis de manter e funcionam bem durante muito tempo, o que as torna perfeitas para muitas aplicações industriais. O seu design pequeno e leve adapta-se às necessidades dos dispositivos modernos. Fornecem energia constante para computadores portáteis, lanternas e outros aparelhos electrónicos com uma tensão nominal de 3,6V.

• Tensão nominal:

  • Normalmente 3,6-3,7 volts, são determinados pela diferença de potencial eletroquímico entre o cátodo (por exemplo, óxido de lítio-cobalto) e o ânodo (por exemplo, grafite).

• Alta densidade de energia:

  • Armazena uma quantidade significativa de energia por unidade de peso ou volume (normalmente 150-250 Wh/kg), excedendo em muito as tecnologias mais antigas, como as baterias de NiMH ou de chumbo-ácido.

• Recarregável:

  • Baseado na química de intercalação de iões de lítio, permite centenas a milhares de ciclos de carga-descarga (frequentemente 500-2000 ciclos, dependendo da utilização e da qualidade).

• Baixa taxa de auto-descarga:

  • Perde apenas cerca de 1,5-2% da sua carga mensal quando está inativa, em comparação com 20-30% das pilhas NiMH.

• Leve:

  • O baixo peso atómico do lítio e o design eficiente da bateria tornam-na muito mais leve do que as alternativas com capacidade semelhante.

• Ampla gama de temperaturas de funcionamento:

  • Funciona eficazmente entre -20°C e 60°C, embora o desempenho ótimo seja normalmente à temperatura ambiente (20-25°C).

• Sem efeito de memória:

  • Ao contrário das antigas baterias à base de níquel, as células de iões de lítio não perdem capacidade se forem parcialmente descarregadas antes de serem recarregadas.

• Capacidade variável:

  • Disponíveis em várias capacidades (por exemplo, 1000 mAh a 5000 mAh ou mais), consoante o tamanho e a conceção (por exemplo, pilhas 18650, pilhas tipo bolsa).

Visão geral das aplicações comuns.

As pilhas de lítio de 3,6 V estão presentes em muitos aparelhos. Podem ser encontradas em aparelhos electrónicos de consumo, dispositivos médicos e ferramentas eléctricas. As pessoas utilizam frequentemente estas pilhas recarregáveis em computadores portáteis, lanternas e câmaras digitais. São populares porque têm uma elevada densidade de energia e duram muito tempo. Estas pilhas também funcionam bem em dispositivos sem fios, controlos remotos e brinquedos eléctricos. Na indústria, apoiam tarefas essenciais, como sistemas de automação e energia de reserva. Isto demonstra que são valiosas e fiáveis.

Porque é que as pilhas de lítio de 3,6 V são excelentes nestas aplicações

• Alta tensão: Uma única célula de 3,6 V fornece mais energia do que as alternativas de tensão mais baixa (por exemplo, NiMH de 1,2 V), reduzindo a necessidade de várias células.
• Densidade energética: Permite designs compactos sem sacrificar o tempo de funcionamento.
• Recarregabilidade: Suporta a utilização repetida e é fundamental para aplicações portáteis e sensíveis ao custo.
• Versatilidade: Está disponível em vários tamanhos (por exemplo, 18650 cilíndrico, 18500, 21700, 26650, etc.) para se adaptar a diversas necessidades.

Desde os minúsculos aparelhos portáteis até aos enormes conjuntos de veículos eléctricos, o equilíbrio entre potência, eficiência e adaptabilidade da bateria de iões de lítio de 3,6 V faz dela uma pedra angular da tecnologia moderna.

Tipos de pilhas de lítio de 3,6V

A categoria de baterias de lítio de 3,6 V engloba sete tipos, que se distinguem pelas suas químicas específicas, factores de forma e caraterísticas de desempenho. Cada tipo de bateria de lítio tem os seus prós e contras e é melhor para diferentes objectivos. Conhecer estas diferenças pode ajudá-lo a escolher a bateria certa para o seu dispositivo.

Segue-se um resumo dos sete tipos de pilhas de lítio de 3,6V:

1. Bateria LiCoO₂ ou LCO - Abreviatura: ICR

• Tensão nominal: 3.6-3.7V
• Modelos de venda a quente: ICR18650
• Caraterísticas:

  • Elevada densidade energética (~150-200 Wh/kg).
  • Compacto e leve.
  • Ciclo de vida moderado (500-1000 ciclos).

• Utilizações comuns:

  • Smartphones, computadores portáteis e outros produtos electrónicos de consumo

• Prós:

  • Excelente armazenamento de energia para pequenos dispositivos.

• Contras:

  • Estabilidade térmica limitada; propenso a sobreaquecimento em caso de sobrecarga.
  • O cobalto é caro e eticamente controverso.

2. Bateria LiMn₂O₄ ou LMO - Abreviatura: IMR

• Tensão nominal: 3.6-3.7V
• Modelos de venda a quente: IMR18650, IMR26650
• Caraterísticas:

  • Boa potência e estabilidade térmica.
  • A densidade energética (~100-150 Wh/kg) é inferior à do LCO.
  • Ciclo de vida decente (300-700 ciclos).

• Utilizações comuns:

  • Ferramentas eléctricas, dispositivos médicos e alguns veículos eléctricos.

• Prós

  • Custo inferior ao das baterias à base de cobalto.
  • Mais seguro do que o ICR devido a uma melhor estabilidade térmica.

• Contras

  • Capacidade reduzida e vida útil mais curta em comparação com outros produtos químicos.

3. Bateria LiNiMnCoO₂ ou NMC - Abreviatura: INR

• Tensão nominal: 3.6-3.7V
• Modelos de venda a quente: INR18650, INR21700
• Caraterísticas:

  • Densidade energética equilibrada (~150-220 Wh/kg).
  • Elevada capacidade de potência e longa duração dos ciclos (1000-2000 ciclos).

• Utilizações comuns:

  • Veículos eléctricos, bicicletas eléctricas, computadores portáteis e sistemas de armazenamento de energia.

• Prós

  • Desempenho versátil com boa segurança e longevidade.

• Contras

  • O seu fabrico é mais complexo e dispendioso do que o dos produtos químicos de metal único.

4. Bateria LiNiCoAlO₂ ou NCA - Abreviatura: INR (partilhada com NMC em alguns casos)

• Tensão nominal: 3.6-3.7V
• Modelos de venda a quente: INR18650, INR21700 (muitas vezes com marcas específicas de fabricantes como a Tesla)
• Caraterísticas

  • Densidade energética muito elevada (~200-260 Wh/kg).
  • Excelente potência específica para aplicações exigentes.
  • Vida útil do ciclo (~1000-1500 ciclos).

• Utilizações comuns

  • Veículos eléctricos (por exemplo, modelos Tesla), drones de alto desempenho e ferramentas eléctricas.

• Prós

  • Maximiza o armazenamento de energia e a produção de energia.

• Contras

  • Menos estável termicamente do que o INR (NMC) ou o IMR; requer uma gestão cuidadosa.
  • Custo mais elevado devido ao teor de níquel e cobalto.

5. Bateria de fosfato de ferro de lítio (LiFePO₄ ou LFP) - Abreviatura: IFR

• Tensão nominal: ~3,2V (ligeiramente inferior a 3,6V, mas frequentemente agrupado com pilhas de 3,6V)
• Modelos de venda a quente: IFR18650, IFR26650
• Caraterísticas

  • Menor densidade energética (~90-160 Wh/kg).
  • Ciclo de vida excecional (2000-5000 ciclos).
  • Estabilidade térmica e química superior.
  • Armazenamento solar, bicicletas eléctricas, energia de reserva e alguns veículos eléctricos.

• Prós

  • Extremamente seguro e duradouro.
  • Rentável ao longo do tempo devido à sua durabilidade.
  • A tensão mais baixa (3,2 V) e a densidade energética limitam a sua utilização em dispositivos compactos e de elevada energia.

6. Bateria de polímero de lítio (LiPo) - Abreviatura: LIP

• Tensão nominal: 3.6-3.7V
• Modelos de venda a quente: LIP503759 (5mm x 37mm x 59mm, formato de bolsa; os tamanhos variam muito)
• Caraterísticas:

  • Elevada densidade energética (~150-250 Wh/kg, semelhante à ICR).
  • Design de bolsa flexível e leve com um eletrólito de polímero sólido ou em gel em vez de líquido.
  • Boa duração dos ciclos (300-1000 ciclos, consoante a utilização).

• Utilizações comuns

  • Drones, veículos RC, smartphones, wearables e computadores portáteis finos.

• Prós:

  • Formas e tamanhos personalizáveis para dispositivos compactos ou irregulares.
  • Leve, sem invólucro rígido, maximizando a relação energia/peso.

• Contras:

  • Menos duráveis do que as células cilíndricas; susceptíveis de inchar ou de se danificarem em caso de manuseamento incorreto.
  • Requer um carregamento cuidadoso para evitar riscos de sobretensão ou perfuração.

7. Bateria de cloreto de tionilo e lítio (LiSOCl₂) - Abreviatura: ER

• Tensão nominal: 3.6V
• Modelos de venda a quente: ER14505 (tamanho AA), ER34615 (tamanho D)
•  Caraterísticas

  • Densidade energética muito elevada (~500-700 Wh/kg).
  • Não recarregável (bateria primária) com uma taxa de auto-descarga extremamente baixa (<1% por ano).
  • Longo prazo de validade (10-20 anos) e ampla gama de temperaturas (-55°C a 85°C).

• Utilizações comuns:

  • Contadores de serviços públicos, sensores remotos, equipamento militar e implantes médicos (por exemplo, pacemakers).

• Prós

  • Longevidade e fiabilidade excepcionais para aplicações de baixa potência e de longa duração.
  • Tem um bom desempenho em ambientes extremos.

• Contras:

  • Não recarregável, limitando-o a cenários de utilização única.
  • Custo inicial elevado e não é adequado para dispositivos de alta drenagem.

Escolha o tipo certo de pilha de lítio

Selecionar a bateria de lítio de 3,6V-3,7V perfeita entre as sete opções - ICR, IMR, INR, NCA, IFR, LIP e ER - pode ser um pouco complicado, mas não se preocupe! Estou aqui para vos explicar tudo.

Tendo em conta a sua aplicação específica, os requisitos de desempenho, a segurança, o custo e a longevidade, fornecerei sugestões personalizadas para o ajudar a escolher com confiança a melhor bateria para as suas necessidades.

Passo 1: Definir a sua aplicação e requisitos

Considerar as seguintes questões:

• É recarregável ou de utilização única? A maioria é recarregável (ICR, IMR, INR, NCA, IFR, LIP), mas a ER não é recarregável.
• Qual é a necessidade de energia? Alta drenagem (por exemplo, ferramentas eléctricas) vs. baixa drenagem (por exemplo, sensores).
• De quanto espaço dispõe? Os dispositivos compactos necessitam de uma bolsa (LIP) ou de pequenas pilhas cilíndricas (por exemplo, 18650).
• Qual é o ambiente? Temperaturas extremas ou utilizações críticas em termos de segurança reduzem as suas opções.
• Quanto tempo deve durar? A vida útil (recarregável) ou a vida útil (não recarregável) é importante.

Etapa 2: Avaliar os factores-chave

Eis como cada tipo de bateria se adapta a necessidades específicas:

1. Densidade energética (capacidade por tamanho/peso)

• Melhores escolhas

  • NCA (INR): ~200-260 Wh/kg - Ideal para veículos eléctricos e drones que necessitam de energia máxima num espaço mínimo.
  • LIP: ~150-250 Wh/kg - Ideal para dispositivos finos e leves, como telemóveis ou dispositivos portáteis.
  • ICR: ~150-200 Wh/kg - Bom para eletrónica compacta como os computadores portáteis.

• Menor densidade energética

  • IFR: ~90-160 Wh/kg - Menos energia, mas mais seguro e mais duradouro.
  • IMR: ~100-150 Wh/kg - Dá prioridade à potência em detrimento da capacidade.

2. Potência de saída (dreno alto vs. dreno baixo)

Necessidades de drenagem elevada (por exemplo, ferramentas eléctricas, vaporizadores, drones):

• IMR: Excelente fornecimento de energia e estabilidade térmica.
• INR (NMC ou NCA): Alta potência com uma densidade de energia decente.
• LIP: Elevadas taxas de descarga para veículos RC ou drones.

Necessidades de drenagem reduzida (por exemplo, sensores, contadores):

• ER: Perfeito para potência ultra-baixa ao longo de décadas.
• IFR: Estável para cargas constantes e moderadas.

3. Vida útil do ciclo (durabilidade da recarga)

Vida mais longa:

• IFR: 2000-5000 ciclos - Ideal para armazenamento solar ou bicicletas eléctricas.
• INR (NMC): 1000-2000 ciclos - Fiável para veículos eléctricos e computadores portáteis.
• NCA: 1000-1500 ciclos - Bom para aplicações de alta energia.

Vida moderada:

• ICR: 500-1000 ciclos - Suficiente para a eletrónica de consumo.
• LIP: 300-1000 ciclos - Varia consoante os cuidados e a utilização.
• IMR: 300-700 ciclos - Mais curto devido à concentração de energia.

Não recarregável:

• ER: De utilização única, mas dura 10-20 anos na prateleira.

4. Segurança e estabilidade térmica

• Opções mais seguras:

  • IFR: Estabilidade excecional, baixo risco de incêndio - Ideal para utilizações críticas em termos de segurança (por exemplo, EVs, backups).
  • IMR: Boa estabilidade térmica para tarefas de alta drenagem.
  • INR (NMC): Segurança equilibrada para uma utilização polivalente.

• Menos seguro (Necessidade de gestão)

  • ICR: Propenso a sobreaquecer em caso de manuseamento incorreto.
  • NCA: Alta energia, mas menos estável do que NMC ou IFR.
  • LIP: Risco de inchaço ou de incêndio em caso de perfuração ou de sobrecarga.

• Estável para baixa potência: 

  • ER: Muito seguro para uma utilização a longo prazo e com pouca drenagem.

5. Fator de forma e dimensão

• Compacto/Flexível

  • LIP: O formato da bolsa adapta-se a formas irregulares (por exemplo, dispositivos portáteis, drones).

• Padronizado CYlindrical

  • ICR, IMR, INR, NCA, IFR: 18650, 21700, 26650 para uma montagem fácil em packs (por exemplo, EVs, lanternas). 

• Pequeno ou específico 

  • ER: Tamanhos AA (ER14505) ou D (ER34615) para contadores ou sensores.

6. Gama de temperaturas

• Condições extremas

  • ERIdeal para ambientes agressivos (por exemplo, militares, sensores remotos).
  • IFRFiabilidade em climas frios ou quentes: -20°C a 60°C.

• Gama padrão

  • ICR, IMR, INR, NCA, LIP: -20°C a 60°C, mas ótimo a 20-25°C; o desempenho diminui nos extremos.

Eis um quadro recapitulativo que pode consultar rapidamente:

Qual é a diferença entre as pilhas de lítio de 3,6V e 3,7V?

Ao pesquisar baterias de lítio, pode reparar que algumas estão marcadas como 3,6 V, enquanto outras estão marcadas como 3,7 V. Esta pequena diferença de 0,1 V desperta frequentemente a curiosidade, mas, na realidade, não é uma distinção significativa.

É sobretudo uma preferência de rotulagem

A diferença entre as baterias de lítio de 3,6V e 3,7V é principalmente uma questão de convenção do fabricante e não uma grande variação no desempenho ou na química. Ambas se referem à tensão nominal-a tensão média que uma bateria fornece durante o seu ciclo de descarga. Uma bateria de iões de lítio começa com cerca de 4,2 V quando está totalmente carregada e cai para 2,5-3,0 V quando está quase descarregada. O valor de 3,6 V ou 3,7 V é simplesmente o ponto médio deste intervalo, e os fabricantes escolhem um ou outro com base nos seus padrões de teste ou hábitos de marketing. Por exemplo:

• 3.6V: Frequentemente utilizado em normas mais antigas ou por algumas marcas para garantir a coerência.
• 3.7V: Mais comum nas baterias de consumo modernas, como as células ICR18650, uma vez que reflecte um pouco melhor a tensão de descarga média.

Sem impacto real no desempenho

Esta diferença de 0,1V - cerca de 2,7% da tensão nominal - é insignificante na prática. Quer uma pilha seja rotulada como 3,6V ou 3,7V, as suas caraterísticas principais, como a capacidade (mAh), a potência de saída e a vida útil, dependem muito mais da sua química (por exemplo, ICR, INR, LIP) e da sua construção do que desta pequena diferença de tensão. Por exemplo, uma pilha ICR de 3,7V e uma pilha ICR de 3,6V do mesmo tamanho e qualidade terão um desempenho praticamente idêntico.

O seu dispositivo vai notar?

A maioria dos dispositivos não se importa com a diferença de 0,1V. Os aparelhos electrónicos são concebidos para lidar com uma gama de tensões (normalmente 3,0 V a 4,2 V) graças a reguladores incorporados ou sistemas de gestão de baterias (BMS). O dispositivo ajustar-se-á sem problemas quer utilize uma bateria de lítio de 3,6V ou 3,7V. Esta pequena variação pode ser importante apenas em casos raros - como equipamento de precisão sem regulação de tensão - mas esses cenários são pouco comuns.

Conclusão

Em conclusão, é fundamental conhecer as baterias de lítio de 3,6V. Este conhecimento ajuda a selecionar a melhor fonte de energia. Pode gostar da eficiência do ião de lítio, da flexibilidade do polímero de lítio ou da segurança do fosfato de ferro de lítio, pelo que é vital selecionar o tipo e o modelo de bateria certos. Compare o seu desempenho com o de outras baterias para tomar uma decisão sensata. Além disso, considere questões comuns como a eliminação e a vida útil para uma utilização responsável. Se necessitar de assistência com baterias de lítio, consulte a Pkcell para obter preços e amostras adequados às suas necessidades comerciais.

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Perguntas mais frequentes

Como posso eliminar corretamente as pilhas de lítio de 3,6 V?

As pilhas de lítio, como as de 3,6 V, não devem ser deitadas no lixo comum. Deve dirigir-se ao centro de reciclagem local ou procurar programas de reciclagem de pilhas para se livrar delas corretamente. Esta prática é boa para a sustentabilidade e ajuda a proteger o ambiente.

Qual é o tempo de vida médio de uma pilha de lítio de 3,6 V?

O tempo de vida de pilhas recarregáveisA vida útil das baterias de lítio de 3,6 V é medida principalmente em ciclos de carga. Normalmente, situa-se entre 300 e 1000 ciclos, mas isto pode variar consoante a forma como são utilizadas e carregadas. A densidade energética também é importante. Uma maior mAh normalmente significa que a bateria dura mais tempo.

Existem opções recarregáveis para as pilhas de lítio de 3,6 V?

Sim, muitas baterias de lítio de 3,6 V, especialmente as de iões de lítio, podem ser recarregadas. Marcas como a Tenergy produzem boas pilhas recarregáveis de 3,6V. Isto é importante para a sustentabilidade e ajuda a reduzir o desperdício.

Posso substituir as baterias de iões de lítio de 3,6v por baterias de 3,7v?

Na maioria das situações, sim. Uma pequena diferença de tensão é geralmente aceitável para dispositivos que utilizam baterias de iões de lítio de 3,6 V. No entanto, é uma boa ideia verificar primeiro se o seu dispositivo é compatível. Isto pode ajudá-lo a evitar problemas mais tarde.

Qual é o melhor sítio para adquirir pilhas AA de 3,6v novas?

A Amazon é um bom sítio para comprar pilhas de 3,6 volts de meio A. Têm uma vasta seleção e bons preços. Também pode usufruir de envio gratuito em muitos artigos. Para além da Amazon, pode encontrar estas pilhas em lojas de eletrónica ou em lojas de pilhas especiais para os seus acessórios.

Como medir o estado de carga de uma bateria de lítio de 3,6 V?

A forma mais simples de saber o Estado de carga de uma bateria de 3,6 V bateria de lítio de Xeno é utilizar um multímetro para verificar o seu tensão. Deve consultar a ficha de dados da bateria para encontrar os níveis de tensão para várias quantidades de carga.