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Como São Fabricadas as Baterias LiPo (Lítio-Polímero)

Na era de celulares, MP3 players e câmeras digitais, as baterias tornaram-se onipresentes. Seu dispositivo provavelmente usa níquel-cádmio ou lítio-íon. A bateria de polímero de lítio (LiPo) é uma evolução da lítio-íon, que por sua vez substitui gradualmente a níquel-cádmio. A LiPo representa o próximo estágio dessa progressão.

Histórico

O trabalho com baterias de lítio começou em 1912, mas só foi concluído nos anos 1970, segundo a Battery University. A versão de 1912 era leve, com quase metade da densidade da níquel-cádmio. Mas as baterias de lítio originais não eram recarregáveis, assim como modelos posteriores, devido à instabilidade do lítio.

A Sony fabricou a primeira bateria de íon-lítio comercial em 1991, e a de polímero de íon-lítio surgiu cinco anos depois. Em 2003, Kwon-sun Roh, Jae-myoung Lee e Jon-ha Lee inventaram a LiPo com gel, a evolução mais recente.

Características

Uma bateria de lítio tem ânodo de carbono e cátodo de lítio. Um eletrólito permite a passagem de íons entre eles, gerando voltagem. A bateria de íon-lítio tem eletrólito líquido; a de polímero de íon-lítio tem eletrólito sólido, com formato e consistência de filme transparente. Por causa desse eletrólito sólido, a LiPo pode ser construída em designs circulares (enrolados) ou planos (empilhados).

Processo de Fabricação

O ambiente de fabricação é similar ao de níquel-cádmio. A montagem em massa é feita em equipamentos automatizados, reduzindo danos aos componentes, segundo a MPowerUK.

O primeiro passo é misturar aglutinantes com carbono e lítio (para ânodo e cátodo), aplicando sobre folhas de cobre (ânodo) e alumínio (cátodo). Após secagem, as folhas revestidas são enroladas junto ao eletrólito polimérico. Então, conexões e terminais são soldados às folhas enroladas ou pilhas planas, completando a bateria.

Significado

A primeira bateria de lítio era instável e não recarregável. A íon-lítio resolveu isso, mas seu eletrólito líquido exigia invólucro rígido (mais material). Além disso, era instável em sobrecarga e vazava. A LiPo não precisa de invólucro sólido nem reservatório líquido, é menor que a íon-lítio, mais estável, resiste à sobrecarga e não vaza.

Potencial

O eletrólito sólido da LiPo pode ser fabricado na espessura de papel. Uma bateria polimérica poderia ter o tamanho de um cartão de crédito. Áreas sem eletricidade se beneficiariam do menor peso e volume para transporte.

Considerações

Segundo a Battery University, a LiPo tem alta relação custo-energia frente à íon-lítio e custo de fabricação maior, como limitações. A bateria de gel de 2003 (Roh, Lee e Lee) visa aumentar a capacidade de ciclos, reduzindo a relação custo-energia, mas ainda não é produzida em massa.