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Vida útil da bateria para carros elétricos - esclarecemos quaisquer dúvidas

17 fevereiro 2021

Muitos motoristas ainda não confiam nos carros elétricos, principalmente por causa de seu alcance. Na prática, está comprovado, porém, que as baterias para carros elétricos podem viajar muito mais quilômetros do que o estimado. As tecnologias e materiais utilizados pelos fabricantes podem garantir condições ideais de trabalho para a bateria e prolongar sua vida útil.

 Carregamento rápido e vida útil da bateria do carro - a vida útil das células depende em grande parte da operação adequada.
Carregamento rápido e vida útil da bateria do carro - a vida útil das células depende em grande parte da operação adequada.

As dúvidas mais comuns relacionadas à tecnologia de carros elétricos dizem respeito a questões puramente operacionais. As baterias de íon de lítio usadas têm uma capacidade definida, que diminui gradualmente com o passar do tempo e os ciclos de carregamento subsequentes se seguem. Consequentemente, a bateria é conectada ao carregador do carro cada vez com mais frequência e, finalmente, precisa ser substituída, o que é bastante caro. Porém, a experiência do uso de carros elétricos nos Estados Unidos e na Europa, entre outros, mostra que a vida útil de uma bateria automotiva superou as expectativas dos fabricantes e dos próprios usuários.

E embora os carros elétricos não sejam tão bons quanto os veículos com motor de combustão interna em termos de autonomia, suas vendas estão crescendo a cada ano. Além disso, os fabricantes de veículos e fornecedores de tecnologia estão trabalhando em novas soluções de design e materiais para garantir as condições ideais da bateria e, assim, estender o ciclo de vida das baterias. A Knauf Industries também se juntou à competição com o lançamento do pacote de bateria para carro, que inclui componentes de isolamento do inovador material de espuma EPP.

Quanto tempo dura a bateria em um carro elétrico?

Muitos mitos circulam há muito tempo sobre a curta duração das baterias de carros elétricos, baseados na experiência do uso de baterias de íon-lítio populares em smartphones e laptops. É comumente conhecido que cada ciclo de carga reduz a capacidade da bateria, ou seja, a quantidade de energia armazenada nela para alimentar o dispositivo. Hoje, os carros elétricos já estão em uso há tanto tempo que dados reais sobre a durabilidade das baterias neles utilizadas podem ser citados. Por exemplo, a Plug In America testou o Tesla S e descobriu que, após os primeiros 80.000 km, as células perderam cerca de 5% de sua capacidade. Mais tarde, a queda nos parâmetros de fábrica é muito mais lenta. O fabricante dá uma garantia de 8 anos às células usadas e estima sua vida útil em 500.000 - 800.000 km. A Renault e a Hyundai oferecem a mesma garantia, mas nestes casos os limites de quilometragem são um pouco mais baixos, com 160 000 km e 200 000 km, respetivamente.

Na maioria dos casos, a bateria é substituída pela garantia se sua capacidade cair abaixo de 60-70% de seu valor original. É interessante notar que o motorista europeu médio dirige cerca de 37 km por dia, o que dá cerca de 12-14 anos de uso sem estresse no caso da Renault e Hyundai, e no caso da Tesla, até 60 anos! Na prática, existem carros elétricos na Europa e nos Estados Unidos, que já ultrapassaram a barreira de até meio milhão de quilômetros rodados, e a capacidade das baterias não caiu abaixo de 80%. A vida útil das células pode ser estendida por meio de uso e condições de trabalho adequados.

De que depende a vida útil de uma bateria de carro?

Bateria de carro da Knauf Industries.
Bateria de carro da Knauf Industries.

A durabilidade de uma bateria depende de sua construção e condições de operação. Os maiores inimigos das baterias de íon-lítio são principalmente o calor, que causa superaquecimento e reduz significativamente sua capacidade. Esse problema estava particularmente presente nos primeiros modelos de carros elétricos com sistema passivo de refrigeração a ar. Hoje, as unidades de bateria são mais frequentemente equipadas com sistemas de refrigeração e aquecimento ativos. Além disso, o computador de controle de distribuição de energia garante que a bateria do carro elétrico opere dentro de faixas de carga ideais de 20-80%. A vida da bateria também é afetada negativamente por longos períodos de inatividade durante os quais as baterias não são recarregadas, bem como pelo carregamento rápido, o que é confirmado pela experiência de taxistas europeus e americanos. Também é importante ter em mente que a bateria está exposta a vários tipos de choques e vibrações, que no pior dos casos podem levar ao seu dano. É por isso que também depende tanto da construção da bateria e, em particular, dos materiais de seu isolamento

Por que vale a pena usar sistemas de isolamento de bateria para carros elétricos?

Separador de espuma EPP para a célula da bateria do carro elétrico.
Separador de espuma EPP para a célula da bateria do carro elétrico.

Cada carga leva a uma mudança química, que pode resultar no aumento do tamanho das células e até mesmo na deformação da bateria do carro elétrico. Pode gerar problemas com a regulação eficaz da temperatura, aumento da temperatura e penetração nas células adjacentes. É por isso que o isolamento adequado das células da bateria é tão importante. Os materiais devidamente selecionados irão, por um lado, separá-los em termos de propriedades térmicas e elétricas e, por outro lado, proteger as células e conexões elétricas de deformação ou danos mecânicos em condições difíceis de uso. Um material muito eficaz usado na construção da bateria para carros elétricos provou ser a espuma de polipropileno expandida (EPP) produzida pela Knauf Industries, que é usada na produção de componentes automotivos. Eles fornecem isolamento térmico e elétrico eficaz. Eles são muito resistentes a altas temperaturas que podem ocorrer durante o carregamento rápido, pois atendem aos requisitos da UL94. Seu valor agregado, muito apreciado pela indústria automotiva, é o baixo peso, que permite construção de baterias de automóveis "emagrecer" e assim reduzir o peso real dos veículos elétricos, o que também aumenta seu alcance.

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Que tipo de isolamento para baterias de carro com EPP?

Um dos tipos de isolamento de espuma de EPP são os separadores de células de bateria, que não apenas absorvem choques, mas também evitam que as células se deformam devido a mudanças químicas. O polipropileno expandido é ideal neste caso, pois não sofre deformação permanente e retorna ao seu formato original. É um excelente isolante térmico, que evita que as temperaturas passem entre os componentes da bateria e o carro elétrico, garantindo uma distribuição uniforme da temperatura. Os componentes fabricados com este material também têm um alto valor de tensão de ruptura e evitam curtos-circuitos descontrolados entre as células individuais da bateria. É por isso que o polipropileno expandido também é ideal para a produção de componentes que atuam como trilhos de fixação de cabos.

As espumas de EPP são muito flexíveis, resistentes a quebra e desintegração e, portanto, fornecem uma fixação segura do cabeamento. As fixações feitas de plástico expandido facilitam significativamente o processo de condução de ligações eléctricas, eliminando a necessidade de utilizar, e. conexões de parafuso. Os componentes individuais são rápida e facilmente conectados com uma trava. Essas novas soluções de materiais têm o potencial de revolucionar a indústria de eletro mobilidade. Eles aumentam a vida útil e a durabilidade da bateria de um carro elétrico, ao mesmo tempo em que aumentam a segurança de sua operação, o que terá um impacto notável na popularização ainda maior da tecnologia EV em um futuro próximo.

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