EDIÇÃO 12 - Abril/09 - RBCIAMB

Foi considerado carcaça externa aproteção plástica (modelo 4) e os adesivos(modelos 1, 2 e 3) que protegem a blindagemmetálica e as extremidades plásticas dasbaterias. As fitas adesivas presentes no interiordas baterias, coladas nos eletrodos, foramchamadas de polímeros. Comoconectores, foram consideradas as PCI's,recobertas pelas extremidades plásticas dasbaterias, e os filetes metálicostransportadores de carga, que ligam o interiordas baterias às PCI's.Durante a serragem e separação doscomponentes internos, foi possível observara volatilização de parte do eletrólito. Apósremovida a blindagem metálica, o cátodo foisubmetido a uma raspagem para a separaçãodo pó (material ativo) do seu coletor de carga(folha de alumínio). Da mesma forma, oânodo teve seu pó separado do seu coletorde carga (folha de cobre).Feita a separação de todos oscomponentes, eles foram colocados emestufa a 80ºC durante 24 horas para aeliminação dos componetes voláteis queconstituem o eletrólito. Em seguida, fez-se apesagem de todos os componentes comomostra a Tabela 2.Os resultados obtidos na Tabela 1mostram que a massa dos eletrodos varia de52% m/m para o modelo 4 até 61% m/m dasbaterias esgotadas de íons de lítio para omodelo 3. Para todas as baterias é possívelseparar facilmente cada um dos constituintesque formam os eletrodos. A carcaça externaé encontrada apenas em um dos modelos debaterias estudado (Modelo 4) e representa10,8% m/m da bateria, ratificandoBUSNARDO et al. (2007). Os outros modelosde baterias (1, 2 e 3) estudados apresentamapenas um adesivo e extremidadespoliméricas como revestimento externo, querepresentam, em média, 5% m/m. Asubstituição das carcaças externas poradesivos confere proteção semelhante àblindagem metálica contra corrosão e reduzcustos, uma vez que o consumo de materialpara sua produção torna-se menor. Alémdisso, essa substituição reduz o volume dabateria, o que permite que novos designs decelulares, menores e mais leves, sejamdesenvolvidos. O valor encontrado para acarcaça plástica do modelo 4 é menor que ovalor citado em outros trabalhos. Emcompensação, a carcaça metálica apresentavalores maiores que os apresentados emestudos anteriores (BUSNARDO et al., 2007;DEWULF et al., 2009), variando de 15 - 18%m/m das baterias.Tabela 1 - Componentes presentes nas baterias de íons de lítio%(m/m)ModeloBateria 1 Bateria 2 Bateria 3 Bateria 4Case Externo 5,28 4,23 4,84 10,84Case Metálico 16,40 15,93 18,78 15,33AnodoConectores 3,09 7,29 2,98 4,55Polímeros 0,58 0,66 0,66 1,19Separador 2,73 2,88 3,83 3,26Mat. Ativo 17,41 15,05 20,41 14,39Cu 6,57 8,24 8,25 6,07Mat. Ativo 32,61 29,31 28,84 29,08CátodoAl 3,79 3,64 3,64 3,25Perdas 11,54 12,77 7,78 12,04A fração mássica correspondenteao material ativo das baterias (ânodo,cátodo e eletrólito) varia de 65% a 72%. Asfolhas de cobre e alumínio, que possuem altograu de pureza e são facilmente separadasdos outros componentes por processosmecânicos, representam, em média, 7,3%m/m e 3,6% m/m das baterias,respectivamente. O material ativo docátodo, que contém lítio e cobalto,representa, em média, 30% da massa totalda bateria e o pó do ânodo, 18%. Osseparadores, por sua vez, compõem 3,2% m/m em média. Os valores encontrados para amassa ativa do ânodo, composta porcarbono, massa ativa do cátodo, folhas decobre e de alumínio e blindagem metálicatambém estão dentro da faixa de valoresrelatados (BUSNARDO et al., 2007; SHIN etal., 2005; SHIN et al,. 2005; LEE & RHEE,2003; XU et al., 2008; DEWULF et al., 2009,PAULINO et al., 2008). No processo deseparação dos componentes, foi observadauma perda de 12%, em média, com exceçãodo modelo 3, que apresentou perda de 7%m/m. A grande perda ocasionada nesseprocesso se deve, principalmente àvolatilização do eletrólito, composto porsolventes orgânicos, gases resultantes dasreações internas e aditivos (estabilizadorese retardantes de chama), como é explicadopor VAN SHALKWIJK & SCROSATI, 2002.Caracterização dos eletrodos por análisesqualitativasOs resultados para as análises deXRD são mostrados nas Figuras 3 e Figura 4.Conforme a Figura 3, todas as baterias sãocompostas pelo mesmo material ativo.Apesar de haver várias opções para afabricação dos cátodos dessas bateriasRevista Brasileira de Ciências Ambientais - Número 12 - Abril/2009 12 ISSN Impresso 1808-4524 / ISSN Eletrônico: 2176-9478