Baterias de Lítio e os motivos que podem levar à combustão

As baterias de lítio revolucionaram o armazenamento de energia, conquistando espaço em múltiplos setores, desde eletrônicos portáteis, veículos elétricos até aplicações industriais, como empilhadeiras e sistemas estacionários de energia. A alta densidade energética, leveza e ciclos prolongados de vida são vantagens indiscutíveis dessa tecnologia. Contudo, um dos aspectos que preocupa usuários e operadores é o risco de combustão, que, embora não seja frequente, pode ser grave. Para lidar com essa questão, a  NEXV vai explicar quais os fatores que levam à combustão, os mecanismos internos envolvidos e as práticas recomendadas para prevenção e segurança.

O que torna as baterias de lítio suscetíveis à combustão?

As baterias de íons de lítio armazenam energia quimicamente, utilizando um eletrólito inflamável e reações dentro de células menores interligadas. Algumas características fundamentais que fazem o lítio suscetível a temperaturas elevadas e combustão são:

• Densidade energética elevada: A alta concentração de energia em um espaço pequeno aumenta o potencial para superaquecimento e reações violentas em caso de falha.
• Eletrólito inflamável: Os eletrólitos orgânicos líquidos comuns contêm solventes que podem inflamar quando expostos a altas temperaturas ou a faíscas ocasionais dentro da bateria.
• Estrutura química sensível: Reações internas podem gerar calor excessivo, especialmente em situações anômalas.

Em condições normais, a bateria opera dentro de uma faixa estável, mas condições adversas podem romper esse equilíbrio, disparando o que se chama de efeito de “fuga térmica” (thermal runaway).

Fuga térmica: o gatilho para combustão

A fuga térmica é um processo em que o aumento da temperatura interna da bateria gera reações químicas exotérmicas (liberação de calor), elevando ainda mais a temperatura em um ciclo acelerado. Isso pode resultar em incêndio ou explosão.

Várias causas podem iniciar essa cadeia:

1. Curto-circuito interno: Pode ocorrer por defeito de fabricação, danos físicos, expansão interna ou presença de partículas condutoras.
2. Sobrecarga: Aplicação de tensões ou correntes acima das especificações técnicas danifica a estrutura química.
3. Descarga excessiva: Pode causar degradação irreversível e instabilidade química.
4. Danos mecânicos ou perfurações: Impactos, quedas ou perfurações comprometem os separadores internos, facilitando contato entre ânodo e cátodo.
5. Temperaturas extremas: Operar em ambientes muito quentes ou em situações de superaquecimento pode iniciar a reação em cadeia.

Como identificar riscos e prevenir a combustão?

A tecnologia avançada das baterias de lítio modernas incorpora diversos sistemas para reduzir riscos:

• BMS (Battery Management System): Dispositivo eletrônico que monitora parâmetros como corrente, tensão, temperatura e estado de carga, desligando a bateria ou limitando operações para evitar condições perigosas.
• Circuitos de proteção: incluem sensores térmicos, fusíveis e dispositivos de segurança que impedem sobrecorrente e superaquecimento.
• Separadores avançados: Materiais resistentes ao calor e que isolam efetivamente as células para reduzir riscos de curto-circuito interno.
• Química estável: Adoção de variantes como LiFePO4, que possuem maior estabilidade térmica comparada ao lítio tradicional (NMC, NCA).

Além disso, práticas operacionais são fundamentais para segurança:

• Evitar uso e armazenamento próximo a fontes de calor extremo;
• Utilizar carregadores certificados e compatíveis;
• Inspecionar regularmente o equipamento para sinais de danos ou deformações;
• Capacitar pessoal em procedimentos de manuseio, armazenamento e primeiros socorros em caso de incidentes;
• Armazenar baterias em locais ventilados e com sistemas de contenção adequados.

Procedimentos em caso de combustão

Apesar das precauções, incêndios podem ocorrer. Conhecer os procedimentos corretos salva vidas e minimizar danos:

• Utilizar extintores de pó químico seco ou de dióxido de carbono (CO2). A água não deve ser usada diretamente, pois pode reagir com o eletrólito.
• Isolar a área e afastar pessoas;
• Acionar equipes de segurança e emergência especializadas;
• Evitar contato direto e inalar fumaça tóxica;
• Relatar incidentes para análise e prevenção futura.

Aplicações industriais e especiais

Em diversos segmentos, as baterias de lítio permitem autonomia e agilidade, mas requerem sistemas de monitoramento robustos para evitar riscos. A compatibilidade dos carregadores, a calibração do BMS e o monitoramento em tempo real são diferenciais para garantir segurança.

O mercado global e brasileiro vem adotando normas técnicas que regulam fabricação, transporte e uso de baterias de lítio, como a IEC 62133 e regulamentações ANATEL e ANVISA, o que contribui para redução de ocorrências.

Considerações finais

Entender os riscos associados às baterias de lítio não visa desestimular seu uso, mas propagar a conscientização para adoção das melhores práticas técnicas e de segurança. O avanço tecnológico tem tornado essas baterias cada vez mais seguras, porém o fator humano, ambiente e sistemas complementares, como o BMS e carregadores inteligentes, são determinantes para sua operação segura.

Empresas que investem em processos robustos de gestão, treinamento e infraestrutura minimizam gargalos, aumentam a confiabilidade e garantem o retorno esperado sobre o investimento em tecnologia.

A disseminação de conhecimento técnico fundamentado em fontes sólidas é um passo decisivo para a expansão segura e eficiente das baterias de lítio no mercado brasileiro e mundial, continue seguindo o blog da NEXV para receber sempre as mais novas informações.