Fundamentos da bateria “Lithium” vs baterias tradicionais á base de ácido

Atualizado: 24 de mar.


Artigo escrito por Cláudio Lopes, LISSOL


Características físicas

Para a mesma capacidade um pack lithium pode pesar de 50 a 70% menos. As células lítio podem ser instaladas e utilizadas sem restrições de orientação. As células de lítio são empilhadas muito próximas formando um conjunto muito consistente, reforçado com peças de fixação, cobertura rígida e protetora. Este conjunto, resulta numa estrutura forte e consistente contra vibrações ao longo do tempo.


Inclusão interna de sistema eletrónico de proteção (BMS)

O pack bateria lítio inclui sempre um dispositivo eletrónico interno (BMS), do inglês ( Battery Management System ) para monitorizar e controlar toda a bateria. Este tem como função controlar tensões e correntes, quer totais (em todo o pack) quer por célula, nomeadamente, para uma duração mais longa da bateria, controlo de tensão máxima e mínimas, máximas correntes de carga/descarga, proteção contra polaridade inversa, custo-circuito. Controlo automático de balanceamento de células internas bem como de ciclos de vida.


Algoritmo de carga

As baterias de Lítio podem ser carregadas com carregadores que utilizem algoritmos de carga, Corrente Constante(CC), Tensão Constante(CV). Qualquer tipo de carregador pode ser utilizado desde que respeite os níveis máximos de tensão e corrente.

Para maior durabilidade o carregador deve ser programado de acordo com as tensões “Bulk”, “absorb”, “float” conforme especificações do fornecedor. As características de uma bateria de lítio permitem que seja carregada totalmente em menos de uma hora, quando necessário. Esta é uma vantagem para sistemas críticos.


Eficiência

A relação energia de carga com energia de descarga é muito alta, normalmente superior a 99%. Resultante das poucas perdas nos processos de carga e de descarga principalmente quando as correntes de carga e de descarga são limitadas ao recomendável.

Um excelente baixo nível de auto-descarga, normalmente abaixo de 3% por mês permite a sua utilização em sistemas de longa duração, virtualmente sem auto-descarga.

A curva de tensões de descarga e funcionamento da célula são muito próximas da tensão nominal, pouca queda de tensão. Muito útil para eficiência e dimensionamento de sistemas que necessitem de muita energia e de controlo de tensão de grande estabilidade.


Energia disponível

Ao contrario da tecnologia tradicional de baterias á base de ácido, as baterias de lítio permitem uma descarga total da sua capacidade, permitindo uma maior quantidade de energia disponível e utilizável, mantendo uma relação direta entre capacidade e energia disponível.

Baixo efeito “Peukert’s Law”, a bateria pode descarregar a vários níveis de intensidade disponibilizando a mesma quantidade de energia. Enquanto que em tecnologia tradicional de ácido, o valor de energia de descarga pode ser muito inferior no caso de a descarga ser feita com uma corrente superior á corrente recomendada, resultando em perda de energia disponível e deterioração especifica da mesma.


Vantagens da célula Lítio

  • Ampla gama de temperaturas de funcionamento.

  • Consistência e previsibilidade de funcionamento permitem um melhor dimensionamento de sistemas avançados e mais complexos.

  • A utilização de BMS facilita a interligação entre diferentes baterias e a sua supervisão e integração em sistemas centralizados de monitorização.

  • A construção de uma bateria é baseada na utilização de células mais pequenas, esta função é utilizada para facilitar o design e aspeto final, facilitando a sua instalação em locais mais restritos.

  • Menos manutenção, não necessitam de controlo de ácido.

  • Maior tempo de vida, permitindo o seu retorno de investimento quando em sistemas de longo tempo de utilização.

  • Para a mesma quantidade de energia, tem menor dimensão.

  • Diversos modos de processos de carga e de descarga.

  • Alta eficiência, baixa auto-descarga, alta relação entre capacidade da bateria e energia disponível.



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