Degradação da Bateria

A degradação da bateria em veículos elétricos é causada principalmente por reações químicas durante os ciclos de carregamento e descarregamento. Com o tempo, essas reações podem levar a alterações físicas nos eletrodos e no eletrólito da bateria, reduzindo sua capacidade e desempenho.

Altas temperaturas, níveis extremos de carregamento ou descarregamento e uso frequente de carregamento rápido podem acelerar a degradação da bateria. No entanto, existem medidas para retardar sua progressão e estender a vida útil da bateria. Isso inclui evitar altas temperaturas, limitar a profundidade de descarga e reduzir a frequência dos ciclos de carregamento e descarregamento. Além disso, usar um sistema de gerenciamento de bateria (BMS) que monitora e regula ativamente o desempenho da bateria pode ajudar a otimizar sua vida útil e desempenho.

Envelhecimento por calendário

O envelhecimento por calendário refere-se à degradação da bateria que ocorre ao longo do tempo, mesmo quando a bateria não está em uso. Ao contrário do envelhecimento por ciclos, que resulta de ciclos repetidos de carregamento e descarregamento, o envelhecimento por calendário é influenciado por fatores como temperatura, umidade e tempo.

Durante o envelhecimento por calendário, a química da bateria pode mudar, levando a uma perda gradual de capacidade e a um aumento da resistência interna. Isso pode reduzir a autonomia de condução do veículo elétrico e encurtar a vida útil geral da bateria.

Altas temperaturas podem acelerar o envelhecimento por calendário, por isso é importante armazenar as baterias de veículos elétricos em um local fresco e seco quando não estiverem em uso. Além disso, carregar a bateria até um estado de carga elevado e deixá-la totalmente carregada por longos períodos pode contribuir para o envelhecimento por calendário.

Para minimizar o impacto do envelhecimento por calendário, siga as diretrizes do fabricante para armazenamento e carregamento da bateria.

Envelhecimento por ciclos

O envelhecimento por ciclos ocorre como resultado de ciclos repetidos de carregamento e descarregamento. Cada ciclo pode causar desgaste na bateria, levando a uma perda gradual de capacidade e desempenho ao longo do tempo.

Durante o envelhecimento por ciclos, os materiais ativos nos eletrodos podem se degradar, perdendo sua capacidade de armazenar e liberar energia. Isso pode aumentar a resistência interna da bateria, reduzindo sua capacidade e desempenho geral. Além disso, o envelhecimento por ciclos pode causar alterações físicas na bateria, como a formação de interface eletrodo-eletrólito sólido (SEI) ou o crescimento de dendritos, reduzindo ainda mais a capacidade e o desempenho da bateria.

Envelhecimento por ciclos com base na área de estado de carga

O diagrama abaixo mostra como a área de estado de carga (SoC) usada durante o carregamento e descarregamento afeta a degradação.

Efeito da velocidade de carregamento no envelhecimento por ciclos

O fator mais importante para o envelhecimento por ciclos é a velocidade de carregamento. O carregamento DC em alta velocidade intensifica o efeito chamado plating de lítio, que converte íons de lítio em metal de lítio.

Quando ocorre o plating de lítio, os íons disponíveis na bateria são reduzidos. O carregamento em maior velocidade aumenta o número de íons de lítio que não conseguem alcançar o ânodo devido a limitações no processo químico. Para mais informações sobre o plating de lítio, você pode ler esta apresentação da NASA.

Estatísticas de degradação no mundo real

O Relatório de Impacto Tesla 2022 da Tesla fornece dados atualizados sobre o Model S e o Model X.

Como preservar a bateria

Leia nosso guia sobre como preservar sua bateria.