Formatos de células

Invólucro cilíndrico

Uma célula cilíndrica consiste em anodos em lâmina, separadores e cátodos que são intercalados, enrolados e acondicionados em uma lata em forma de cilindro. Esse formato vem sendo usado por fabricantes de baterias há anos, com tamanhos como AAA e AA comumente usados em eletrônicos.

Vantagens

1. Estabilidade mecânica: O formato circular distribui a pressão interna decorrente de reações laterais quase uniformemente ao longo da circunferência da célula, permitindo que ela suporte maior pressão interna sem deformação.
2. Alto rendimento de produção: O formato cilíndrico possibilita um elevado rendimento de células nas linhas de produção.

A Tesla é um dos poucos fabricantes de veículos elétricos que utilizam células cilíndricas. A BMW começará usá-las na próxima geração.

Tamanhos comuns

Invólucro prismático

Células Li-ion com invólucro prismático consistem em grandes folhas de anodos, cátodos e separadores intercalados, enrolados e prensados para caber em um invólucro rígido de plástico ou metálico em forma cúbica. Os eletrodos também podem ser montados por empilhamento em camadas em vez de jelly rolling.

Vantagens

• Otimização de espaço: A forma em caixa otimiza o espaço disponível ao combinar células prismáticas em pacotes de bateria.

Desvantagens

• Estresse nos componentes: Partes das folhas de eletrodos e separadores de uma célula prismática próximas aos cantos do invólucro podem sofrer maior estresse, potencialmente danificando o revestimento do eletrodo e levando a uma distribuição não uniforme do eletrólito.

Invólucro pouch

Células pouch não possuem um invólucro rígido como as células prismáticas e cilíndricas e utilizam uma película flexível selada como recipiente da célula.

Vantagens

• Alta eficiência de embalagem: Alcança uma eficiência de embalagem de 90 a 95 por cento, a maior entre os packs de bateria.
• Tamanho flexível: A película flexível permite vários tamanhos e formatos.
• Redução de peso: Eliminar o invólucro metálico reduz o peso.

Desvantagens

• Inchaço: Os projetistas devem alocar espaço suficiente para o inchaço da célula, que pode chegar a 8% a 10% após 500 ciclos.

Blade

As baterias Blade são um tipo de bateria Li-ion que utilizam um design único de "blade" para suas células. Ao contrário das células tradicionais cilíndricas ou prismáticas, as baterias Blade são finas e planas, assemelhando-se à forma de uma lâmina ou wafer.

Vantagens

• Compacta e eficiente: O design tipo blade permite um pack de bateria mais compacto e eficiente.
• Melhor dissipação de calor: A forma plana oferece mais área de superfície para resfriamento.
• Segurança: O uso de um separador cerâmico entre as camadas de anodo e cátodo proporciona melhor proteção contra curto-circuitos internos e fuga térmica.

As baterias Blade são produzidas principalmente pelo fabricante chinês de baterias BYD.