26 de março de 2011

Por que as baterias de íon-lítio demoram mais para carregar no final?

Já reparou que, quando seu celular ou notebook está carregando, a parte final é que mais demora? Parece que até 70% do carregamento é realizado com rapidez, mas depois disso o processo começa a ficar lento. Isso não acontecia com as baterias mais antigas, mas por que será que essa lentidão é tão boa para elas?

As baterias de polímeros de íons de lítio são as mais utilizadas hoje, podendo ser encontradas na maioria absoluta dos equipamentos eletrônicos. Desde os pequenos iPod Shuffle, passando por iPodsTouch, Zunes, smartphones, tablets e notebooks, os fabricantes optam pela utilização de baterias deste tipo  por uma série de fatores.

Por que usá-las?

Os polímeros de íons de lítio garantem muito mais densidade de energia, ou seja, baterias deste tipo possuem potencial para cargas maiores. Outra grande vantagem é o fato de as baterias de lítio não “viciarem”, por isso, é possível carregar apenas uma parte da bateria antes de desplugá-la da tomada.
Apesar de a densidade energética ser muito maior, a do material é baixa. Isso acontece porque o lítio é o metal mais leve que pode ser encontrado, o que garante menos peso na peça. É por este motivo que elas podem ser aplicadas em portáteis: ocupam pouco espaço e armazenam muita energia (aprenda a aproveitá-las ao máximo).

O processo de carregamento

Como as baterias de íon-lítio não sofrem com “vícios” (diferentemente do que acontece com as pilhas recarregáveis de níquel), o processo de carregamento delas demanda um pouco menos de atenção, mas não por isso ele deve ser deixado de lado pelos usuários. Afinal de contas, baterias são os componentes que garantem a portabilidade dos aparelhos eletrônicos.




Há dois modos de carregar estes dispositivos: carga rápida e carga completa. Smartphones e tablets possuem alguns aplicativos que ajudam os usuários a controlar melhor estas escolhas. Já computadores precisam ter as cargas de suas baterias controladas pelo próprio usuário. Para isso, algumas dicas que colocaremos a seguir podem ser seguidas.

Cargas rápidas: os velozes 80%

Após ligar seu notebook ou smartphone à tomada, você pode verificar os indicadores de nível de carga, que são mostrados nas janelas principais dos sistemas operacionais (tanto Windows, quanto MacOS, iOS ou Android). Até chegar perto dos 80%, a carga é realizada rapidamente, o que leva cerca de duas horas (com base nos iPods da Apple).
Isso se chama carga rápida. Neste tipo de recarregamento, a tensão aplicada sobre a célula está em constante aumento e a corrente de carregamento está praticamente estática. Ao final desta primeira parte da carga, as baterias passam para uma nova fase de carga, que será responsável pelos outros 20%.

Cargas completas: por que os 20% demoram tanto?

Estes 20% finais são os mais importantes, pois eles são responsáveis por um aumento significativo na autonomia (repare que não estamos falando sobre vida útil) das baterias. Mas a grande pergunta que introduzimos neste artigo é: por que estes 20% finais demoram muito mais do que os outros?
É relativamente simples: as baterias de polímeros de íons de lítio são divididas entre eletrólitos e eletrodos. A carga rápida realiza ativação elétrica dos eletrólitos, ou seja, faz transferências de massa e difusão dos íons que serão utilizados como carga das células carregadas.


Fonte da imagem: divulgação/Apple
Já as cargas completas ativam outra parte das células: os eletrodos de intercalação. Nesta seção, são criadas inclusões reversíveis dos íons (energia elétrica). A energia armazenada neste setor das baterias oferece maior autonomia para os usuários. Isso acontece porque o processo de desprendimento dos íons dos eletrodos é mais lento, visto que eles se tornam mais estáveis.
Por consequência, o armazenamento deles também é mais demorado. Imagine uma boia de piscina, enchê-la até certo momento é bastante simples, mas quando o ar já está tomando boa parte do objeto, cada sopro parece menos efetivo. É de forma análoga que as baterias de polímeros de íons de lítio são carregadas: quanto menos facilidade de armazenar, mais energia.

Como melhorar a vida útil delas?

Você já viu as vantagens das baterias de íons de lítio e já sabe os motivos do carregamento demorar mais depois de determinado trecho das células. Agora é hora de saber, de maneira resumida, como fazer para que suas baterias durem mais e garantam a mesma autonomia de carga por muito tempo.
Carga: deixar os aparelhos que utilizam baterias  sem uso por muito tempo pode ser um grande erro, pois as baterias podem perder seu poder de armazenamento. Por isso os constantes processos de carga e descarga são vitais para o prolongamento da vida delas.





Você já sabia destes dois estágios de carregamento das baterias? Aproveite a seção de comentários para nos dizer o que pensa a respeito da evolução delas e como elas influenciam a sua vida.

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