Baterias: viagem ao coração dos carros elétricos

Redacción Circula Seguro

27 July, 2021

A bateria de um carro elétrico é o seu verdadeiro coração e é ainda mais importante que o motor. Trata-se de um dispositivo de armazenamento de energia que transforma a eletricidade fornecida numa carga de energia química e logo, liberta-a novamente como eletricidade.

O tipo de bateria determinará o tempo de recarga do carro, a sua autonomia, o seu peso… Este elemento é composto por uma combinação de células capazes de criar uma capacidade específica de tensão e corrente. Para além destas células, a bateria inclui o seu próprio contentor, um sistema de arrefecimento, fios e gestão eletrónica.

Evolução

Este elemento evoluiu muito desde os primeiros modelos de carros elétricos e irá marcar o futuro da eletromobilidade: todo o processo de desenvolvimento de um veículo elétrico, desde o design ao desempenho, gira em torno da bateria. De facto, os grandes desafios para a indústria do automóvel residem no desenvolvimento de baterias pequenas em tamanho, potentes, com capacidade de armazenamento de energia e fáceis de reciclar no fim da sua vida útil.

Apresentamos os principais tipos para que conheça bem o coração dos veículos elétricos:

Baterias de chumbo-ácido

São as mais acessíveis porque representam a tecnologia mais antiga. No entanto, embora fiáveis, têm muito volume, são pesadas e lentas para recarregar. Uma curiosidade: este tipo de bateria foi utilizada para alimentar o carro elétrico mais famoso da história: o GM EV1. O seu baixo custo faz com que sejam ideais para funções de arranque, iluminação ou suporte elétrico, sendo utilizadas como acumuladores em pequenos veículos.

Baterias de iões de lítio

Pesam quatro vezes menos que as baterias de chumbo e têm maior durabilidade, pelo qual são utilizadas na maioria dos carros elétricos atualmente. Destacam pela sua maior densidade energética por centímetro cúbico e pela ausência dum «efeito memória», permitindo um maior número de ciclos de recarga. O efeito de memória é um fenómeno que reduz a capacidade das baterias carregadas incompletamente e ocorre quando uma bateria é carregada sem ser totalmente descarregada. Entre as principais desvantagens da bateria de iões de lítio estão o seu alto custo de produção, embora esteja a ser gradualmente reduzido, são frágeis, podem explodir pelo sobreaquecimento e devem ser armazenadas com muito cuidado, tanto por precisar um ambiente frio como porque devem ser parcialmente carregadas.

Baterias de níquel cádmio (NiCd)

Cada vez menos usadas, têm um alto custo devido aos seus elementos e são mais utilizadas em aviões, helicópteros ou veículos militares pelo seu elevado desempenho a baixas temperaturas. Têm efeito de memória, pelo que a sua capacidade é reduzida a cada recarga.

Baterias de níquel-hidreto metálico (Ni-MH)

Baixa toxicidade, são semelhantes às de níquel cádmio e têm uma eficiência mais elevada que as de ácido de chumbo, mas inferiores às de lítio. Não são comuns em carros elétricos, embora sejam comuns em carros híbridos. Durante anos este tipo de bateria tem sido muito popular nos telemóveis. O lado negativo: sofrem deterioração com temperatura elevada, geram demasiado calor e são lentas a recarregar.

Bateria LiFePO4 e bateria de polímero de lítio

São duas variações da bateria de iões de lítio. No primeiro caso, a LifePO4 não utiliza cobalto, pelo que é mais estável e segura de utilizar. Outras vantagens são um ciclo de vida mais longo e uma maior potência. Como inconvenientes a destacar sua menor densidade energética e seu alto custo. No caso da de polímero de lítio conta com algumas melhorias como uma densidade energética maior e uma potência mais elevada. São leves, eficientes e não têm efeito de memória. Por outro lado, o seu elevado custo e baixo ciclo de vida fazem destas baterias, com o seu aspecto «suave» devido aos seus componentes de lítio e polímero, uma opção pouco difundida atualmente.

Futuro

O ritmo a que as baterias estão a evoluir é de cortar a respiração. Existem muitas alternativas que estão agora na fase experimental, mas, em termos gerais, o futuro imediato deste elemento reside em dois tipos de opções:

Bateria de alumínio-ar: podem atingir até 10 a capacidade de armazenamento das baterias de ião de lítio, mas ainda há problemas de recarga e não são totalmente fiáveis.
Esta bateria não pode ser recarregada, pelo que teria de ser substituída por uma nova quando a reserva de energia esgotasse. Isso sim, promete até 1.600 quilómetros de autonomia.

Baterias em estado sólido: representam uma evolução das baterias de lítio. Funcionam da mesma forma, exceto que o eletrólito solidifica em vez de estar em estado líquido. Têm a melhor duração de ciclo de todas as baterias, mas ocupam muito espaço e a sua potência é baixa.

Sem dúvida, a investigação sobre este tipo de componente, em pleno andamento, significa que a evolução dos carros elétricos, o seu desempenho e o seu potencial seja ainda um capítulo que está longe de estar encerrado e que promete ser emocionante.

 

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