Aproveite ao máximo suas baterias de íons de lítio
Há vários tipos de baterias no mercado para uso industrial, incluindo baterias de chumbo-ácido, baterias NiCD e baterias de íons de lítio (Li-ion). As baterias Li-ion estão entre as mais comuns na indústria, sendo amplamente utilizadas em subestações de transmissão e distribuição, energia solar, manutenção de UPS, telecomunicações e aplicações em data centers. Por serem essenciais para sistemas tão críticos, essas baterias precisam ser testadas e passar por manutenção regularmente para garantir que funcionem corretamente.
Existem diferentes tipos de baterias Li-ion, cada uma composta por químicas, características e configurações específicas. No entanto, todas as baterias Li-ion são construídas com células recarregáveis que podem ser montadas em duas configurações diferentes: cilíndrica e prismática. A configuração cilíndrica é preferida para aplicações de alto desempenho porque dissipa calor de forma mais eficiente. As configurações prismáticas, por outro lado, são melhores para otimizar a eficiência energética. Independentemente da configuração, todas as baterias Li-ion eventualmente sofrem os efeitos do tempo.
Envelhecimento das baterias
As baterias não duram para sempre, mas, se forem usadas, testadas e mantidas corretamente com frequência, é possível garantir uma vida útil prolongada e talvez até obter desempenho extra!
Quando falamos em envelhecimento de baterias, falamos em envelhecimento por calendário e em envelhecimento cíclico. O envelhecimento por calendário ocorre tanto durante o armazenamento quanto durante o uso da bateria. Ele é fortemente influenciado pelo tipo de material do eletrodo positivo, pela temperatura e pela tensão operacional experimentada ao longo do tempo. O envelhecimento cíclico afeta tanto os eletrodos positivos quanto os negativos. O ritmo de envelhecimento da bateria também depende da frequência e profundidade dos ciclos de carga e descarga, bem como da taxa de carga.
Ambas as formas de envelhecimento levam à degradação e falha das baterias. Vale ressaltar que as baterias Li-ion não falham apenas por envelhecimento.
Modos de falha
Outros modos de falha de Li-ion incluem curto-circuito, descarga excessiva, sobrecarga, fuga térmica e falhas eletrônicas. A boa notícia é que essas baterias possuem sistemas de gerenciamento de baterias (BMS) integrados, que visam manter a segurança das baterias e reduzir a probabilidade de falhas catastróficas, monitorando aspectos como tensão, temperatura, taxa de descarga e taxa de recarga. No entanto, há momentos em que o BMS não é suficiente para detectar problemas antes que eles resultem em falhas nas baterias.
Manutenção é fundamental
Para reduzir falhas, as baterias Li-ion devem ser devidamente testadas e mantidas, especialmente quando usadas em aplicações cíclicas.
Em aplicações cíclicas, o conjunto de baterias descarrega e recarrega em ciclos regulares. Um exemplo disso é o armazenamento de energia em sistemas solares e eólicos, onde as baterias carregam e descarregam diariamente. Como resultado, podem ocorrer falhas nos conjuntos de baterias Li-ion nessas aplicações devido a falhas eletrônicas, conexões ruins ou células defeituosas. Para identificar esses problemas antes que levem à falha das baterias, é necessário medir a tensão e a impedância de cada bateria. Isso permite identificar qualquer bateria que apresente características diferentes das demais no conjunto, possibilitando o isolamento de problemas potenciais.
Teste e medição
Ter o testador correto é fundamental para avaliar por que um conjunto está falhando. O testador precisa ser capaz de realizar medições de tensão e impedância em todas as baterias Li-ion. Um desses instrumentos é o BITE5 da Megger. Esse testador de baterias portátil permite armazenar resultados e monitorar tendências ao longo do tempo para cada célula. Além disso, ele pode medir e registrar a saída de células solares e caixas combinadoras solares até 1000 V CC.
O BITE5 é o mais recente testador de baterias da Megger e pode medir e registrar: tensão CA de até 600 V, tensão CC de até 1000 V, ondulação da tensão, corrente CC, corrente CA e temperatura. Ele também pode realizar testes de impedância em células de até 200 V, permitindo identificar células defeituosas.
O BITE5 pode ser usado em substituição a um monitor de tensão de bateria (BVM) para dar suporte a testes de descarga realizados com o Megger TORKEL. Ele mede e registra tensão, corrente CC, impedância e temperatura de cada célula durante o processo de descarga. O BITE5 reduz o tempo de configuração e elimina o risco de grampos se soltarem das células ao usar o BVM.
Testar e manter baterias Li-ion com o equipamento adequado é fundamental para evitar falhas e garantir que a bateria funcione de forma ideal durante toda a sua vida útil.
