E isto tudo antes de falarmos da praticidade dos dispositivos inteligentes: sensores de fitness, domótica e muito mais. No coração de todas estas tecnologias estão os sistemas de comunicação sem fios de baixo consumo, baseados em módulos Bluetooth BLE ou LoRa, alimentados por fontes de energia miniaturizadas, mas eficientes.
Atualmente, está em curso uma revolução tecnológica no campo dos métodos de energia móvel. Até há pouco tempo, o principal obstáculo ao progresso não eram as capacidades dos circuitos integrados, mas sim as técnicas para lhes fornecer energia suficiente. Entre os métodos de armazenamento de energia mais modernos, destacam-se as soluções miniaturizadas, utilizadas em sensores remotos ou dispositivos pessoais, como os wearables. Existem centenas de produtos dedicados a estas aplicações no mercado global; no entanto, poucos deles se comparam aos parâmetros oferecidos pelas baterias de iões de lítio da Nichicon, agrupadas na série SLB. Estas baseiam-se na tecnologia Toshiba SCiB™, utilizada principalmente para a produção de armazenamento de energia de alta corrente. Em formato miniaturizado, fornecido pela Nichicon, estas baterias mantêm as suas excelentes propriedades elétricas, mas estão encapsuladas em invólucros do tamanho de um pequeno condensador eletrolítico.
O fornecedor japonês, especializado em componentes para sistemas de energia e amplificação, introduziu a série SLB na sua linha de produtos para fabricantes de dispositivos portáteis, sensores industriais e bens de consumo. Estas baterias permitem maximizar a eficiência do armazenamento de energia em pequenos sistemas alimentados por métodos tradicionais ou através de captação de energia.
Vantagens tecnológicas das baterias Nichicon SLB
As pilhas da série SLB são minúsculas em comparação com o tamanho de uma caneta normal.
Antes de nos focarmos nas possibilidades oferecidas pelas baterias da série SLB, vamos analisar as suas características. Comparativamente às soluções standard, como a bateria 18650 comum, os produtos da Nichicon destacam-se em praticamente todos os aspetos. Foram concebidas para satisfazer elevados requisitos não só em termos de dimensões, mas também em termos de parâmetros elétricos e resistência física.
Longa vida útil e fiabilidade:
as células SLB oferecem uma vida útil de 25.000 ciclos de carga/descarga. Isto permite que sejam utilizadas em circuitos que recebem energia externa de forma irregular, periódica ou mesmo esporádica. Exemplos incluem dispositivos que utilizam painéis fotovoltaicos ou miniturbinas eólicas, ou produtos de consumo que são carregados apenas quando conveniente. Recargas repetidas da bateria durante o dia (por exemplo, devido à cobertura de nuvens ou a mudanças na direção do vento) não afetarão significativamente a capacidade de armazenamento de energia das células SLB.
Intensidade da Corrente de Carga e Descarga:
A capacidade de corrente das baterias Nichicon é notável. A sua corrente de carga/descarga atinge um factor de 20C, ou seja, 20 vezes a capacidade da bateria dividida por 1 hora. Isto é, para o modelo SLB12400L1511CV (150mAh), a intensidade da corrente fornecida e extraída pode atingir 150mA * 20 = 3A. Ao carregar com estes parâmetros, a célula estará totalmente saturada de energia ao fim de 3 minutos. Por outro lado, a bateria pode fornecer uma corrente elevada durante um curto período de tempo, por exemplo, para alimentar a iluminação/alarmes, enviar uma mensagem através de um módulo de rádio de longo alcance, etc., que: (a) só será carregada periodicamente (durante a manutenção, ao ler o valor do medidor), utilizando a energia armazenada moderadamente numa base diária; (b) ou carregado gradualmente, por exemplo, com uma pequena célula solar, mas sob certas condições capaz de ativar não só circuitos eletrónicos, mas também elementos eletromecânicos, como servomotores, válvulas solenoides, etc.
Resistência Ambiental:
Como já referimos, muitas aplicações que utilizam e irão utilizar células SLB estão associadas a condições ambientais extremas. Isto aplica-se a sensores remotos utilizados na agricultura, bem como a dispositivos de consumo wearable — dispositivos eletrónicos utilizados no corpo, como pulseiras médicas, rastreadores ou relógios inteligentes. Assim sendo, uma característica particularmente importante das baterias de iões de lítio da Nichicon é a sua tolerância térmica. Estes dispositivos podem operar sem problemas a temperaturas que variam entre -30 °C e 60 °C. Além disso, mesmo que estes parâmetros sejam ultrapassados, os dispositivos apresentam uma probabilidade muito baixa de falha, autoignição ou explosão. Esta característica será especialmente importante para os fabricantes de dispositivos de consumo.
Captação de Energia: Chegou a hora de tornar o sonho de Tesla realidade.
Uma das histórias mais populares sobre as origens da eletrónica é o projeto de Nikola Tesla: uma rede de grande escala que distribuiria eletricidade sem fios. E embora o projeto nunca tenha saído da fase de protótipo de demonstração — aquilo a que hoje chamaríamos "prova de conceito" —, a tecnologia moderna, em certa medida, legitima o conceito do inventor sérvio. Na era da IoT (Internet das Coisas) e dos circuitos de poupança de energia, o desenvolvimento de dispositivos movidos a energia atmosférica já não parece um sonho impossível.
As tecnologias agrupadas sob o termo "captação de energia" abrangem uma série de métodos para obter pequenas quantidades de energia do meio ambiente. Isto inclui soluções "clássicas", como células solares e turbinas eólicas, mas também técnicas menos convencionais. Para além do movimento provocado pelos fenómenos atmosféricos, a fonte de energia pode ser praticamente qualquer fluxo de gases e líquidos, que ocorre, por exemplo, em tubagens de água, esgotos, perto de estradas ou em condutas de ar condicionado. Os materiais piezoelétricos são também utilizados para agregação de energia, onde a tensão é gerada pela variação da pressão (por exemplo, em passeios ou estradas). Com o desenvolvimento da tecnologia IoT, as fontes termoelétricas baseadas no efeito Peltier são cada vez mais utilizadas. Permitem aproveitar as diferenças de temperatura (por exemplo, entre a atmosfera e uma fonte de calor, um aquecedor de água ou até o corpo humano) para gerar pequenas correntes elétricas. Pequenas, mas suficientes para alimentar, por exemplo, módulos Bluetooth BLE.
Por fim, é de referir o método mais próximo da ideia de Tesla: a captação de energia a partir de ondas de rádio. Captação de energia por radiofrequência: os sinais de rádio ubíquos (Wi-Fi, TV e até mesmo sinais de satélite) são considerados uma fonte de energia.
As baterias SLB da Nichicon oferecem parâmetros ideais para as necessidades dos dispositivos que utilizam a tecnologia de captação de energia. Uma vez que podem ser carregadas não só com correntes muito elevadas, mas também com correntes muito baixas (3,5 µA para o modelo SLB03070LR351BS), podem ser implementadas em circuitos utilizando as soluções anteriormente referidas. Isto significa construir um tipo completamente novo de dispositivo eletrónico: autossuficiente. Como consequência adicional, isto traduz-se em enormes poupanças relacionadas com a necessidade limitada de infraestruturas de fornecimento e manutenção de energia, bem como na possibilidade de construir redes escaláveis complexas tanto na indústria (incluindo comércio, armazenagem e transportes) como em espaços públicos (sistemas de gestão de tráfego rodoviário, transportes públicos, redes de sensores meteorológicos e sísmicos, etc.). Os beacons, ou sensores ambientais alimentados por células Nichicon SLB (que são carregadas através de fontes de energia facilmente disponíveis), representam mais um passo para um futuro informatizado, seguro e amigo do ambiente.
Conteúdo produzido pela Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.
