Introdução às duas pilhas verdes de alta energia mais comuns

Com o aumento da consciencialização ambiental e o progresso da tecnologia, as baterias ecológicas de alta energia tornaram-se componentes essenciais na sociedade moderna. Especificamente, as baterias de iões de lítio (Li-ion) e as baterias de níquel-hidreto metálico (Ni-MH) são amplamente utilizadas em vários campos, como veículos eléctricos, eletrónica de consumo e armazenamento de energia renovável. Este artigo oferece uma introdução abrangente a estas duas pilhas recarregáveis verdes comuns de alta energia, ajudando os leitores a compreendê-las melhor, a comparar as suas caraterísticas e a tomar decisões informadas quando as compram ou utilizam.

1. Definições

1. Bateria de iões de lítio (iões de lítio)
   Uma pilha de iões de lítio é uma pilha de armazenamento alcalina com um composto de lítio como elétrodo positivo e material de carbono como elétrodo negativo. Funciona através do movimento de iões de lítio entre os eléctrodos positivo e negativo para armazenar e libertar energia.
2. Bateria de hidreto metálico de níquel (Ni-MH)
   Uma pilha de níquel-hidreto metálico utiliza o níquel como material do elétrodo positivo e uma liga de absorção de hidrogénio como material do elétrodo negativo. Funciona libertando iões de hidrogénio (H⁺) no eletrólito de hidróxido de potássio (KOH) durante a carga e absorvendo-os durante a descarga.

2. Princípio de funcionamento

• Bateria de iões de lítio: Durante a carga, os iões de lítio deslocam-se do elétrodo positivo para o elétrodo negativo. Durante a descarga, o processo inverte-se.
• Bateria de hidreto metálico de níquel: Durante o carregamento, o hidróxido de níquel (Ni(OH)₂) no elétrodo positivo é oxidado, libertando electrões e iões de hidrogénio, enquanto as ligas absorventes de hidrogénio no elétrodo negativo absorvem o hidrogénio durante a descarga.

3. Comparação das principais caraterísticas

• Tensão: As pilhas de iões de lítio têm uma voltagem três vezes superior à das pilhas Ni-MH.
• Densidade energética: As baterias de iões de lítio têm maior densidade de energia, tanto em peso como em volume.
• Potência de saída: As baterias de iões de lítio podem fornecer uma maior potência de saída, adequada para aplicações de alta potência.
• Taxa de auto-descarga: As baterias de iões de lítio têm uma taxa de auto-descarga mais baixa.
• Ciclo de vida: Ambos os tipos de bateria oferecem ciclos de vida longos, mas as baterias de iões de lítio duram um pouco mais.

4. Vantagens

• Densidade energética: As baterias de iões de lítio oferecem uma maior densidade de energia, permitindo tempos de funcionamento mais longos.
• Densidade de potência: As baterias de iões de lítio proporcionam um melhor desempenho em caso de elevadas exigências de potência.
• Segurança: As baterias Ni-MH são mais seguras, sem risco de fuga térmica como nas baterias de iões de lítio.

5. Aplicações

• Baterias Ni-MH: Utilizado em dispositivos como computadores portáteis, câmaras de vídeo, ferramentas eléctricas e bicicletas eléctricas.
• Baterias de iões de lítio: Utilizado em smartphones, computadores portáteis, veículos eléctricos e dispositivos portáteis.

6. Conclusão

Tanto as baterias de iões de lítio como as de hidreto metálico de níquel têm os seus pontos fortes e aplicações específicas. Com os contínuos avanços tecnológicos, estas baterias ecológicas e de elevada energia estão preparadas para desempenhar um papel ainda mais importante nas soluções energéticas sustentáveis.