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 as suas especificações, construção e sistemas de controlo afetam a condução, o carregamento e a utilização do veículo. Departamento de Energia dos EUA: como as baterias armazenam e libertam energia Departamento de Energia dos EUA: como funcionam os automóveis totalmente elétricos

O que importa ao comparar baterias de veículos elétricos

Comece por perceber o que mede um valor de capacidade. A capacidade bruta é a energia total declarada pelo fabricante antes de se aplicar a janela de funcionamento acessível ao condutor. A EVKX define a capacidade líquida, ou utilizável, como toda a energia acessível desde os 100 % indicados até a propulsão parar, incluindo qualquer reserva acessível abaixo dos 0 % indicados. Os fabricantes podem usar limites diferentes para os valores designados como 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 estas grandezas e por que motivo a diferença entre bruto e líquido não permite saber quanta energia resta quando o indicador apresenta zero.

A autonomia depende tanto da energia disponível como do consumo do veículo. Para ilustrar o cálculo, suponha que ambos os veículos têm 60 kWh disponíveis para circular. 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 faturada por um carregador. Estas distâncias ilustram um consumo constante e não são previsões para automóveis específicos.

No carregamento, compare o tempo e a energia adicionada numa janela de carga definida, com a temperatura da bateria e o equipamento de carregamento especificados. A potência de pico descreve um ponto da curva de carregamento. O capítulo Carregamento de baterias explica como os limites da bateria, do veículo e do posto moldam o resto 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 os conjuntos unidos por colagem podem dificultar a substituição de células individuais. Os packs estruturais também podem conter módulos. Packs de baterias explica estas escolhas de construção e as suas implicações para a reparação.

Encontre o capítulo de que precisa

Fundamentos

• Fundamentos das baterias explica como as células armazenam e libertam energia e distingue tensão, corrente, potência e energia.
• Química e componentes das células aborda os materiais dos elétrodos, os eletrólitos, os separadores e a forma como as suas combinações afetam o desempenho das células.
• Formatos de células compara células cilíndricas, prismáticas e de bolsa, incluindo o formato prismático alongado Blade da BYD. Fraunhofer ISI: formatos de células de baterias de iões de lítio (2022)
• Packs de baterias explica as ligações elétricas, os módulos, a integração estrutural, a densidade energética do pack e a reparabilidade.

Funcionamento e controlo

• Sistemas de gestão de baterias explica como as medições se transformam em estimativas do estado da bateria, limites de funcionamento e respostas a falhas.
• Gestão térmica acompanha o percurso do calor na bateria e explica o arrefecimento, o aquecimento e o pré-condicionamento.
• Equilíbrio das células explica como os métodos passivos e ativos corrigem diferenças de carga entre grupos ligados em série para melhorar o acesso à energia utilizável.
• Carregamento de baterias aborda as curvas de carregamento, o tempo de carregamento, os limites de temperatura e a 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.

Utilização 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 ensaios de segurança demonstram e como reagir a avisos ou suspeitas de danos.
• Garantia das baterias separa a cobertura de defeitos das garantias de capacidade e explica os testes aceites, as condições de elegibilidade e os compromissos de reparação.
• Ciclo de vida das baterias acompanha o diagnóstico, a reparação, a avaliação para uma segunda vida e a reciclagem, incluindo os passaportes de bateria e os 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 alterações. Explica os limites do método e quando é necessário um teste de diagnóstico; uma estimativa baseada na condução não comprova, por si só, uma falha nem basta para que uma reclamação de garantia seja aceite.

Indústria e evolução

• Fabricantes de baterias classifica os principais fornecedores de células por energia instalada e explica a montagem de packs, a produção detida pelos fabricantes de automóveis e as empresas conjuntas.
• Últimos avanços na tecnologia de baterias para veículos elétricos analisa os avanços em produção e as conceções emergentes, distinguindo a fase de desenvolvimento da qualidade das provas que sustentam as alegações de desempenho.

Para conectores, equipamento de carregamento doméstico e público, carregamento bidirecional e troca de baterias, consulte a série separada Carregamento de veículos elétricos.