Fundamentos

Como funciona uma célula de iões de lítio

Cada célula tem dois elétrodos: o ânodo (geralmente grafite) e o cátodo (um óxido metálico que contém lítio). Entre eles encontra-se o separador, que impede um curto-circuito; o eletrólito deixa passar os iões de lítio.^[1]

• Carga: os iões deslocam-se do cátodo para o ânodo e inserem-se na grafite.
• Descarga: regressam e, ao mesmo tempo, os eletrões circulam pelo circuito externo – o aparelho funciona.

As células de iões de lítio não têm efeito de memória e apresentam uma autodescarga reduzida.^[1]

Série e paralelo: o que significa «10S4P»

S (série) soma a tensão, P (paralelo) soma a capacidade. A energia armazenada resulta de tensão × capacidade.^[1]

Uma bateria 10S4P tem, portanto, 10 grupos de células em série, cada um com 4 células ligadas em paralelo – 40 células no total. Calcular a sua própria configuração

Porque se substituem sempre todas as células

As células envelhecem de forma diferente – mesmo células idênticas nas mesmas condições. Num ensaio laboratorial com 48 células idênticas, a dispersão do envelhecimento foi superior a 25 %.^[2]

O BMS interrompe a descarga assim que o grupo mais fraco atinge a sua tensão mínima.^[3]

Por isso, células novas e antigas misturadas não funcionam bem em conjunto. Numa substituição das células, são, portanto, substituídas todas as células.

Capacidade e capacidade de corrente

A capacidade (Ah) descreve a quantidade de carga que uma célula consegue armazenar. A corrente de descarga contínua admissível (A) é uma grandeza diferente e depende do tipo de célula e das condições de temperatura indicadas na ficha técnica.^[4]

Mais Ah não significa automaticamente mais potência do motor. As células novas têm de ser adequadas ao consumo de corrente, à eletrónica existente e ao carregador.

O sistema de gestão da bateria (BMS)

Todas as baterias de lítio precisam de uma eletrónica de proteção. Esta mantém cada célula dentro da zona segura – e é muitas vezes a razão pela qual uma bateria se desliga «de repente». O BMS^[3][1]

• monitoriza a tensão de cada grupo de células,
• mede a temperatura e a corrente,
• estima o estado de carga (SoC) e o estado de saúde (SoH),
• equilibra os grupos de células (balancing)
• e desliga ao atingir valores-limite.