Baterias de veículos elétricos

A bateria de tração de um veículo elétrico armazena energia quimicamente e fornece eletricidade ao sistema de propulsão. Esta série explica como suas especificações, construção e sistemas de controle afetam a condução, a recarga e a experiência de ter o veículo. Departamento de Energia dos EUA: como as baterias armazenam e liberam energia Departamento de Energia dos EUA: como funcionam os carros totalmente elétricos

O que importa ao comparar baterias de veículos elétricos

Comece entendendo o que um valor de capacidade mede. A capacidade bruta é a energia total declarada pelo fabricante antes da aplicação da janela de operação acessível ao motorista. A EVKX define a capacidade líquida, ou utilizável, como toda a energia acessível desde os 100 % indicados até a interrupção da propulsão, incluindo qualquer reserva acessível abaixo dos 0 % indicados. Os fabricantes podem usar limites diferentes para valores chamados de líquidos ou utilizáveis.

A energia no intervalo indicado de 100–0 % exclui essa reserva abaixo de zero. As margens de proteção inacessíveis ficam fora da capacidade líquida. O capítulo Buffer da bateria e capacidade utilizável explica essas grandezas e por que a diferença entre bruto e líquido não permite saber quanta energia resta quando o indicador mostra zero.

A autonomia depende tanto da energia disponível quanto do consumo do veículo. Para ilustrar o cálculo, suponha que ambos os veículos tenham 60 kWh disponíveis para rodar. Um consumo de 16 kWh/100 km resulta em 375 km; um consumo de 24 kWh/100 km resulta em 250 km. Ambos os cálculos usam a energia retirada da bateria, em vez da eletricidade cobrada por um carregador. Essas distâncias ilustram um consumo constante e não são previsões para carros específicos.

Na recarga, compare o tempo e a energia adicionada em uma janela de carga definida, com a temperatura da bateria e o equipamento de recarga especificados. A potência de pico descreve um ponto da curva de recarga. O capítulo Recarga de baterias explica como os limites da bateria, do veículo e da estação moldam o restante da sessão.

LFP descreve a química da célula; prismático descreve o formato da célula. Reduzir os componentes dos módulos pode diminuir a massa do pack, enquanto conjuntos unidos por colagem podem dificultar a substituição de células individuais. Packs estruturais também podem conter módulos. Packs de baterias explica essas escolhas de construção e suas implicações para o reparo.

Encontre o capítulo de que você precisa

Fundamentos

• Fundamentos das baterias explica como as células armazenam e liberam energia e distingue tensão, corrente, potência e energia.
• Química e componentes das células aborda materiais dos eletrodos, eletrólitos, separadores e como suas combinações afetam o desempenho das células.
• Formatos de células compara células cilíndricas, prismáticas e do tipo bolsa, incluindo o formato prismático alongado Blade da BYD. Fraunhofer ISI: formatos de células de baterias de íons de lítio (2022)
• Packs de baterias explica conexões elétricas, módulos, integração estrutural, densidade energética do pack e facilidade de reparo.

Operação e controle

• Sistemas de gerenciamento de baterias explica como as medições se transformam em estimativas do estado da bateria, limites de operação e respostas a falhas.
• Gerenciamento térmico acompanha o percurso do calor na bateria e explica resfriamento, aquecimento e pré-condicionamento.
• Balanceamento de células explica como métodos passivos e ativos corrigem diferenças de carga entre grupos conectados em série para melhorar o acesso à energia utilizável.
• Recarga de baterias aborda curvas de recarga, tempo de recarga, limites de temperatura e compatibilidade com carregadores.
• Buffer da bateria e capacidade utilizável distingue a energia bruta, líquida e do intervalo indicado, as margens de proteção e qualquer reserva acessível abaixo de zero.

Uso e propriedade

• Degradação das baterias explica a perda permanente de capacidade e potência, as condições de envelhecimento e a interpretação do estado de saúde da bateria.
• Segurança das baterias aborda a prevenção e contenção de falhas, o que os testes de segurança demonstram e como reagir a alertas ou suspeitas de danos.
• Garantia das baterias separa a cobertura de defeitos das garantias de capacidade e explica os testes aceitos, os critérios de elegibilidade e os compromissos de reparo.
• Ciclo de vida das baterias acompanha diagnóstico, reparo, avaliação para uma segunda vida e reciclagem, incluindo passaportes de bateria e requisitos de reciclagem da UE.

O guia prático Como verificar a saúde da bateria de um veículo elétrico com uma estimativa de capacidade mostra como os dados de condução podem estimar a energia ao longo do intervalo de carga indicado e ajudar a acompanhar mudanças. Ele explica os limites do método e quando um teste de diagnóstico é necessário; uma estimativa baseada na condução não comprova, por si só, uma falha nem basta para que uma solicitação de garantia seja aceita.

Indústria e avanços

• Fabricantes de baterias classifica os principais fornecedores de células por energia instalada e explica a montagem de packs, a produção de propriedade das montadoras e as joint ventures.
• Últimos avanços na tecnologia de baterias para veículos elétricos analisa os avanços em produção e os projetos emergentes, diferenciando o estágio de desenvolvimento da qualidade das evidências que sustentam as alegações de desempenho.

Para conectores, equipamentos de recarga residencial e pública, recarga bidirecional e troca de baterias, consulte a série separada Recarga de veículos elétricos.