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B787 – Baterias Li – o que?

EDIT: Adicionado um vídeo muito interessante :)

Este post é uma “continuação” do post do Lito sobre o incidente com a bateria de Li-Ion do B787. Leiam o post dele para entender melhor o que vou falar aqui.

A principal diferença entre baterias de Lítio (sejam elas Litio Ion, manganês, ferro, etc..) é a relação peso/watts que cada uma oferece. A vantagem é tanta que todos os smartphones, notebooks, etc estão equipados com baterias de Litio (Isso mesmo, a mesma que, por algum motivo, se incendiou no 787 é a mesma que está agora ou no seu bolso, ou do lado do seu teclado, ou pior, em cima de suas pernas, prontas para explodir (brincadeira….))

Eis algumas diferenças básicas entre elas:

Uma bateria normalmente é constituída de várias “pilhas” (que chamaremos de células) ligadas ou em série (Maior voltagem tensão) ou em paralelo (Maior capacidade). Uma célula de NiCd possui uma voltagem tensão de 1.2V enquanto que numa de LiIon esta é de 3.6V, ou seja, são necessárias 3 células de NiCd para chegarmos à voltagem tensão de uma única célula de LiIon.

A capacidade de descarga de uma bateria de Lítio também é muito superior, ou seja, ela consegue fornecer uma grande quantidade de energia num curto espaço de tempo. Uma bateria de cerca de 200g de Lítio Ion consegue facilmente dar a partida num carro, como no vídeo abaixo. Que bateria normal conseguiria suportar tanto tempo assim o motor girando?

Ao compararmos a energia específica percebemos que a bateria de Lítio é muito mais eficiente. Enquanto que na de NiCd esta relação varia de  40 a 60 Wh/kg, na Li-Ion estamos falando de algo em torno de 100 – 265Wh/kg.

Em números mais simples:

Uma bateria de NiCd de 3Ah com 7.2V (6 células) pesa aproximadamente 250g. Já uma bateria de LiIon com os mesmos 7.2V (2 células) e com 3000mah pesa cerca de 140g.

Infelizmente não tenho números oficiais de peso/voltagem/capacidade de baterias que equipam os aviões hoje em dia, talvez o Lito possa nos ajudar com esses dados, mas como sabemos, tudo na aviação tem que ser o mais leve possível então fica bem fácil de imaginar porque os engenheiros da Boeing utilizaram esta tecnologia no B787 . Como ele necessita de muita energia, ficaria inviável utilizar baterias de NiCd em virtude do peso delas.

Mas óbvio que tudo tem um porém…

Alguém já presenciou uma pilha alcalina ou pilhas recarregáveis explodindo?

Isso é bem difícil de acontecer porque neste tipo de pilha existe uma válvula que quando a pressão interna atinge um determinado valor ela abre e evita que a bateria exploda. Nesse caso ocorre o vazamento do conteúdo e a pilha não serve para mais nada…

Já nas bateria de Li-Ion também existe uma válvula, porém como a reação de Lítio com os outros componentes é muito mais rápida, pode acontecer do invólucro se romper e ocasionar um incêndio.. Uma das maneiras que isso pode ocorrer é uma condição de sobrecarga como o Lito comentou no outro post. Abaixo segue um vídeo do que acontece quando uma bateria dessas explode…

Como vocês podem ver a reação é muito violenta e a bateria era bem pequena se compararmos a que existe no avião.

Por fim, não se pode condenar o uso deste tipo de bateria no 787 já que ela é a única que se encaixa nos requisitos do projeto. Há porém algumas condições que necessitam ser asseguradas para que não ocorra um incêndio de grandes proporções (e estas foram cumpridas, já que o fogo se conteve à bateria e não se propagou para o resto)

Como o Lito falou, o fato de “groundear” toda a frota não significa que o avião não é seguro, pelo contrário, é uma maneira de corrigir algumas falhas naturais no decorrer da vida útil do avião (Assim como o A380 teve problemas na asa, a R.R nos motores, etc…)

Sabemos que a mídia no Brasil é muito sensacionalista, porém cabe a cada um nós interpretar da maneira que acharmos conveniente.

Duvide de tudo que você ler/ouvir, questione, vá atrás. Não se atenha a uma só fonte de informação :)

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Sobre o Autor

Amante da aviação deste criança, Bacharel em Ciências Aeronáuticas pela PUC-RS e Co-piloto ATR 600 :)
  • Paulo Villar

    Será que a Globo e a Band vão ler os dois posts antes da próxima matéria? :)

    • Bem que poderiam ler antes de escrever algumas coisas que chegam a doer os olhos! uauhauhauhuhauhauhauh

    • Silva_Marcelo

      Globo,Band,Record,Redetv e etc. Eu vi essas falando cada besteira , mas sabe o que é pior ? Você olhar no facebook os comentários do pessoal …

  • Valeu Gustavo, depois passo os valores de amperagem dos dois aviões.

  • AlexandreACW

    Bateria de Litío para mim é o Seu Creisson do Casseta e Planeta dizendo que a bateria é do Lito, risos! Bom artigo meu caro, bem que a impresa poderia rodar por aqui para não escrever bobagens…

    • GabrielAP

      Hahahaha! “Essa bateria é do Litio”. :)

  • GabrielAP

    As baterias de lítio polímero (LIPO) e depois as de Litio ferro fosfato (LIFE) revolucionaram o aeromodelismo. Até então, com as velhas níquel-cadimium e níquel-hidreto metálico era impossível desenvolver aeromodelos elétricos, mas com a grande capacidade de armazenamento e descarga das novas baterias de Litio (algumas chegam a 40C, ou seja, uma bateria de 1A consegue por um curto período fornecer 40A de descarga) isso se tornou possível e hoje esse pequenos aviões estão por todo o lugar.
    Uma outra grande vantagem das baterias de Litio é a capacidade de carga. As mais modernas de LIPO conseguem ser carregadas em 5C (bateria de 1A carregada com 5A, com tempo de carga virtual de pouco mais de 12 min), chegando a 10C nas baterias LIFE.
    Mas nada é perfeito, se elas sofrerem impacto mecânico, como uma perfuração, ou mesmo overheat por demanda de corrente ou sobrecarga, elas esquentam MUITO e podem pegar fogo ou até explodir.

  • lvcivs

    Sensacional, Pila, parabéns!

  • Pra quem pensou “isso nunca vai acontecer com algum equipamento meu”, esse vídeo é interessante:

    http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=pizFsY0yjss

    O mesmo aconteceu num lote de baterias que a Sony fabricou lá por 2006, onde vários notebooks da Dell, HP e Apple também explodiram. E o fogo numa bateria de lítio, até onde me consta, não pode ser apagado com extintor comum, pois a temperatura é bem mais alta do que o fogo num combustível fóssil da vida (agradeço se alguém puder citar alguma fonte).

    Há uns dois anos atrás, alguns lotes de celulares da Motorola também tiveram problemas na bateria (outro lote defeituoso) e vários explodiram. Alguns dentro do bolso da calça do dono, causando queimaduras sérias.

    • Gustavo Pilati

      Química não é meu forte mas pesquisando um pouco o lítio é extremamente inflamável quando em contato com a água, por isso o combate ao fogo não pode ser realizado com este elemento pois ele irá intensificar a queima.

      Conforme o video fala é preciso extintores classe D, assim como no combate ao magnésio.

      Porém o fogo em baterias de lítio é de curta duração (como ocorre no vídeo do post), o problema é quando materiais adjacentes entram em combustão, alimentando o fogo. O mesmo ocorreu no 787 onde o incêndio se conteve à bateria.

  • É por isso que uso pilhas RAYOVAC “as amarelinhas”. Rrsrsrsr

  • Bastante esclarecedor. Esse post me lembrou uma saudosa canção
    http://www.youtube.com/watch?v=pkcJEvMcnEg

  • Bruno

    Pessoal.. Sem querer ser chato, mas já sendo:

    O correto é se dizer
    “tensão”, não “voltagem” e
    “corrente”, não “amperagem”, ou ainda “capacidade de corrente” também é certo.

    São vícios de tradução, além de ficar similar pois tensão se mede em Volts e Corrente em Amperes.

    Fora isso, excelente post.

  • Esse vídeo foi produzido pela FAA e ensina como deve ser feito o combate a incêndios desse tipo de baterias. http://www.youtube.com/watch?v=vS6KA_Si-m8

  • Impressionante a explosão de uma simples bateria.

  • Filipi Rocha

    Sei que não a nada a ver com o assunto em questão, mas se me permite perguntar Lito, se há tanto avanço na aviação, porque não existe uma espécie de “caixa preta” com imagens gravadas através de uma câmera no cockpit para que em caso de acidente, pudessem recorrer a filmagem?

    • Porque é uma questão controversa. Acredito que o uso de câmeras jamais será aprovado, pois criaria uma falta de privacidade sem precedentes no ambiente de trabalho. Não acredito que a filmagem auxiliaria muito mais do que toda a telemetria que já se tem disponível e a gravação de voz.

      • Rids

        Ouso leigamente concordar com o Lito sobre a importância da telemetria nas investigações de acidentes. Mas quando o voo era “mais cego” para quem o acompanhava, isso era diferente.

        No acidente com o Varig 254 (década de 1980, sul do Pará, Breguinha), recentemente relembrado pelo Canal Discovery, o registro da caixa-preta não foi suficiente para se perceber a comunicação por gestos, do comando para o co-piloto, que se desdobrou como ponto-chave para se compreender a etiologia do acidente. Não se pode chegar a uma conclusão somente pelos depoimentos contraditórios ou pela análise da caixa-preta, mas a imagem do comando ao pedir silêncio gestualmente poderia ter sido considerada uma evidência cabal.

        Outro caso em que uma imagem valeria por mil palavras seria a do acidente com o B70 da Varig na Costa do Marfim, em que o Comando deve ter orientado a tripulação para supostamente não comentar verbalmente as decisões equivocadas que tenha tomado. Acho que esse a Discovery ainda não reproduziu – quase não assisto TV (não é preconceito).

        Por um lado, exemplos da importância da imagem não faltam e, por outro, a ética do princípio de autonomia da tripulação precisa prevalecer. Mas será que a telemetria e a caixa-preta são suficientes mesmo para compreensão das causas de todos os acidentes?

  • Guilherme

    Pelo post poderia dizer que o Hildebrando (professor de avionica da PUCRS) anda se aprofundando nas aulas.

  • Rids

    Gustavo, ressuscitei sua postagem para incluir um texto de fonte confiável sobre uma nova forma de bateria recarregável, que, quando for viabilizada, poderá modificar bastante os meios de transporte e a geração de energia como um todo (num automóvel ela gera 900hp).

    O texto foi retirado da página do notório jornalista José Luiz Vieira (http://www.techtalk.com.br/)

    “A bateria de fluxo é um tipo de bateria recarregável em que a
    recarregabilidade é feita por dois componentes químicos dissolvidos em
    líquidos dentro do sistema e separados por uma membrana. A troca de íons
    (para gerar o fluxo de corrente elétrica) ocorre através da membrana
    enquanto os dois líquidos circulam em seus respectivos espaços. Sua
    tensão é quimicamente determinada em uma equação chamada de Nernst que,
    em aplicações práticas, vão de 1,0 a 2,2volts.

    Tecnicamente, uma bateria de fluxo é ‘parente’ de uma célula de
    combustível e de uma célula acumuladora, por sua reversibilidade
    eletroquímica. Para funcionar, precisa de eletrônica muito sofisticada. O
    sistema de armazenamento de força Nanoflowcell, cuja capacidade é de
    cinco a seis vezes maior do que qualquer bateria de íons de lítio. Sua
    alta densidade energética é devida a uma concentração extremamente alta
    de transportadores de carga iônica do eletrólito do sistema.

    O Nanoflowcell tem outras vantagens muito interessantes. Quando a
    energia nas soluções eletrolíticas estiver gasta basta substituir o
    líquido, tornando o ‘reabastecimento’ tão fácil e rápido como o de
    gasolina.

    Ao contrário das baterias de íons de lítio, a capacidade das baterias de
    fluxo não degrada com o tempo devido ao efeito memória. Aparentemente
    não há componentes ambientalmente danosos aos eletrólitos e o sistema
    não precisa de metais raros ou preciosos.”

  • Fabio Schumacher

    As baterias mostrada nos videos, é LiPO , não são LI Ion… Lítio Polímero. Essas são muito mais perigosas que as Li Ion. Não podem sofrer sobrecarga ou subcarga, Explodem . São baterias usadas em Hobbymodelismo. 3,7 v nominais por célula, 4,2 v efetivos. Podem ter até 12 células.

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