A transição para a mobilidade sustentável e a eletrificação dos transportes são cruciais para deter as alterações climáticas e salvar o planeta. A médio prazo, os veículos elétricos substituirão aqueles por motores de combustão, uma mudança que requer pesquisa e desenvolvimento de baterias elétricas mais duráveis e eficientes – o núcleo desses veículos – que também devem ser mais gentis com o meio ambiente.
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O legado das baterias de chumbo-ácido
Barato e confiável, as baterias de chumbo-ácido existem há mais de 100 anos, incluindo o uso nas primeiras versões de veículos elétricos na década de 1890. Ele oferece a alta corrente (500 A em condições de frio por até 5 segundos) necessária para iniciar um motor de combustão interna, e todo o subsistema elétrico de um veículo ICE foi projetado para ser alimentado pela bateria de 12 V quando o motor é desligado.
Quando a indústria automobilística começou a eletrificação no final da década de 1990 com veículos elétricos híbridos ou híbridos plug-in, uma bateria de chumbo-ácido ainda é necessária porque ainda há um motor a gasolina para ser iniciado.
E os carros sem motor?
Mesmo sem a necessidade da corrente de pico de saída de 500 A para iniciar um motor a gás, a maioria dos veículos totalmente elétricos retêm o uso desta bateria pesada para fornecer energia de 12 V a todos os subsistemas elétricos quando o motor não está funcionando. A ideia de eliminar a bateria de 12 V em um carro totalmente elétrico pode parecer simples, mais alguns problemas precisam ser resolvidos antes que isso aconteça:
Custo: As baterias de chumbo-ácido são baratas. Na maioria dos casos, custa mais empregar um sistema de conversão DC-DC para girar 400 V (da bateria) para 12 V para todas as luzes, bombas, janelas, direção hidráulica e os sistemas de infotainment / navegação.
Complexidade: Redesenhar qualquer coisa em um carro é um trabalho complicado, já que a qualificação automotiva sozinha pode levar anos para ser concluída. As baterias de chumbo-ácido oferecem durabilidade comprovada e uma vida útil relativamente longa. Projetar um carro elétrico para operar sistemas de baixa tensão com uma bateria de 12 V simplifica a engenharia.
Segurança: A maioria dos sistemas de baixa tensão acima mencionados estão muito próximos dos passageiros. A ideia de eles extrairem energia diretamente de uma bateria de 400 V ou 800 V pode ser assustadora. As baterias de chumbo-ácido permitem que a maior tensão seja isolada, desconectando a bateria principal de sistemas críticos. A alta tensão dentro do compartimento de passageiros exigiria muitas camadas de proteção de segurança. É por isso que, em vez de eliminar a bateria de 12 V, alguns projetos recentes de veículos elétricos optaram por substituir a bateria de chumbo-ácido por uma bateria de lítio muito menor e mais leve com menor corrente de saída disponível.Fonte de reprodução:Pinterest
O que é preciso para eliminar a bateria de 12 V?
Para eliminar completamente a bateria de 12 V, é necessário uma fonte de alimentação robusta que possa extrair com segurança das baterias de alta tensão. Ele precisa ter uma ampla faixa de tensão de entrada, idealmente 30 VDC a 1000 VDC, para cobrir as tensões de bateria nominais de 400 V e 800 V, bem como uma operação de 30 V para aplicações críticas de segurança funcional.
Ele precisa ser altamente eficiente para reduzir a temperatura de operação e minimizar a descarga da bateria de tração. Ele também precisa ter uma baixa contagem de componentes, o que economiza espaço e aumenta a confiabilidade.
FAQ
1. Os carros elétricos utilizam as mesmas baterias que os carros convencionais?
Não, os carros elétricos geralmente utilizam baterias de íons de lítio, que são diferentes das baterias de chumbo-ácido usadas na maioria dos carros convencionais. As baterias de íons de lítio são mais eficientes, têm maior capacidade de armazenamento de energia e são mais leves, tornando-as ideais para veículos elétricos.
2. Qual é a diferença entre a bateria de um carro elétrico e a bateria de um carro a combustão?
A principal diferença está no tipo e na função das baterias. Carros a combustão utilizam baterias de chumbo-ácido principalmente para dar partida no motor e alimentar acessórios elétricos. Já os carros elétricos utilizam baterias de íons de lítio para alimentar o motor elétrico e garantir a propulsão do veículo, além de alimentar os sistemas auxiliares.
3. As baterias de carros elétricos precisam de manutenção?
Sim, as baterias de carros elétricos também requerem manutenção, embora menos frequente que as de chumbo-ácido. É importante seguir as recomendações do fabricante quanto ao carregamento, evitar temperaturas extremas e realizar verificações periódicas para garantir a saúde da bateria e o bom funcionamento do veículo.
4. Quanto tempo dura a bateria de um carro elétrico?
A vida útil de uma bateria de carro elétrico varia, mas geralmente dura entre 8 a 15 anos, dependendo do uso, condições de carga e manutenção. A maioria dos fabricantes oferece garantias de 8 anos ou 160.000 km, mas muitas baterias continuam funcionando bem além desse período com cuidados adequados.
5. O que acontece com as baterias dos carros elétricos quando elas chegam ao fim da vida útil?
Quando as baterias de carros elétricos chegam ao fim de sua vida útil, elas podem ser recicladas ou reutilizadas. Empresas especializadas desmontam as baterias para recuperar materiais valiosos, como lítio, cobalto e níquel. Algumas baterias também podem ser reaproveitadas para outras aplicações, como armazenamento de energia em sistemas solares.Fonte de reprodução:Pinterest
Conclusão:
Compreender as diferenças e necessidades das baterias utilizadas em carros elétricos é essencial para garantir um desempenho ideal e a longevidade do seu veículo. Ao conhecer os tipos de baterias, como cuidar delas e quando substituí-las, você pode maximizar a eficiência e a vida útil do seu carro elétrico.
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Fonte:https://pt.wikipedia.org/wiki/Bateria_(eletricidade)