Formatos de células

Invólucro cilíndrico

Uma célula cilíndrica consiste em ânodos em forma de folha, separadores e cátodos que são sandwichados, enrolados e acondicionados num recipiente em forma de cilindro. Este formato tem sido usado pelos fabricantes de baterias há anos, com tamanhos como AAA e AA comumente utilizados em eletrónica.

Vantagens

1. Estabilidade mecânica: A forma redonda distribui a pressão interna de reações secundárias quase uniformemente pela circunferência da célula, permitindo que esta suporte uma pressão interna mais elevada sem deformação.
2. Elevada taxa de produção: O formato cilíndrico permite uma elevada produção de células nas linhas de fabrico.

A Tesla é um dos poucos fabricantes de veículos elétricos que utilizam células cilíndricas. A BMW irá começar a utilizá-las na próxima geração.

Tamanhos comuns

Invólucro prismático

As células de iões de lítio com invólucro prismático consistem em grandes folhas de ânodos, cátodos e separadores sandwichadas, enroladas e prensadas para caber num invólucro de plástico rígido ou metálico em forma cúbica. Os electrodos também podem ser montados através de empilhamento de camadas em vez de enrolamento em rolo.

Vantagens

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

Desvantagens

• Tensão nos componentes: Partes das folhas de eletrodo e separador de uma célula prismática próximas aos cantos do invólucro podem sofrer mais tensão, potencialmente danificando o revestimento do eletrodo e levando a uma distribuição não uniforme do eletrólito.

Invólucro pouch

As células pouch não têm um invólucro rígido como as células prismáticas e cilíndricas e utilizam um filme flexível selado como recipiente da célula.

Vantagens

• Elevada eficiência de embalagem: Alcança uma eficiência de embalagem de 90 a 95 por cento, a mais alta entre os packs de bateria.
• Tamanho flexível: O filme flexível permite vários tamanhos e formas.
• Redução de peso: Eliminar o invólucro metálico reduz o peso.

Desvantagens

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

Blade

As baterias Blade são um tipo de bateria de iões de lítio que utilizam um design único "blade" nas 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 pastilha.

Vantagens

• Compacto e eficiente: O design Blade permite um pack de bateria mais compacto e eficiente.
• Melhor dissipação de calor: A forma plana proporciona mais área de superfície para refrigeração.
• Segurança: A utilização de um separador cerâmico entre as camadas de ânodo e cátodo oferece melhor proteção contra curtos-circuitos internos e fuga térmica.

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