Como funciona a bateria de um Carro Elétrico?
A mobilidade sustentável vem cada vez mais fazendo parte da nossa rotina, porém muitas pessoas ainda têm dúvidas antes de adquirir um veículo elétrico. Então aqui vamos te ajudar a entender melhor como funciona um veículo elétrico, como aumentar a durabilidade da vida útil da bateria e também a segurança dos carros elétricos.
Veículo Elétrico X Veículo a Combustão
Os carros elétricos possuem um motor elétrico no lugar do motor a combustão, e uma bateria no lugar do tanque de combustível. Veículos elétricos também não possuem câmbio (caixa de marcha), ou seja, o motor é conectado diretamente no diferencial que transmite o movimento para as rodas. Ele vai de 0 a velocidade máxima sem marchas, e tudo isso com um Torque muito superior aos carros a combustão.
Outra diferença interessante é que quando o motorista tira o pé do acelerador o veículo automaticamente inicia um processo de frenagem, que é realizado pelo motor, que nesse momento se transforma em gerador e recupera a energia da frenagem recarregando a bateria. Então mesmo equipado com pastilhas de freio, este veículo não as utiliza, a não ser em frenagens emergenciais.
A bateria do Veículo Elétrico
As baterias são normalmente compostas por células de íon-lítio, pela capacidade de armazenamento e potência instantânea. Essas células são semelhantes às encontradas em smartphones e laptops, mas em uma escala muito maior. Quando o pedal do acelerador é pressionado, as baterias imediatamente fornecem energia ao motor elétrico, que proporciona o movimento das rodas e assim consome a energia da bateria aos poucos.
O carregamento é feito quando o carro é conectado a uma fonte de energia, como uma estação de carregamento, assim a bateria inicia o processo de armazenamento da energia elétrica. Quanto mais energia a bateria armazena, maior a autonomia do carro elétrico no momento do uso.
Como a bateria do Carro Elétrico funciona
Conforme mencionado anteriormente, baterias de carros elétricos usam tecnologia de íon-lítio e são compostas por células interconectadas. Cada célula tem um ânodo de carbono, um cátodo de óxidos metálicos, um separador e um eletrólito.
Quando o carro acelera, a energia das baterias é enviada para o motor, proporcionando tração às rodas. Durante esse processo, os átomos de lítio no ânodo perdem elétrons, permitindo que os íons de lítio passem pelo eletrólito. Os elétrons são direcionados através do circuito externo, alimentando o motor.
A bateria perde energia à medida que o carro se move, assim como o combustível é consumido em carros comuns. Quando o carro é conectado a uma fonte de energia externa, a bateria inicia o processo de armazenamento da carga elétrica. Isso ocorre através de um processo no qual os átomos de lítio na bateria são separados dos seus elétrons, permitindo que a energia elétrica seja armazenada na forma de íons de lítio. Esse armazenamento de energia possibilita que o veículo seja utilizado posteriormente, permitindo a locomoção do veículo.
Durante a desaceleração, o motor elétrico também pode atuar como um gerador, capturando a energia cinética do veículo e convertendo em eletricidade, um processo chamado de frenagem regenerativa. Isso permite que o carro recupere parte da energia que normalmente seria dissipada como calor nos freios, aumentando assim a eficiência energética e a autonomia do veículo.
Vida útil da bateria de um Carro Elétrico
Os fabricantes de baterias elétricas afirmam que a bateria pode durar até 20 anos, porém esse tempo varia dependendo de vários fatores. Como composição, frequência de carga e descarga e até mesmo condições climáticas
Para começar não é recomendado deixar a bateria descarregar completamente. Manter o nível de carga da bateria entre 20% e 80% pode ajudar a prolongar sua vida útil, garantindo maior durabilidade e eficiência energética.
Outro ponto importante é o modelo de carregador utilizado, carregadores que fornecem correntes de carga muito altas podem gerar calor excessivo, prejudicando a bateria a longo prazo. Já carregadores com correntes mais moderadas ajudam a preservar a bateria. Utilizar carregadores de qualidade e compatíveis com as especificações do veículo também é um fator essencial.
Seguindo essa lógica, em regiões com temperaturas mais elevadas, o desgaste das baterias tende a ser mais rápido. O mesmo ocorre quando os veículos são deixados em locais muito quentes por longos períodos.
Segurança da Bateria
A segurança das baterias dos veículos elétricos é uma grande preocupação na indústria da mobilidade elétrica. Os veículos possuem sistemas de gestão térmica que monitoram e regulam a temperatura das baterias, evitando superaquecimento e reduzindo riscos de incêndios. Além disso, as baterias são projetadas com múltiplas camadas de proteção contra incêndios com compartimentos resistentes ao fogo.
Os fabricantes utilizam sistemas inteligentes de gerenciamento de bateria (BMS) para evitar problemas e monitorar parâmetros como tensão, temperatura e corrente. Esses sistemas ajudam também a maximizar a vida útil da bateria e garantir sua segurança.
Algumas composições químicas de bateria são mais tolerantes ao desgaste e uso incorreto do que outras. Recomenda-se que todos os veículos elétricos tenham instalado o BMS, que pode ajustar o resfriamento e iniciar mecanismos de segurança em caso de sobreaquecimento ou outros problemas.
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Uma vantagem das baterias de carros elétricos é sua capacidade de serem recarregadas. Elas podem ser recarregadas através de carregadores portáteis ou de carregadores específicos, oferecendo flexibilidade e praticidade aos proprietários de veículos elétricos ou híbridos, junto com a preservação do meio ambiente.