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Novas gerações de baterias para carros elétricos estão ampliando a capacidade e autonomia - Parte 1

Novas tecnologias de construção e materiais nobres utilizados na fabricação das novas baterias aplicadas nos carros da marca Tesla permitem autonomia semelhante à dos carros de motor de combustão interna

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Por Antônio Gaspar de Oliveira


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Grandes fabricantes estão como a Panasonic e a Samsung, estão fornecendo tecnologia para a nova geração de baterias que irão mudar o conceito de utilização de um carro elétrico.

Atualmente a quilometragem atingida pelos carros elétricos está em torno de 300 km e esta limitação é ocasionada pela capacidade de armazenamento de energia nas baterias.

Com a melhoria aplicada nestas baterias, será possível percorrer distâncias maiores, colocando o carro elétrico em condições semelhantes à dos carros com motor de combustão.

Além dos materiais nobres utilizados na fabricação das baterias, temos também a mudança do tamanho e formato. 

As células cilíndricas agora estão com capacidade de energia adicional com a introdução do modelo 4680 e o segredo está no seu tamanho muito maior do que as atuais. 

Observando o volume, a bateria cilíndrica 4680 é 5,5 vezes maior do que as 2170, células usadas atualmente nas baterias do

Tesla Modelo 3 e Y. Esta capacidade  passa para 8,0 vezes maior do que as 18650, células usadas no Modelo S e X (a bateria 18650 é um pouco maior do que a bateria tipo AA usadas em lanternas).

O número ou modelo da bateria 4680 refere-se às dimensões, sendo 46 milímetros (1,6 polegadas) de largura por 80 mm (3,1 polegadas) de altura, quando comparada com a 18650, é possível entender que a nova bateria tem muito mais capacidade de armazenamento de energia.

Este tipo de bateria 4680 pode ser mais adequada nos dispositivos recarregáveis e de alta corrente, considerando seu maior grau de recursos, como ciclo de carga e maior densidade de energia.

A especificação da bateria 4680 inclui suas propriedades como tensão, capacidade, ciclo de carga-descarga, corrente de saída, tensão de saída e assim por diante.

Outras propriedades como a capacidade (mAh), o ciclo de carga-descarga, variam de acordo com as tecnologias de cada fabricante, mas para dar uma ideia das especificações da bateria 4680, podemos ver na tabela em detalhes.

Apenas para fazer uma comparação, as células 2170, que estão sendo fabricadas atualmente, têm uma capacidade máxima de 5600 mAh e a nova célula 4680 ficaria em torno de ~9000 mAh, considerando o novo formato e o aumento do tamanho, que permitem o maior volume da bateria.

A nova bateria promete armazenar cinco vezes mais energia e custará metade do que as 2170, células de íons de lítio que a Tesla usa atualmente no Modelo 3 e Y, que também são fornecidas pela Panasonic, sendo mais barata de construir, algo em torno de 50% menos para serem fabricadas.

Este cenário de carros elétricos ainda é novidade para muitos reparadores porque ainda está um pouco distante do momento de se capacitar para fazer manutenções nestes tipos de veículos, mas é importante ficar atento às informações sobre esta tecnologia que substitui os motores de combustão interna e no Brasil já temos cerca de 100 mil veículos elétricos em circulação, principalmente nos grandes centros urbanos, que oferecem pontos de recargas e muitas são gratuitas. 

As baterias que armazenam a energia para movimentar os motores destes carros também estão evoluindo e atualmente temos três tipos de células.Para facilitar o entendimento, células são as pilhas, que agrupadas em blocos e conectadas em série e em paralelo, formam os blocos, que são instalados dentro de uma caixa a prova d´água (IP68), que chamamos de bateria do carro elétrico.

A tecnologia permite monitorar cada bloco de células e se houver algum problema, basta trocar o bloco danificado, sem a necessidade de trocar a bateria inteira que é composta por até 5.000 células, dependendo do modelo. 

A previsão do tempo de uso destas baterias é de 10 a 15 anos, podendo passar de 1,5 milhões de Km, dependendo da forma de uso e recarga, lembrando que a carga lenta é a ideal, mas as pessoas não gostam de esperar 12 horas para recarregar totalmente.

 

A carga rápida agrada a maioria dos proprietários porque em algumas horas a bateria já atinge sua carga plena, mas isso tem um custo, que pode ser alto devido à redução do tempo de vida útil da bateria por ficar superaquecida durante a recarga rápida, aí fica a escolha de cada proprietário, que na verdade, esta situação de troca prematura da bateria pode ocorrer com o segundo proprietário, que comprou um carro elétrico usado. 

Assim como nos celulares, é possível monitorar e saber qual é a estimativa de vida útil da bateria. 

Continua na próxima edição. 

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