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Descrição e aplicações sobre pilhas e baterias de Lítio- parte 1

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  • 1. Mobilidade ElctricaPilhas e Bateriasde LtioEnergia Qumica22-01-2012Por : Lus Timteo 1

2. Mobilidade Elctrica Histria das pilhas e Baterias.CronologiaBaterias de Ltio: 22-01-2012Por : Lus Timteo 2 3. Mobilidade ElctricaLtioDogregolithos (pedra). Presumidamente, o nome foi dado por tersido descoberto num mineral, enquanto outrosmetais alcalinos como sdio e potssio foramdescobertos em vegetais. O mineral petalita(silicato de alumnio e ltio) foi descoberto peloestadista e naturalista brasileiro Jos Bonifciode Andrade e Silva durante uma viagem Johan August Arfwedson Jos BonifcioSucia no final do sculo 18. Existncia do elemento foi demonstrada pelo qumico sueco Johan August Arfwedson em 1817. Isolado por William Thomas Brande (qumico ingls) e Humphry Davy (fsico e qumico ingls) em 1818 pela electrlise do xido No se encontra livre na natureza. Os principais minrios so: lepidolita (fluossilicato hidratado dealumnio, ltio e potssio), espodumnio (silicato de alumnio e ltio, LiAl(Si2O6), o maisBaterias de Ltio:importante), petalita (silicato de alumnio e ltio) e ambligonita (fluorfosfato de alumnio e ltio). Aabundncia na crosta terrestre cerca de 65 ppm. considerado o trigsimo primeiro elementomais abundante. Encontrado tambm em algumas guas salinas naturais. Exemplo de extraco a partir do espodumnio: LiAl(Si2O6) reage com cido sulfrico, produzindoo sulfato, Li2SO4. Este reage com carbonato de sdio, produzindo o carbonato, Li2CO3. E, com cidoclordrico, forma-se o cloreto, LiCl. O metal obtido pela electrlise do cloreto fundido, misturadocom cloreto de potssio (KCl) para reduzir o ponto de fuso. 22-01-2012 Por : Lus Timteo3 4. Mobilidade ElctricaLtio o metal de menor massa especfica, cerca da metade da massa especfica da gua. A superfcierecm cortada tem aspecto de prata, mas escurece rapidamente para cinza. Deve ser conservadoem leo para prevenir isso.GrandezaValor UnidadeMassa especfica do slido (20C)535 kg/m3Ponto de fuso180,54CCalor de fuso3,0kJ/molPonto de ebulio1342 CCalor de vaporizao147,1kJ/molTemperatura crtica2950 CElectronegatividade0,98 PaulingResistividade elctrica 9,4 10-8 mCondutividade trmica 85W/(mC)Calor especfico 3573 J/(kgC)Baterias de Ltio:Coeficiente de expanso trmica 4,610-5 (1/C)Mdulo de elasticidade4,9 GPaO ltio metlico corrosivo e no deve entrar em contacto com a pele. Exposto ao ar, bastante inflamvel, com chamas de difcil extino. o nico metal que reage com nitrognio temperatura ambiente. Baterias contendo ltio podem eventualmente explodir se rapidamente descarregadas (curto-circuito). Mas a maioria dos dispositivos prticos dispe de proteco contra curtos. 22-01-2012 Por : Lus Timteo4 5. Mobilidade ElctricaLtioSmbolo da Tabela Peridica: Li.Peso Atmico: 3 (Leve!).Como o Sdio e o potssio, um metal alcalino. (Grupo 1 #s 1 a 7 da Tabela Peridica).Altamente reactivo, com alta densidade energtica.Usado no tratamento de doenas manaco-depressivas (Bipolar) porque particularmente eficaz em acalmar uma pessoa no estado de manaco!...Baterias de Ltio: 22-01-2012Por : Lus Timteo 5 6. Mobilidade ElctricaLtio Nmero Atmico: 3 Massa Atmica: 6.941 amu Ponto de Fuso: 180.54 C Ponto de Ebulio: 1347.0 C Numero de Protes/Electres: 3 Numero de Neutres: 4 Classificao: Alcalino Metal Estrutura Cristalina: Cbica Densidade a 293 K: 0.53 g/cm3 Cor: PrataBaterias de Ltio: Potencial de ionizao: 5.39 eV Equivalncia Electroqumica: 3.86 Ah/Gram http://www.youtube.com/watch?v=jmbHAa0JVlANota: Ltio metal um do dois materiais que reagem com o Nitrognio elementar temperatura ambiente (se houver humidade)! 6 22-01-2012Por : Lus Timteo 6 7. Mobilidade Elctrica Ltio: ReacesReacoProdutos Reaco com oxignio 4Li + O2 2Li2O | 2Li + O2 2Li2O2. Reaco com nitrognio 6Li + N2 2Li3N. Reaco com gua 2Li + 2H2O 2LiOH + H2. Reaco com halogneos 2Li + F2 2LiF | 2Li + Cl2 2LiCl | 2Li + Br2 2LiBr | 2Li + I2 2LiI. Reaco com cido2Li + H2SO4 2Li+ + SO4-- + H2.Precaues Como os outros metais alcalinos, o ltio puro altamente inflamvel e ligeiramente explosivo quandoexposto ao ar e, especialmente, gua. Alm disso corrosivo, requerendo o emprego de meiosadequados de manipulao para evitar o contacto com a pele. Deve-se armazen-lo numhidrocarboneto lquido inflamvel como, por exemplo, a gasolina. O ltio considerado ligeiramentetxico. Farmacologia Os sais de ltio tm aprovao para o tratamento de transtorno bipolar no Brasil e nos Estados Unidos.Inicialmente classificado como um anti-psictico, o ltio (administrado em forma de carbonato de ltio)Baterias de Ltio: hoje utilizado por seus efeitos reguladores de humor, anti-manaco e, secundariamente, anti-depressivo (sua eficcia para a depresso unipolar, entretanto, ainda no foi bem estabelecida). Em nveis srios mais elevados, os ies de ltio so considerados venenosos e requerem ateno clnicaimediata.Entre osprincipaissintomasdecontaminao porltio, lista-senusea, tontura, enjoos, diarreia e tremores nas mos. Esses sintomas podem, entretanto, aparecer nafaixa teraputica para transtorno bipolar. Salienta-se, ainda, que a administrao prolongada de ltiopode causar danos tiride e aos rins, exigindo monitorizao peridica por meio de exames desangue. 22-01-2012 Por : Lus Timteo 7 8. Mobilidade Elctrica Ltio: Caracteristicas Principais o metal mais leve, a sua densidade apenas, aproximadamente, a metade do quea da gua. Como os demais metais alcalinos monovalente e bastante reactivo. Poresse motivo no encontrado livre na natureza. No teste da chama torna-severmelho, porm se a combusto ocorrer violentamente a chama adquire umacolorao branca brilhante. Aplicaes Devido ao seu elevado calor especfico, o maior de todos os slidos, usado em aplicaes de transferncia de calor e, por causa do seu elevado potencial electroqumico usado como um nodo adequado para as baterias elctricas. Alm destes tem outros usos: Os sais de ltio, particularmente o carbonato de ltio (Li2CO3) e o citrato de ltio so usados no tratamento da depresso bipolar, ainda que, ultimamente, se tenha estendido seu uso ao tratamento da depresso unipolar. O cloreto de ltio (LiCl) e o brometo de ltio (LiBr) possuem uma elevada higroscopicidade, por isso so excelentes secantes. O segundo utilizado em bombas de calor de absoro, dentre outros compostos como o nitrato de ltio (LiNO3) .Baterias de Ltio: O estearato de ltio um lubrificante geralmente aplicado em condies de alta temperatura. O hidreto de alumnio e ltio um agente redutor empregado na sntese de compostos orgnicos. A base hidrxido de ltio (LiOH) usada nas naves espaciais e submarinos para depurar o ar, extraindo o dixido de carbono produzido pelos seus ocupantes. O ltio um componente comum nas ligas metlicas de alumnio, cdmio, cobre e mangans, utilizados na construo aeronutica, e est sendo empregado com xito na fabricao de cermicas e lentes, como a do telescpio Reflector Hale de 5,0 metros de dimetro de "Monte Palomar". Tambm tem aplicaes nucleares. Tambm usado como poderoso analgsico em operaes de risco. 22-01-2012 Por : Lus Timteo 8 9. Mobilidade Elctrica Produo de Ltio o 33 elemento mais abundantes na terra.No se encontra na natureza na sua forma elementar (puro).Encontra-se em maiores concentraes em granitos.O Chile actualmente o maior produtor mundial do metal de ltio, seguido pela Argentina.China poder emergir como um importante produtor baseado em carbonato de ltio para o fim desta dcada.As Baterias de ltio so reciclveis. Tecnologias mais comuns de Baterias Promessas Futuras Tipo de Bateria Energia/Peso Potncia/Peso Descarga Durabilidade Tipo de BateriaDurabilidade (Wh/kg)(W/kq) (%/ms) (Ciclos)(Ciclos)Baterias de Ltio: Sdio Nickel Lithium Iron 901501500-3000 2000 ChloridePhosphateNIMH30-80250 -1000 30 500-1000Lithium Manganese500 Chumbo - cido 30-401803-20 500-800Lithium Titanate 1 5000 Ies de Ltio 160 1800 5 -10 1200 22-01-2012 Por : Lus Timteo9 10. Mobilidade Elctrica Pilhas/Baterias Recarregveis Li-ion Trabalhos pioneiros sobre a bateria de ies de Ltio comearam em 1912 por GNLewis, mas s no incio dos anos 1970 as primeiras baterias de ltio no recarregveis setornaram comercialmente disponvel. Ltio o mais leve dos metais, tem o maiorpotencial electroqumico e fornece a maior densidade de energia para o peso. Em 1979 o pesquisador americano John B. Goodenough da Universidade de Oxford,aperfeioa uma tecnologia de bateria de ies de ltio recarregvel, com ctodo basede ltio com xido de cobalto (LiCoO2) e Dixido de mangansio e ltio (LiMn2O4), masas patentes para a inveno foi adjudicada Comisso de Energia Atmica do ReinoUnido (agora AEA Technology), que financiou a pesquisa. Goodenough viria em 1996 aregistar a bateria de fosfatos de ferro sendo esta mais estvel. As tentativas para desenvolver baterias de ltio recarregveis, falhou devido a problemas desegurana, nos anos de 1980. Por causa da instabilidade inerente do metal de ltio, (explode emcontacto com a gua) especialmente durante o carregamento, pesquisas conduziram para umabateria de ltio no-metlica que usa ies de ltio. Apesar de ligeiramente inferior em densidade de energia do que o metal de ltio, a bateria de ies deBaterias de Ltio: Ltio segura, desde que sejam satisfeitas determinadas precaues quando carregando e descarregando. Em 1991, a Sony comercializou a primeira bateria de ies de ltio, outros fabricantes lhe seguiram. A densidade energtica dos ies de ltio tipicamente o dobro do nquel-cdmio. H potencial para altas densidades de energia. As caractersticas de carga so razoavelmente boas e se comportam de forma semelhante do nquel-cdmio em termos de quitao. A alta tenso da pilha de 3,6 volts permite desenhos bateria com apenas uma clula. A maioria dos telemveis de hoje funcionam com uma nica clula. Um bloco base de nquel exigiria trs pilhas de 1,2 volts ligadas em srie. 22-01-2012 Por : Lus Timteo 10 11. Mobilidade Elctrica Pilhas de Ltio Metal : Funcionamento No incio dos anos 70s as primeiras Pilhas de ltio no recarregveis tornaram-se comercialmente disponveis. Ltio o mais leve dos metais, tem o maior potencial electroqumico e fornece a maior densidade de energia para o peso, no entanto, ensaios de recarga conduzia a situaes de instabilidade e insegurana!...Pilha norecarregvelLi+Baterias de Ltio:Li+ Depois de 100 ciclos Termos Usados: Pilha No recarregvel Bateria: ou pilha recarregvel 22-01-2012 Por : Lus Timteo11 12. Mobilidade ElctricaBaterias de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (bobbin construction) Vent. Terminal Positivo Top IsolamentoPilha no(Plstico) recarregvelSelagem (vidro/metal) Colector de Corrente Ltio (nodo) Ctodo ElectrlitoIsolamento (fibra/vidro)Baterias de Ltio: Ctodo (Carbono) Separador(Fibra/vidro) Invlucro Exterior (ao) Terminal Negativo 22-01-2012 Por : Lus Timteo12 13. Mobilidade ElctricaBaterias de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Spiral construction)Terminal Gs/Vent. Pilha noPositivo recarregvel Selagem a Lazer Vedante Elctrodo Negativo (Ltio)ElctrodoPositivo(MnO2) InvlucroBaterias de Ltio: Negativo Colectores (folha-Cobre) SeparadoresColector 22-01-2012 Por : Lus Timteo13 14. Mobilidade ElctricaBaterias de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Coin Type)Pilha no Bateria Primria: - no recarregvel (Designao IEC :CR)recarregvellithium manganese dioxide batteryLithium Cylindrical BatteriesBaterias de Ltio:BOBBIN CONSTRUCTIONSchematic construction of a Li/MnO2cylindrical cell (CR 1/2 AA).Ateno s polaridadesVARTA Microbattery GmbH 22-01-2012 Por : Lus Timteo 14 15. Mobilidade Elctrica Baterias de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Coin Type)Pilha no Bateria Primria: - no recarregvel(Designao IEC :CR)recarregvel lithium manganese dioxide batteryCR 2/3 AHCR 123 A CR 2Baterias de Ltio:Lithium Cylindrical BatteriesSPIRAL CONSTRUCTIONSchematic construction of a Li/MnO2cylindrical cell (CR 2/3 AH).VARTA Microbattery GmbH 22-01-2012Por : Lus Timteo 15 16. Mobilidade Elctrica Baterias de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Coin Type)Pilha noBateria Primria: - no recarregvel (Designao IEC :CR)recarregvel lithium manganese dioxide battery Elctrodo Negativo: Lithium Metal Elctrodo Positivo: Dixido Mangansio(MnO2) Separador : Polyethylene , PolypropyleneTerminal nodo Electrlito : Propylene Carbonate Solvent; 1,2-Dimethoxyethane Solvent: nodo (Ltio) Lithium Triflate - Salt or Lithium Perchlorate.IsolamentoBaterias de Ltio:Ctodo(MnO2)Separador+ ElectrlitoTerminal Ctodo Principio Usa Dixido de Mangansio (MnO2) como material positivo activo e Ltio (Li) como material Negativo activo. Reaces: Ctodo Positiva: -MnIVO2+Li++e --> MnIIIO2 (Li+) nodo Negativa: Li --> Li++e- Geral: Li + MnIVO2 --> MnIIIO2 (Li+)22-01-2012Por : Lus Timteo 16 17. Mobilidade ElctricaBaterias de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Coin Type) Bateria Primria: - no recarregvel (Designao IEC :CR) Pilha no recarregvel lithium manganese dioxide battery Solid cathode lithium cells: Invlucro NegativoColector Elctrodo Negativo (-)(Li) SeparadorBaterias de Ltio: IsolamentoElctrodo positivo (MnO2)Invlucro positivo (+) VARTA Microbattery GmbH 22-01-2012Por : Lus Timteo 17 18. Mobilidade ElctricaTipo Boto: Pilhas de Ltio/Dixido de MangansioPilha no recarregvelPlo Negativo nodo(Ltio) SeparadorPlo Positivo Vedao Ctodo + [MnO2 ou (CF)n]Reaco global : Mn(IV)O2 + Li --> Mn(III)O2 +(Li+) (3V)VARTA Microbattery GmbHBoto: Li-Mn O sistema electroqumico consiste de um ctodo, que uma mistura de dixido de mangansio, um agente de conduo de carbono negro, e um aglomerante. O electrlito uma soluo solvente de percloreto de ltio (LClO2) em carbonato de propileno. O seu contedo de gua inferior a 50 ppm (partes por milho). O nodo feito de folha prensada de ltio inserida numa forma de ao inoxidvel. As baterias de ltio so montados em uma atmosfera de rgon de alta pureza. 22-01-2012Por : Lus Timteo18 19. Mobilidade Elctrica Baterias de Ltio: Aplicaes das baterias de Ltio-Metal (Coin Type) Bateria Primria: - no recarregvel Caluculator(CR2016,CR2032)Baterias de Ltio:Camera(remote control unitCR1220,CR2016,CR2025) Personal computer(CR2430) Copy machine(CR2450) 22-01-2012Por : Lus Timteo19 20. Mobilidade ElctricaBaterias de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Cylindrical ) Pilha de Ltio/dixido de Mangansio (Designao IEC :CR) Pilhas de Ltio de Ctodo slido:Pilha noElctrodo Negativo: Ltio Metal recarregvelElctrodo Positivo: Dixido de Mangansio (MnO2)Separador : Polietileno, PolipropilenoElectrlito : Carbonato de Propileno Solvente;1,2-Dimethoxyethane Solvent:Lithium Triflate - Salt or LithiumPerchlorate. As pilhas de dixido de Mangansio tm um nodo de Ltio metlico (Li) (o mais leve de todos os metais) e um ctodo slido de dixido de Mangansio (MnO2), imerso num electrlito orgnico, no corrosivo/nontxico. Fornece uma voltagem de 2.8 -3V, tmBaterias de Ltio: forma cilndrica e dimenses de 1/2 AA a D, com construo em espiral e so o tipo de pilhas de ltio no recarregveis mais comum.PrincipioUsa Dixido de Mangansio (MnO2) como material positivo activo e Ltio (Li) como material Negativoactivo.ReacesReaco Positiva: Mn[VO2+Li++e --> Mn[[[O2 (Li+) Reaco Negativa: Li --> Li++e- 22-01-2012 Por : Lus Timteo20 21. Mobilidade Elctrica Pilhas Ltio-Metal Dixido de Mangansio Pilhas de Ltio/Dixido de Mangansio Pilhas de Ctodo slido:Pilhas norecarregveisBaterias de Ltio: Reaces:Ctodo Positiva : MnO2 +Li+ +e ----- MnOOLinodo Negativa: Li ----- Li+ + e-Reaco Geral: MnO2 +Li ---- MnOOLi 22-01-2012 Por : Lus Timteo21 22. Mobilidade Elctrica Baterias de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Spiral)Pilha de Ltio/xido de Enxofre (Thionyl Chloride lithium battery) (ER)Pilha noSistema de Ctodo lquido recarregvel Elctrodo positivo: Cloreto de Tionilo (SOCL2) Elctrodo Negativo: Ltio Metal Electrlito : Thionyl ChlorideReaces:Ctodo Positiva : 2SOCl2+4Li+ + 4e- ---- 4LiCl+S+SO2nodo Negativa: Li ----- Li+ +e-Reaco Geral: 2SOCl2+4Li ---- 4LiCl+S+SO2Baterias de Ltio: As pilhas de Lithium-thionyl chloride tm um nodo metlico de Ltio (o mais leve detodos os metais) e um ctodo liquido composto por um colector de corrente de carbonoporoso preenchido com cloreto de tionilo (SOCl2). Fornecem uma tenso de 3.6 V, so deforma cilndrica e vo da dimenso 1/2AA a D, com elctrodos em espiral paraaplicaes de maior potncia e em bobine para aplicaes de descarga prolongada. soas pilhas de Ltio no recarregveis de maior densidade energtica podendo durar 15 a20 anos.22-01-2012 Por : Lus Timteo22 23. Mobilidade ElctricaBaterias de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Bobine)Thionyl Chloride lithium battery (ER)nodo (Li) Separador+Electrlito(SOCl2)ColectorCorrente CtodoBaterias de Ltio: (Carbono) by VARTA Microbattery GmbH 22-01-2012Por : Lus Timteo23 24. Mobilidade ElctricaThionyl Chloride lithium battery (ER) Arejar/queimar ou triturar pilhas de Lithium Thionyl-Chlorid libertar: HCl cido clordricoVapores e fumos de cido clordrico. Vapores e solues tm efeitos corrosivos nostecidos humanos, com potencial perigo para danificar rgos respiratrios, olhos , pele eintestinos H2 Gs HidrognioAltamente inflamvel, queimar no ar em concentraes que vo de 4% a 75%. SO2 Dixido de EnxofreCausa alergias. SO2 est associado a sintomas de dificuldades respiratrias, podendoBaterias de Ltio:provocar morte. LiOH Hidrxido de LtioPode ser fatal se engolido. Contacto com olhos pode causar leses srias e irreversveis.Corrosivo. Causa queimaduras e irritao nos olhos. 22-01-2012Por : Lus Timteo 24 25. Mobilidade Elctrica Baterias de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Spiral)Pilhas de Lti/Monofloreto de Carbono (BR)Pilha noClulas de Ltio de Ctodo slido:recarregvelElctrodo positivo : Carbon Monofluoride (CF)nElctrodo Negativo: Lithium Metal Separador : Polypropylene Electrlito : -Butyrolactone - Solvent1,2-Dimethoxyethane Solvent (Coin Type)Lithium Tetrafluroborate - Salt O Carbon monofluoride (CF, CFx, ou (CF)x), tambm chamado de polycarbonmonofluoride, polycarbon fluoride, poly(carbon monofluoride), e graphite fluoride Baterias de Ltio:usado como material do ctodo das pilhas de Ltio de alta densidade energtica tipo"BR conhecidas como as de mais alta capacidade especifica terica, entre a pilhas deLtio existentes. usada em backup de memria em PCs, aplicaes aeroespaciais emilitares, tambm em Pacemakers. Reaco descarga: CF)x + xLi ++ xe- ---- xC + xLiF Reaco Geral: xLi +(CF)x ---- xC + xLiF 3V 22-01-2012 Por : Lus Timteo25 26. Mobilidade Elctrica Baterias de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Coin type) Pilha no Carbon Monofluride lithium battery (BR) Solid cathode lithium cells:recarregvel A primeira pilha Li (CF)n do mundo foi desenvolvida pela Matsushita Battery Industrial Co.,sendo actualmente produzidos vrios tipos de pilhas. (CF)n produzido pela reaco de p de Carbono, com gs fluoreno, a elevada temperatura.Terminal nodo InvlucroIsolamentoBaterias de Ltio:CFx Ctodo nodo LtioColector corrente Separador + Electrlito Reaces: Ctodo Positiva : (CF)n + ne- ----- nC+ nF-nodo Negativa: nLi ----- nLi+ + ne- Reaco Geral: nLi +(CF)n ---- nC + nLiF 22-01-2012Por : Lus Timteo 26 27. Mobilidade Elctrica Baterias de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Spiral) Pilha de Ltio/Dixido de Enxofre (Li-SO2)Pilha no recarregvel Elctrodo positivo: : Sulfur Dioxide (SO2) Elctrodo Negativo: Lithium Metal Electrlito : Sulfur Dioxide -Acetonitrile - Lithium Bromide - Salt Pilhas de Ltio sistema de ctodo lquido: Estas pilhas oferecem correntes de descarga mais intensas, porque as reaces ocorrem na superfciedo ctodo. Num ctodo slido. As reaces so mais lentas, porque os ies de Ltio, tm de entrar noctodo, para a descarga ocorrer. O Contacto directo entre o liquido do ctodo e o Ltio, forma umapelcula sobre o ltio, chamada de interface de electrlito slido (solid electrolyte interface (SEI).Isto evita que ocorram reaces quando a pilha no est em uso, preservando a vida til da pilha. Um inconveniente, porm, que se a pelcula for muito grossa, provoca um atraso da tenso inicial.Baterias de Ltio:Normalmente, a contaminao da gua a razo para pelcula mais espessa, sendo por isso ocontrole de qualidade muito importante.Reaco Geral : Ltio e dixido de enxofre combinam-se formando ditionito de Ltio 2Li + 2SO2 > Li2S2O4 Estas pilhas tm essencialmente uso em aplicaes de comunicaes militares devido ao seu elevadocusto, e segurana em ambientes de alta presso e temperatura 22-01-2012Por : Lus Timteo27 28. Mobilidade ElctricaPilhas de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Cylindrical Spiral) 1.5V Pilha de Ltio/Bissulfito de ferro (LiFeS2) Pilha no recarregvel A companhia americana Energizer , produziu com sucesso a primeira pilha de ltio do mercado , com 1,5V, no tamanho AA em 1989., e no tamanho AAA em 2004 e podem substituir directamente as antigas pilhas alcalinas de 1,5V.Vent. Ball PTCnodo: Ltio metal.ColectorCtodo: disulfide de ferro em folha de substrato dealumnio.CtodoSeparador: polyolefin. nodoElectrlito : sal de Ltio / solvente orgnico.Separador Construo: Multicamadas em espiral. Overwrap Vent ball : Mecanismo de segurana interna de presso.Contactos: Positivo/negativo - ao cromo nquel. TabRevest. Exterior: pelcula de plstico no condutor.Baterias de Ltio:PTC: Positive Temperature Coefficient dispositivo desegurana para sobrecorrente. O termo Iithium battery refere-se a muitas qumicas diferentes usando ltiocomo nodo, diferindo no material do ctodo electrlito e construo.Podem ser classificadas de muitas maneiras, mas o mtodo maisconveniente, pelo material do ctodo e pela voltagem. 22-01-2012Por : Lus Timteo28 29. Mobilidade ElctricaPilhas de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Metal (Cylindrical Spiral) 1.5V Pilha de Ltio/Bissulfito de ferro (LiFeS2) Pilha no recarregvel Usando bissulfito de ferro no ctodo, d a esta pilha uma voltagem nominal de1.5 volts. A maioria das outras pilhas de Ltio, usando outros materiais noctodo (MnO2, (CF)n , etc.) so de 3V ou 3,6V. Os Elctrodos nesta pilha de ltio so isolados uns dos outros por umamembrana altamente evoluda de polmero microporoso. Esta membranapermite que os ies se movam durante o uso, mas restringe o seu movimentosem situaes de sobrecorrente, de modo a preservar a performance esegurana da pilha de ltio. As pilas LiFeS2 contm um electrlito no aquosoque opera a temperaturas de -40C at +60C. Tem tambm um dispositivo,de proteco do utilizador, que desliga a pilha, quando em usos indevidos.Baterias de Ltio: A reaco de descarga Geral das pilhas LJFeS2 e feita em duas etapas: 2Li +FeS2 ---- Li2FeS2. 2Li +Li2FeS2 ---- Fe +2Li2S. Finalmente, no confundir pilhas/baterias de Ltio, com baterias de ies de Ltio recarregveis, uma vez que estas no contm Ltio metal. 22-01-2012 Por : Lus Timteo 29 30. Mobilidade ElctricaPilhas de Ltio: Aplicaes das pilhas de Ltio-Metal (Cylindrical Type 1)Bateria Primria: - no recarregvel (Estrutura em espiral) Camera (CR123A)Baterias de Ltio: DSC (CR-V3)Auto hand washer (2CR5) APS Camera (CR2) 22-01-2012Por : Lus Timteo30 31. Mobilidade ElctricaPilhas de Ltio: Aplicaes das Pilhas de Ltio-Metal (Cylindrical Type 2)Bateria Primria: - no recarregvel (Estrutura em Bobine) Personal computer (CR12600SE, CR14250SE)Baterias de Ltio: Water meter (CR17335SE, CR17450SE) NCU (CR17335SE, CR17450SE) 22-01-2012Por : Lus Timteo 31 32. Mobilidade Elctrica Pilhas de Ltio/Iodo: O Iodo O iodo (do grego iods, cor violeta) um elemento qumico de smbolo I , de nmeroatmico 53 (53 protes e 53 electres) e de massa atmica 126,9 u. temperaturaambiente, o iodo encontra-se no estado slido podendo vaporizar-se com ligeiroaumento de temperatura, produzindo um gs irritante de cor prpura um nometal, do grupo dos halogneos (17 ou VIIA) da classificao peridica dos elementos. o menos reactivo e o menos electronegativo de todos os elementos do seu grupo. um oligoelemento, empregado principalmente na medicina, fotografia e comocorante. Foi descoberto na Frana pelo qumico Bernard Courtois em 1811 a partir dealgas marinhas.Baterias de Ltio: 22-01-2012 Por : Lus Timteo 32 33. Mobilidade ElctricaPilhas de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Iodo para Pacemakers Pilha Litio/Iodo - Pilhas de electrlito slido Pilha no recarregvelA bateria primria de ltio-iodo surgiu em 1967, nos Estados Unidos, revolucionando a histria do marcapasso cardaco Pacemakers. Ela pesa menos que 20 g e apresenta longa durao, cerca de cinco a dez anos, evitando que o paciente tenha que se submeter a frequentes cirurgias para trocar o pacemaker. O esquema dessa bateria representado na figura. Os dois elctrodos slidos so separados por uma camada cristalina deiodeto de ltio, e a corrente elctrica passa atravs da rede cristalina deiodeto de ltio do nodo para o ctodo pela difuso de ies Li 1+ (s). A pilha de ltio e iodo fornece uma voltagem de 2,8 V, bastante confivel e pode funcionarcontinuamente por at dez anos.Baterias de Ltio:Para esta pilha, so dadas as semi-reaes de reduo: Li+ + e- LiE= - 3,05 V I2 + 2e- 2I- E = + 0,54 V So feitas as seguintes afirmaes sobre esta pilha: No nodo ocorre a reduo do on Li+. O agente oxidante o I2. A ddp da pilha + 2,51 V.O processo na pilha espontneo. O ctodo o polmero/iodo. 22-01-2012Por : Lus Timteo 33 34. Mobilidade ElctricaPilhas de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Iodo para Pace makers Tampa /Caixa em ao Inox Ltio/Iodo - Pilhas de electrlito slido Pilha no recarregvelPino de AlimentaoEm ao inoxnodo: Ltio. Ctodo: Iodo/Polivinilpiridine (PVP).Selagem vidro/metalSeparador/Electrlito : Sal inico (Isolante) Furo de enchimento dodepolarizador e soldagemfinalnodo: 2Li + + 2e2LiCtodo: 2Li+ + 2e + P2Vp.nI2 P2VP.(n-1)I2 + 2LiIReaco Geral : 2Li+P2VP.nI2 P2VP.(n-1)I2+ 2LiIBaterias de Ltio:nodo Central de LtioRevestimentos do nodo em PVPTodos os fabricantes de pilhas comerciais , que usam Iodine/PVP depolarizadorelectrlitos slidos tm nodo de Ltio, porque tm melhor desempenho em aplicaes de baixa corrente e tm um ciclo de vida muito longo, pelo que so usadas em pacemakers.22-01-2012Por : Lus Timteo 34 35. Mobilidade Elctrica Pilhas de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio-Iodo para PacemakersBaterias de Ltio:http://www.youtu.be/watch?v=IqpRRXnZqD4&feature=related 22-01-2012Por : Lus Timteo 35 36. Mobilidade ElctricaPilhas de Ltio: Estrutura das clulas Li/SVO para Pacemakers A Pilha de Ltio/ Oxido Vandio prateado oxide (Li/SVO) foi desenvolvida noslaboratrios da Greatbatch, Inc. em 1982. Foi adaptada para uso CardioversorDesfibriladores implantveis (CDIs) poucos anos depois. PilhaPlaca electrnica AntenaBaterias de Ltio: Condensador Implantable Cardiac Defibrillators http://www.cardiocenterltda.com/filmes/CDI%20-%20Cardioversor%20Desfibrilador%20Implant%C3%A1vel.swf 22-01-2012 Por : Lus Timteo 36 37. Mobilidade ElctricaPilhas de Ltio: Estrutura das clulas Li/SVO para PacemakersTampa /Caixa Reaco Geral:em ao InoxPino de Alimentao em Molibdnio Ag2V4O11 + 7 Li Li7Ag2V4O11 Selagem vidro/metal Voltagem: 3.2V(Isolante) Capacidade: 1.37 Ah/cm3Multicamadas Colector do Ctodo Furo de enchimento do Electrlito e soldagem finalBaterias de Ltio:Separador microporoso nodo (Li)Ctodo (SVO) 22-01-2012Por : Lus Timteo 37 38. Mobilidade ElctricaPilhas de Ltio: Estrutura das clulas Li/SVO - Vandio O vandio um metal de cor cinzenta/prateada macio e dctil. Tem boa resistncia corroso a alcalinos, cidos sulfrico e clordrico e gua salgada . O metal oxida facilmente acima de 660 C para formar V2O5. Industrialmente, a maioria de vandio produzido utilizado como um aditivo para melhorar aos inoxidveis.Baterias de Ltio: Vandio (homenagem a deusa Vanadis) um elemento qumico, smbolo V, nmero atmico 23(23 protes e 23 electres) de massa atmica 51 u que, nas condies ambientes, encontrado noestado slido. Foi descoberto pelo mineralogista espanhol Andrs Manuel delRo, no Mxico, em 1801, num mineral de chumbo. Em 1830, o sueco Nils Gabriel Sefstrm descobriuo elemento num xido que encontrou enquanto trabalhava numa mina de ferro e deu-lhe o nomepelo qual conhecido actualmente. 22-01-2012Por : Lus Timteo38 39. Mobilidade ElctricaPilhas de Ltio: construo Ltio/Vandio - Tipo Moeda 3V Pilha de Ltio/xido de VandioPilha recarregvel Grafite e xido de Molibdnio so usados como material do nodo e Ltio xido de cobaltocomo materiais do Ctodo.Baterias de Ltio:Fabrication of Microbatteries by Femtosecond 22-01-2012Por : Lus Timteo39 40. Mobilidade Elctrica Pilhas de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio/xido Titnio-MangansioMT516MT616 MT621 MT920 MT16201.5V Pilha de Ltio/xido de Titnio-Mangansio Pilha recarregvel Introduzida pela Panasonic, a pilha recarregvel recarregvel Ltio/ Titnio Mangansio, so bateriascompactas, que usam um xido complexo de Ltio-titnio, como material do Ctodo e xido de Ltio-Titnio (AB204) como material do nodo. Tm uma voltagem nominal de 1,5 volts, e so usadas epequenos equipamentos electrnicos portteis como relgios, aparelhos auditivos, PDAstermmetros, memoria de PCs, etc., nodo: xido Ltio-Titnio (AB204) Ctodo: Dixido Lithium intercalated Manganese (Li0.44Mn0.78Ti0.22O2) Electrlito:.Baterias de Ltio: 22-01-2012Por : Lus Timteo40 41. Mobilidade ElctricaPilhas de Ltio: Estrutura das clulas de Ltio/xido Titnio-Carbono 1.5V Pilha de Ltio/xido de Titnio-Carbono Pilha recarregvel Material positivo Ltio/xido de Titnio e como material negativo Carbono e como electrlito uma soluo orgnica. nodo: Carbono (C6) Reaco Geral: Ctodo: xido Ltio-Titnio (LixTiyO4) Electrlito: Soluo orgnicaLixTiyO4+LizC6 Lix + TiyO4+Liz- C6Elctrodo NegativoBaterias de Ltio: Separador + Electrlito Elctrodo positivo 22-01-2012 Por : Lus Timteo 41 42. Mobilidade Elctrica Caractersticas das pilhas de Ltio (no recarregveis) Cell Power Temperatu DischargeOCVNLVEnergy Density D Size Couple Density re Range Profile (V)(V) (Wh kg-l) (Wh dm-3) (W kg-1) (oC)(g)(Ah)Li/SO2 2.9 2.75 25040060 -50 to 70 Flat85 7.5Li/CFX 3.02.8 36068014 -40 to 85 Flat93 12 Two Li/V2O5 3.43.3, 2.4120, 260 300, 660 11 -30 to 50 Plateaux Li/MnO2 3.42.8 28058050 -40 to 70 Sloping 10510 Li/SOCl2 3.653.5 290670 105 -40 to 85 Flat10013 Li/SOCl2, Initially 3.9 3.7 to 3.8 35077075 -40 to 70 12113 BrClslopingBaterias de Ltio: Li/SO2Cl23.953.7 330720 100 -30 to 90 Flat12213(*) Lithium metal cells and batteries:CR Cylindrical (Lithium Manganese Dioxide Batteries)Heat Resistant CR (Lithium Manganese Dioxide Batteries)CR Coin-Type (Lithium Manganese Dioxide Batteries)ER (Lithium Thionyl Chloride Batteries)ML Coin-Type (Lithium Manganese Dioxide Rechargeable Batteries)TC Button-Type (Titanium Carbon Lithium Rechargeable Batteries) 22-01-2012Por : Lus Timteo42 43. Mobilidade Elctrica Pilhas de LtioBaterias de Ltio:http://www.youtu.be/watch?v=IqpRRXnZqD4&feature=related 22-01-2012Por : Lus Timteo 43 44. Mobilidade Elctrica Bateria de Ies de Ltio As tentativas para desenvolver baterias de ltio recarregveis, falhou devido a problemas de segurana, nos anos 80s. Por causa da instabilidade inerente do metal de ltio, (explode em contacto com a gua) especialmente durante o carregamento, pesquisas conduziram para uma bateria de ltio no-metlica que usa ies de ltio. Apesar de ligeiramente inferior em densidade de energia do que o metal de ltio, a bateria de ies de Ltio segura, desde que sejam satisfeitas determinadas precaues quando carregando e descarregando. Em 1991, a Sony comercializou a primeira bateria de ies de ltio, outros fabricantes lhe seguiram. Electrlito lquidoNo aquosoBaterias de Ltio: Li+Li+ 22-01-2012 Por : Lus Timteo44 45. Mobilidade Elctrica Bateria de Ies de LtioBaterias de Ltio: 22-01-2012 Por : Lus Timteo45 46. Mobilidade Elctrica Bateria de Ies de Ltio : Funcionamento e- e- Li+ Descarga Li+ e- e- Li+LiCoO2 Li+LiMnO2Baterias de Ltio: Electrlito condutor de Li+LiNiO2 LixC6 Grafite Ltio-Oxido de Cobalto (LiCoO2)Reaces na Descarga: Ltio-xido de Mangansio (LiMn2O4) Ltio-xido de Nquel (LiNiO2) Reduo- Ctodo : Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- LiCoO2 Oxidao - nodo : LiC6 xLi+ + xe- + C6 Reaco Geral: Li(1-x)CoO2+LixC LiCoO2+C (3,7V) 22-01-2012 Por : Lus Timteo 46 47. Mobilidade Elctrica Baterias de Ltio: Simulao da carga de Clulas de Ltio-IonBateria de Ltio-IonDescarga Electrllito Cu Current Collector AL Current Cu Current Collector CollectorBaterias de Ltio:LiCoO2LiMnO2GrafiteLiMO2LiNiO2SEI SEI 22-01-2012 Por : Lus Timteo47 48. Mobilidade Elctrica Baterias de Ltio: Reaces Qumicas nas clulas de Ltio-IonBaterias de Ltio: 22-01-2012Por : Lus Timteo48 49. Mobilidade ElctricaPilhas/Baterias Recarregveis Li-Ions: Estrutura/Funcionamento Numa bateria de ies de ltio, o ltio o catio ( um io com carga positiva) que viajado nodo para o ctodo. O Ltio (Li) facilmente ionizado para formar (Li +) mais umelectro. O electrlito tipicamente uma combinao de sais de ltio, como LiPF6, LiBF4ou LiClO4, em um solvente orgnico, como ter. De grafite (carbono) maiscomummente usado para o nodo, xido de ltio e cobalto (LiCoO2) o material doctodo mais comuns. Esta combinao fornece uma voltagem de 3,6 Volts (V), mais que o dobro de umabateria alcalina AA. Isso d baterias de ies de ltio uma a densidade energtica muitomelhor do que uma pilha alcalina comum ou bateria recarregvel comum ou de outromaterial, como uma bateria NiMH. Isto em parte porque o ltio o terceiro elemento com menor peso a seguir aohidrognio e ao hlio, e, portanto, um io de ltio pode transportar uma carga positiva ,Baterias de Ltio:numa quantidade muito pequena do espao. importante ter em mente, contudo, queas baterias de ies de ltio, tm muito menos densidade energtica que oscombustveis fosseis ou mesmo os nossos alimentos, que armazenam a energia nasligaes qumicas. Aumentar a densidade energtica em determinado volume de bateria um dosgrandes desafios dos engenheiros e qumicos de baterias de hoje. 22-01-2012 Por : Lus Timteo49 50. Mobilidade ElctricaBateria de Ies de Ltio: Funcionamento durante a Cargae- e- Li+Carga Li+ e-e- Li+LiCoO2LiMnO2 Li+Baterias de Ltio:LiNiO2 Electrlito condutor de Li+ LixC6 (Grafite) Reaces na Carga: Oxidao - Ctodo : LiCoO2 Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- Reduo - nodo : xLi+ + xe- + C6 LiC6 Reaco Geral: Li(1-x)CoO2+LixC LiCoO2+C (3,7V) 22-01-2012 Por : Lus Timteo 50 51. Mobilidade Elctrica Baterias de Ltio: Simulao da carga de Clulas de Ltio-Ion Bateria de Ltio-IonCargaElectrlito Cu Current AL Current CollectorCollectorBaterias de Ltio:LiCoO2LiMnO2Graphite LiMO2LiNiO2SEISEI 22-01-2012Por : Lus Timteo51 52. Mobilidade Elctrica Bateria de Ies de Ltio: FuncionamentoCorrenteElectroBaterias de Ltio:Io de Li LiCoO2Separador Reaces na Carga:ElectrlitoLiMnO2 LiNiO2 Oxidao - Ctodo : LiCoO2 Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- Reduo - nodo : xLi+ + xe- + C6 LiC6 Reaco Geral: Li(1-x)CoO2+LixC LiCoO2+C (3,7V) 22-01-2012Por : Lus Timteo 52 53. Mobilidade Elctrica Pilhas/Baterias Recarregveis Li-ionDescarga CargaBarreira Sinttica(Controla o fluxo e a libertaoe rpida de energia )Baterias de Ltio:nodo(Composto de Ltio eCarbono)Ctodo(xido de Cobalto) Io de Ltio 22-01-2012 Por : Lus Timteo 53 54. Mobilidade Elctrica Bateria de Ies de Ltio:Baterias de Ltio: 22-01-2012Por : Lus Timteo54 55. Mobilidade Elctrica Pilhas/Baterias Recarregveis Li-Io: Funcionamento As clulas das baterias de ies de ltio podem ter a forma cilndrica, sendo quase idnticas s pilhas AA, ou podem ser prismticas, o que significa que so quadradas ou rectangulares e uma embalagem de metal muitas vezes revestida exteriormente de polietileno. Esta caixa de metal tem uma longa espiral composta de trs folhas finas coladas entre si:Um elctrodo positivo.Um elctrodo negativo.Um separador.E dispositivos de proteco. Essas folhas esto submersas num solvente orgnico que age como electrlito. ter um dos solventes comuns. O separador uma folha muito fina de plstico microperfurado. Como o nome indica, ele separa os elctrodos positivos e negativos, permitindo a passagem de ies. O elctrodo positivo feito de xido de ltio e cobalto ou LiCoO2. O elctrodo negativo feito deBaterias de Ltio: carbono (grafite). Quando a bateria carregada, os ies de ltio passam pelo electrlito do elctrodo positivo para o elctrodo negativo e se ligam ao carbono. Durante a descarga, os ies de ltio voltam ao LiCoO2 do carbono. Os principais materiais utilizados como ctodos so os xidos litianados do tipo: LiMn2O4; LiCoO2 eLiNiO2. E os principais materiais utilizados como nodos so compostos carbonceos comestrutura graftica. 22-01-2012Por : Lus Timteo 55 56. Mobilidade ElctricaPilhas/Baterias Recarregveis Li-Ions (cylindrical) 18650: Estrutura Terminal Positivo Vent.(Ctodo (+))PTC IsolamentoBarra do CtodoEmbalagem em ao (nodo (-)Isolamento Externo Separador(Vinil)Baterias de Ltio:Internal PCB protection prevents under-voltage at 2.5V and over-voltage at Barra do nodo 4.25V nodoCtodo 22-01-2012 Por : Lus Timteo 56 57. Mobilidade ElctricaPilhas/Baterias Recarregveis Li-Ions: Estrutura Clulas de ies de ltio, como a maioria das baterias, esto envolvidas numaembalagem de metal. O uso de metal particularmente importante aqui, porque abateria pressurizada. Esta caixa de metal tem um respiradouro sensvel presso.Ventilao FePO4, -Fosfato de Ferro - Recarregvel Li/Al-MnO2- Dixido de Mangansio -Recarregvel. Li-CuCl2-Cloreto de Cobre - Recarregvel. Li-CoO2- Dixido de Cobalto Li-Bi2O3 Trixido de BismutoSe a bateria ficar to quente que corre o risco de exploso devidoBaterias de Ltio: ao excesso de presso, essa abertura vai libertar a presso extra. A bateria ficar provavelmente inutilizada, o que algo a evitar, mas a abertura est l apenas como medida de segurana. Assim com o dispositivo PTC (Coeficiente Positivo de Temperatura) um dispositivo que suposto proteger a bateria contra superaquecimento. 22-01-2012Por : Lus Timteo57 58. Mobilidade Elctrica Pilhas/Baterias Recarregveis Li-Ions (cylindrical): Estrutura Terminal Positivo(Ctodo (+)) Vent. + PTC IsolamentoBarra do CtodoEmbalagem em ao (nodo (-)SeparadorBaterias de Ltio: Barra do nodo nodoCtodo 22-01-2012 Por : Lus Timteo58 59. Mobilidade ElctricaPilhas/Baterias Recarregveis Li-Ions (Prismatic) Ctodo (+) Vent.Elctrodo Ctodo Elctrodo nodoBaterias de Ltio: Separadores nodo (-) 22-01-2012 Por : Lus Timteo59 60. Mobilidade Elctrica Pilhas/Baterias Li-Ions: Formatos DiversosCylindricalPrismaticPolymer/laminatedBaterias de Ltio:Button 22-01-2012Por : Lus Timteo 60 61. Mobilidade Elctrica PC Battery Pack (cylindrical) Estrutura/Funcionamento A maior parte dos modernos PCs portteis, usa umPack de baterias de tecnologia de ies de ltio ouies de ltio c/ Polmero Circuito Regulador de Voltagem - Com tecnologia de comutao regulada por PWM tem porfuno controlar o fornecimento de tenso e corrente ao PC, de modo optimizado, e em funoda carga das baterias.Sensores de Temperatura: cortam a corrente se as baterias entrarem em aquecimento excessivo, a fim de evitarem a detiorizao das mesmas e efeitos explosivos. Clulas: Seis ou mais clulas, so montadas em srie ou paralelo, conforme a tenso necessria a fornecer ao PC. Dentro de cada clula existem trs camadas folheadas enroladas em espiral. Um lquido solvente orgnico, actua entre camadas como electrlito.Baterias de Ltio: nodo: Plo Negativo. Tipicamente feito de aglomerado de Carbono. Ctodo: Plo Positivo: Tipicamente feito de xido de Ltio/Cobalto. Separadores: Fazem o isolamento entre o Ctodo e o nodo. Cobalto: Usualmente produzido com subproduto nas minas de nquel e cobre. Produtores: Congo, China, Rssia, Austrlia Ltio: Extrado principalmente a partir da gua de nascentes ricas em minerais de ltio. Produtores: Chile, Argentina.. 22-01-2012 Por : Lus Timteo 61 62. Mobilidade ElctricaPC Battery Pack (cylindrical) Estrutura/Funcionamento O Circuito monitor do estado de carga da bateria, um pequeno computador que controla todo oprocesso de carregamento, para certificar-se que asbaterias so carregadas o mais rapidamente eplenamente possvel. Se a bateria fica muito quente durante ocarregamento ou o uso, o computador ir desligar ofluxo de energia para tentar esfriar as coisas. Se voc deixar seu porttil num carroextremamente quente e tentar us-lo, estecomputador pode impedir de lig-lo at que ele seresfrie. Se as clulas estiverem completamentedescarregadas, a bateria ser desligada porque asBaterias de Ltio:clulas esto defeituosas. Ele tambm pode acompanhar o nmero de ciclos de carga / descarga e enviar informaes para omedidor porttil de bateria pode dizer a quantidade de carga restante na bateria. um computador bem sofisticado, e ele recebe energia das baterias. Este consumo de energia uma das razes porque as baterias de ies de ltio perdem 5 por cento de sua energia a cada ms, quando no so usadas. 22-01-2012Por : Lus Timteo 62 63. Mobilidade ElctricaPC Battery Pack (cylindrical) Estrutura/Funcionamento Sensores TemperaturaClulasnodo (-) (Folha de Ltio) SeparadorRegulador de voltagemBaterias de Ltio:nodo (-)Ctodo (+) SeparadorPolmero (Electrlito)Ctodo (+) Rolo (Espiral) Colector de corrente 22-01-2012 Por : Lus Timteo63 64. Mobilidade ElctricaPC Battery Pack (cylindrical) EstruturaBaterias de Ltio: 22-01-2012Por : Lus Timteo 64 65. Mobilidade ElctricaPC Battery Pack (cylindrical) Inconveniente Soluo: Volume no utilizadoBaterias de Ltio: 22-01-2012 Por : Lus Timteo65 66. Mobilidade ElctricaPilhas/Baterias Recarregveis Li-Ions (EV cilyndrical Battery Pack) 38120Baterias de Ltio: 22-01-2012 Por : Lus Timteo66 67. Mobilidade Elctrica Pilhas/Baterias Recarregveis Li-Ions Cylindrical (EV Battery Pack)rea de arrefecimentoClulasRefrigeraoLigao daTenso deCarregamentoMdulo de Controlo eMonitorizaoBaterias de Ltio: Controlo das Clulas 2009 - Mercedes-Benz S400 BlueHYBRID lithium-ion battery pack 22-01-2012Por : Lus Timteo 67 68. Mobilidade ElctricaBaterias Recarregveis Li-Ions - Sistema de Controlo (BCU) usada nos EVsBaterias de Ltio: 22-01-2012Por : Lus Timteo68 69. Mobilidade Elctrica Pilhas/Baterias Recarregveis Prisnatic Li-Ions: Clula de alta capaciadade (EV)Terminal Positivo (+) Vlvula de pressoTerminal Negativo (-)nodo (-)Ctodo (+)SeparadoresBaterias de Ltio: 22-01-2012 Por : Lus Timteo 69 70. Mobilidade ElctricaPilhas/Baterias Recarregveis Li-Ions (Prismatic) para EVs Clula de alta capaciadade (EV)PackBaterias de Ltio: LiFePO4 Uma clula prismtica de Ltio-fosfato de ferro que, quando colocado em pack, serutilizada em sistemas de distribuio e armazenamento de energia e/ou veculoselctricos. 22-01-2012Por : Lus Timteo 70 71. Mobilidade Elctrica Pilhas/Baterias Recarregveis Li-Ions (Prismatic) para EVsPack com Sistema de Controlo (BCU) usada nos EVsBaterias de Ltio: 22-01-2012Por : Lus Timteo71 72. Mobilidade Elctrica Pilhas/Baterias Recarregveis Li-Ions (Prismatic) Sistema A123 para EVs Clula de Li-Ion de altabanda de compresso Tampas das ligaes capaciadade (EV)Controlo ElectrnicoBaterias de Ltio:LiFeYPO4Lithium Yttrium Iron Phosphate Placas Dissipadoras Clulas prismticasPlacas de Presso Cobertura da Placa Electrnica 22-01-2012Por : Lus Timteo72 73. Mobilidade Elctrica Pilhas/Baterias Recarregveis Li-Ions (Prismatic) Sistema A123 para EVs Alta potncia. Baixa resistncia interna. Maior ciclo de vida (LPF, LMO/LTO). Aceita carga rpida. Gama de temperaturas de operao mais baixa (- 40C). Mas.Baterias de Ltio: Maiores problemas de segurana. Densidade energtica mais baixa. Design complicado da bateria. Maiores custos. 22-01-2012Por : Lus Timteo 73 74. Mobilidade Elctrica Baterias de ies de Ltio VantagensBaterias de Ltio: 22-01-2012 Por : Lus Timteo74 75. Mobilidade ElctricaBaterias Recarregveis Polmero de Ltio A Bateria ltio-polmero, diferencia-se dos sistemas de baterias convencionais, pelo tipo de electrlito utilizado. O projecto original, que remonta dcada de 1970, usa um electrlito de polmero slido seco. Esse electrlito se assemelha a uma pelcula de plstico que no conduz electricidade, mas permite a troca de ies (tomos electricamente carregados ou grupos de tomos). O electrlito de polmero substitui o separador poroso tradicional, que embebida com o electrlito. O polmero seco oferece simplificaes com respeito fabricao, robustez, segurana e geometria de perfil ultrafino. Com uma espessura de clula de medida to pouco quanto um milmetro (0,039 polegadas), deixando ao critrio dos projectistas de equipamentos usarem aBaterias de Ltio: prpria imaginao em termos de design, forma e tamanho. Estas baterias so muito finas, extremamente leves e baseadas na qumica dos novos polmeros de Ltio. Esta a maior densidade de energia actualmente em produo. Cada clula fornece 3,7V nominais a 1000mAh! Estas bateria requerem carregamento especial. No tente recarregar com nada alm de um carregador especial para polmero de ltio. 22-01-2012Por : Lus Timteo 75 76. Mobilidade Elctrica Baterias Recarregveis Polmero de Ltio Infelizmente, a bateria ltio-polmero sofre de baixa condutividade. A resistncia interna muito alta e no pode fornecer altos picos corrente necessria para alimentardispositivos portteis de multimdia actuais. O aquecimento da clula a 60 C (140 F)aumenta a condutividade, uma caracterstica que no indicada para aplicaesportteis. Uma soluo de compromisso foi adicionar algum electrlito gelificado . As clulascomerciais usam um separador membrana/ electrlito preparado a partir do polietilenotradicional poroso ou separador de polipropileno preenchido com um polmero, quegelifica mediante o preenchimento com o electrlito lquido. Assim, as clulas depolmeros comerciais de ies de ltio so muito semelhantes em qumica s bateriasque usam electrlito lquido.Baterias de Ltio:A bateria de ies de Ltio-polmero no se desenvolveram to rapidamente como alguns analistas esperavam. A sua superioridade a outros sistemas e baixos custos de fabricao ainda no foi realizada. Nenhuma melhoria em ganhos de capacidade foram alcanados - na verdade, a capacidade ligeiramente menor do que a bateria de ies de ltio padro. A bateria de ies de Ltio-polmero encontra seu nicho de mercado em geometrias wafer-thin, tais como baterias para cartes de crdito e outras aplicaes. 22-01-2012Por : Lus Timteo76 77. Mobilidade Elctrica Baterias Recarregveis Polmero de Ltio Vantagens Muito baixo perfil - bateria que se assemelha ao perfil de um carto de crdito. Factor de forma flexvel - os fabricantes no esto limitados por formatos padro dapilha. Com volume elevado, qualquer tamanho razovel pode ser produzidoeconomicamente. Leveza, - electrlito gelificado permite simplificao de formatos e a eliminao daembalagem em metal. Segurana melhorada - mais resistente sobrecarga; menor possibilidade devazamento de electrlitos. Descarga contnua 2C -Excelente taxa de auto descarregamento (