Entre as baterias primárias de lítio, há uma compensação natural entre dois tipos de células: aquelas projetadas para funcionar a longo prazo com baixa taxa de uso e baixa autodescarga; e aquelas que oferecem operação de curto prazo com maior taxa de uso, mas maior autodescarga.
As células enroladas em espiral possuem uma grande área de superfície comum entre o ânodo e o cátodo, o que lhes confere alta capacidade de corrente. As células do tipo bobina possuem uma área de superfície ânodo/cátodo comum menor, o que limita sua taxa de descarga, mas também limita sua taxa de autodescarga. Certas baterias de lítio, incluindo as de cloreto de tionila de lítio (LiSOCl2) química com construção em espiral, dióxido de enxofre de lítio e dióxido de manganês de lítio, pode fornecer energia a uma taxa elevada por períodos relativamente curtos. Células de LiSOCl2 em espiral possuem eletrodos com grandes áreas de superfície que suportam taxas de saída mais altas. No entanto, a desvantagem da construção em espiral é uma taxa de autodescarga significativamente maior. Em contraste, as células de LiSOCl2 do tipo bobina apresentam uma área de superfície de eletrodo muito menor, suportando uma taxa de saída mais baixa, juntamente com uma taxa de autodescarga mais baixa.
Uma analogia simples entre esses dois tipos de baterias seria um copo d'água com capacidade de 236 ml (8 oz). Com o tempo, a abertura maior do copo permite que a água evapore mais rapidamente (maior autodescarga). Mas a abertura maior permite que a água evapore rapidamente (maior taxa de produção). A abertura mais larga fornece energia imediatamente em aplicações que exigem grandes quantidades de energia. No entanto, se você quiser manter essa água por um longo período, a abertura mais larga se torna problemática, permitindo que a água evapore mais rapidamente.
Uma bateria de LiSOCl2 tipo bobina é caracterizada por um cátodo cilíndrico cercado por ânodo. Esse tipo de construção de bateria é fácil de fabricar, tem baixa taxa de autodescarga e não necessita de fusível de segurança.
Certas células de LiSOCl2 do tipo bobina foram projetadas para fornecer uma taxa de descarga moderada ao longo de uma vida útil relativamente longa, com uma baixa taxa de autodescarga anual, variando de 1% a 2% ao ano. Em armazenamento, essas baterias consumiriam aproximadamente 10% a 20% de sua capacidade inicial ao longo de dez anos. Esse desempenho tem analogias com uma lata de refrigerante com uma abertura moderada — a abertura menor permite que o refrigerante evapore mais lentamente do que em um copo grande, com a desvantagem de que o líquido não pode ser despejado tão rapidamente.
Horário da publicação: 27/10/2023
