Baterias de Íon de Lítio e Armazenamento de Energia na Rede Elétrica
As baterias de íon de lítio, conhecidas como baterias Li-ion, representam um tipo avançado de baterias recarregáveis. Elas são compostas por células onde os íons de lítio se movem do ânodo para o cátodo através de um eletrólito durante a descarga e o processo se inverte durante a carga. Essas baterias destacam-se por diversas vantagens, sendo as principais a alta tensão por célula, elevada densidade energética e a ausência de efeito memória.
Com ampla aplicação, as baterias de íon de lítio são encontradas em baterias de computadores portáteis, ferramentas elétricas sem fio, alguns carros elétricos, scooters elétricos, bicicletas elétricas, bancos de energia portáteis e lanternas LED. A reação global durante a descarga é representada pela fórmula: C6Li + CoO2 ⇄ C6 + LiCoO2.
Armazenamento de Energia com Baterias de Íon de Lítio
Uma estação de armazenamento de energia com baterias é um tipo de estação de energia que usa um grupo de baterias para armazenar energia elétrica. Esta forma de armazenamento é a mais rápida em termos de resposta, sendo capaz de passar do modo de espera para a potência total em milissegundos, essencial para estabilizar as redes elétricas e lidar com falhas. Geralmente, estas estações são projetadas para fornecer energia à plena carga por algumas horas.
As baterias de Íon de Lítio (Li-I) são o tipo mais comum de baterias recarregáveis em uso. Alternativas como as baterias de íon de sódio, mais baratas e sustentáveis devido à abundância e ao baixo custo do sódio, possuem menor densidade de energia. Apesar de promissoras, ainda estão em estágios iniciais de desenvolvimento. Baterias de chumbo-ácido e níquel-cádmio são mais antigas e conhecidas, mas as baterias Li-ion estão lentamente substituindo-as em algumas aplicações, exceto em áreas onde se destacam pela resistência a baixas temperaturas, segurança e preço.
Baterias de Íon de Lítio na Armazenagem de Energia da Rede
As baterias de íon de lítio são frequentemente discutidas como uma opção potencial para o armazenamento de energia na rede, embora ainda não sejam competitivas em termos de custo em larga escala. No entanto, elas apresentam o maior crescimento de mercado entre todas as baterias, deslocando sistemas concorrentes. As baterias secundárias de lítio proporcionam múltiplas transformações reversíveis de energia química em energia elétrica, o que permite seu uso frequente.
Uma vantagem notável das baterias Li-ion é a ausência de efeito memória e a alta eficiência de até 95%, referente à relação de descarga para carga. O principal desafio com estas baterias é a sua vida útil, geralmente definida pelo número de ciclos completos de carga e descarga até atingir um limite de falha em termos de perda de capacidade ou aumento de impedância. Após 500 ciclos, a capacidade das baterias de íon de lítio começa a diminuir, reduzindo-se a cerca de 50% após 1200-1500 ciclos de descarga.
Um dos maiores exemplos de planta de armazenamento de Li-I no mundo é a Subestação de Gyeongsan, na Coreia do Sul, com 48 MW e 12 MWh, operacional desde janeiro de 2016.
