Notícia
Pioneiro japonês inventa bateria 90% mais barata que a de lítio
As baterias de ião lítio desempenham um papel central no mundo da tecnologia, alimentando desde smartphones até carros inteligentes.
12 de Julho de 2020 às 11:00
Uma das pessoas que ajudou a comercializá-las diz que tem forma de reduzir os custos de produção em massa em 90% e melhorar significativamente a sua segurança.
Hideaki Horie, que já trabalhou na Nissan Motor, fundou em Tóquio, em 2018, a APB, com o objetivo de produzir "baterias totalmente poliméricas" (ou "all-polymer batteries", daí a sigla que batizou a empresa). No início deste ano, a companhia recebeu apoio de um grupo de empresas japonesas que inclui a empreiteira Obayashi, a fabricante de equipamentos industriais Yokogawa Electric e a fabricante de fibra de carbono Teijin.
"O problema de produzir baterias de lítio agora é que é como fabricar dispositivos, como semicondutores", disse Horie em entrevista. "O nosso objetivo é torná-la mais parecida com a produção de aço".
A criação de uma célula, a unidade básica de toda a bateria, é um processo complicado que exige condições rigorosas de limpeza incluindo câmaras de ar para controlar a humidade, filtragem constante do ar e precisão exata para evitar a contaminação de materiais altamente reativos. A configuração é tão cara que gigantes como a sul-coreana LG Chem, a chinesa CATL e a japonesa Panasonic gastam milhares de milhões de dólares para construir uma fábrica adequada.
A inovação de Horie está em substituir os componentes básicos da bateria — elétrodos revestidos de metal e eletrólitos líquidos — por uma construção de resina. Segundo ele, essa abordagem simplifica e acelera drasticamente a produção. O processo permite que folhas de bateria com 10 metros de comprimento sejam empilhadas "como assentos acolchoados" para aumentar a capacidade. Além disso, as baterias à base de resina não pegam fogo quando perfuradas.
Em março, a APB levantou 8 mil milhões de ienes (74 milhões de dólares), o que é pouquíssimo para os padrões do setor, mas suficiente para equipar totalmente uma fábrica para produção em massa que começará a operar no próximo ano. Pelos cálculos de Horie, os recursos permitirão elevar a capacidade da sua fábrica na região central do Japão para 1 gigawatt hora até 2023.
As baterias de ião lítio percorreram um longo caminho desde que foram comercializadas pela primeira vez há quase três décadas. Hoje duram mais, armazenam mais energia e custam 85% menos do que há 10 anos, servindo como o discreto motor que impulsiona a indústria de smartphones e tablets cada vez mais poderosos. Mas a segurança continua problemática. As baterias foram a causa de incêndios tanto em carros da Tesla como em jatos Dreamliner da Boeing e smartphones da Samsung Electronics.
No entanto, a nova tecnologia tem limitações. Os polímeros não são tão condutores quanto o metal e isso pode impactar significativamente a capacidade de carga da bateria, de acordo com Menahem Anderman, presidente da Total Battery Consulting, da Califórnia. Uma desvantagem do design bipolar é que as células são conectadas consecutivamente em série, dificultando o controlo individual, explicou Anderman. Ele também questionou se a poupança de custos será suficiente para concorrer com o produto que já está no mercado.
"O ião lítio com eletrólito líquido continuará a ser a aplicação principal por 15 anos ou mais. Não é perfeito e não é barato, mas depois do ião lítio, haverá um ião lítio melhor", disse Anderman.
Hideaki Horie, que já trabalhou na Nissan Motor, fundou em Tóquio, em 2018, a APB, com o objetivo de produzir "baterias totalmente poliméricas" (ou "all-polymer batteries", daí a sigla que batizou a empresa). No início deste ano, a companhia recebeu apoio de um grupo de empresas japonesas que inclui a empreiteira Obayashi, a fabricante de equipamentos industriais Yokogawa Electric e a fabricante de fibra de carbono Teijin.
A criação de uma célula, a unidade básica de toda a bateria, é um processo complicado que exige condições rigorosas de limpeza incluindo câmaras de ar para controlar a humidade, filtragem constante do ar e precisão exata para evitar a contaminação de materiais altamente reativos. A configuração é tão cara que gigantes como a sul-coreana LG Chem, a chinesa CATL e a japonesa Panasonic gastam milhares de milhões de dólares para construir uma fábrica adequada.
A inovação de Horie está em substituir os componentes básicos da bateria — elétrodos revestidos de metal e eletrólitos líquidos — por uma construção de resina. Segundo ele, essa abordagem simplifica e acelera drasticamente a produção. O processo permite que folhas de bateria com 10 metros de comprimento sejam empilhadas "como assentos acolchoados" para aumentar a capacidade. Além disso, as baterias à base de resina não pegam fogo quando perfuradas.
Em março, a APB levantou 8 mil milhões de ienes (74 milhões de dólares), o que é pouquíssimo para os padrões do setor, mas suficiente para equipar totalmente uma fábrica para produção em massa que começará a operar no próximo ano. Pelos cálculos de Horie, os recursos permitirão elevar a capacidade da sua fábrica na região central do Japão para 1 gigawatt hora até 2023.
As baterias de ião lítio percorreram um longo caminho desde que foram comercializadas pela primeira vez há quase três décadas. Hoje duram mais, armazenam mais energia e custam 85% menos do que há 10 anos, servindo como o discreto motor que impulsiona a indústria de smartphones e tablets cada vez mais poderosos. Mas a segurança continua problemática. As baterias foram a causa de incêndios tanto em carros da Tesla como em jatos Dreamliner da Boeing e smartphones da Samsung Electronics.
No entanto, a nova tecnologia tem limitações. Os polímeros não são tão condutores quanto o metal e isso pode impactar significativamente a capacidade de carga da bateria, de acordo com Menahem Anderman, presidente da Total Battery Consulting, da Califórnia. Uma desvantagem do design bipolar é que as células são conectadas consecutivamente em série, dificultando o controlo individual, explicou Anderman. Ele também questionou se a poupança de custos será suficiente para concorrer com o produto que já está no mercado.
"O ião lítio com eletrólito líquido continuará a ser a aplicação principal por 15 anos ou mais. Não é perfeito e não é barato, mas depois do ião lítio, haverá um ião lítio melhor", disse Anderman.
