Bateria de Carro Elétrico
As baterias de carro elétrico, conhecidas como baterias de veículos elétricos (BEV) ou veículos híbridos elétricos (HEV), são essenciais para o funcionamento desses automóveis. Elas diferem das baterias de partida, iluminação e ignição (SLI), pois são projetadas para fornecer energia por períodos prolongados e são baterias de ciclo profundo. Caracterizam-se pela alta relação potência-peso, energia específica e densidade de energia, sendo desejáveis menores e mais leves para melhorar o desempenho do veículo.
Tipos Comuns e Avanços Tecnológicos
Atualmente, os tipos de baterias mais comuns em veículos elétricos modernos são as de íons de lítio e polímero de lítio, devido à sua alta densidade energética em relação ao peso. Os avanços na tecnologia de baterias de íons de lítio estão criando possibilidades para os veículos elétricos competirem com os movidos a gasolina. Entretanto, o custo ainda é um desafio significativo.
Composição da Bateria EV
Uma bateria EV é geralmente composta de células eletroquímicas, módulos de bateria e o pacote de bateria. Cada célula é uma fonte de energia elétrica contínua (DC), convertendo energia química armazenada em energia elétrica por meio de um processo eletroquímico. Os módulos de bateria, um conjunto de células, são montados para proteger as células de vibrações, calor ou perigos externos. O pacote de bateria, a forma final da bateria em um veículo elétrico, é gerenciado por uma unidade de monitoramento ou sistema de gerenciamento de bateria.
Bateria de Íon de Lítio
A bateria de íons de lítio é composta por células onde íons de lítio se movem do ânodo através de um eletrólito para o cátodo durante a descarga e vice-versa durante a carga. A química, o desempenho, o custo e as características de segurança variam entre os tipos de baterias de íons de lítio. A tensão nominal é geralmente de 3,7 V. É importante distinguir as baterias primárias de lítio não recarregáveis das secundárias recarregáveis de íons de lítio ou polímero de lítio.
Tipos de Baterias de Íons de Lítio para Carros
Existem diversos tipos de baterias de íons de lítio, como Lítio Cobalto Óxido (LiCoO2), Lítio Manganês Óxido (LiMn2O4), Óxido de Níquel Manganês Cobalto (LiNiMnCoO2 – NMC) e Fosfato de Ferro Lítio (LiFePO4 – LFP), cada um com suas características próprias de desempenho, custo e segurança.
Funcionamento da Bateria de Carro Elétrico
Uma bateria de carro elétrico trabalha convertendo energia química diretamente em energia elétrica por meio de reações redox espontâneas em dois eletrodos separados por um eletrólito. Durante a descarga, os elétrons fluem do ânodo para o cátodo através do circuito externo, gerando eletricidade.
Degradação das Baterias de Íons de Lítio
A degradação das baterias ocorre a cada ciclo de carga e descarga, geralmente devido ao crescimento da interface do eletrólito sólido (SEI). Fatores como temperaturas extremas, altas taxas de descarga e profundidades de descarga influenciam a degradação e reduzem a vida útil e capacidade da bateria.
Outros Tipos de Baterias
Além das baterias de íons de lítio, existem diversos outros tipos de baterias, categorizados por tamanho, química, aplicação e voltagem, como as baterias alcalinas, de níquel-metal hidreto (NiMH), de níquel-cádmio (NiCd) e de chumbo-ácido.
