Proposta de um sistema de descarga de baterias de íon lítio visando a sua reciclagem

• Autor(a) principal: Martins, Carla Rafaelli
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/238326
• topic: Baterias de litio; Economia circular; Reaproveitamento

As baterias de íon lítio (lithium-ion batteries – LIBs) têm sido objetivo de muitas pesquisas devido à sua grande notoriedade em vários setores tecnológicos e econômicos. Amplamente utilizadas em eletrônicos, fontes estacionárias de energia e equipamentos de telecomunicações, as LIBs assumem um papel essencial e estratégico na eletromobilidade e no processo de migração de fontes fósseis de energia para energias renováveis. O aumento da demanda observado e projetado para as LIBs e a escassez dos metais que as compõem, como lítio (Li), cobalto (Co), níquel (Ni), manganês (Mn), cobre (Cu) e alumínio (Al) chama a atenção de vários setores produtivos. Complementarmente, os elevados potenciais de impactos ambientais que as LIBs causam ao longo de seus ciclos de vida demandam tecnologias para a reciclagem deste produto. Neste contexto, a descarga da energia residual das LIBs é um processo de suma importância para a ciência e para o escalonamento industrial da reciclagem de LIBs. Desta forma, por meio de experimentos controlados utilizando Design of Experiments (DoE), este trabalho objetivou desenvolver um sistema para a descarga eletroquímica da energia residual das LIBs de forma economicamente viável, laboralmente segura e ambientalmente responsável. Utilizando um método de Revisão Bibliográfica Sistemática foi possível identificar e caracterizar o estado-da-arte sobre processos de descarga de energia residual de LIBs visando sua reciclagem, sendo o presente trabalho um aliado para cobrir a lacuna até agora existente sobre o assunto. Além disso, foram realizados 17 testes de descarga elétrica utilizando as soluções de cloreto de potássio KCl e sulfato de ferro heptahidratado FeSO4.7H2O. Os resultados obtidos mostram que a solução salina utilizando uma concentração de 0,1 mol/L de FeSO4.7H2O apresentou menor desgaste físico dos terminais das células, ou seja, menor corrosão. Por fim, enquanto as células submetidas as descargas com KCl atingiram uma tensão inferior ao limite mínimo de tensão (1,5 V) em 3 horas, em média, as descargas com FeSO4.7H2O reduziu a tensão das baterias para menos de 1,5 V em, no máximo, 2 horas.