Elétrico

As baterias de carros elétricos são semelhantes, mas não iguais, a uma bateria AA ou AAA básica.

Imagine uma bateria. É provável que você esteja imaginando uma célula AA ou AAA de formato padrão, do tipo que você compra para alimentar vários pequenos dispositivos elétricos, como o controle remoto da televisão ou um detector de fumaça.

Agora, imagine a bateria de um veículo elétrico. A imagem que você criou provavelmente se parece mais com um grande retângulo do que com um pequeno cilindro.

Embora sua mente possa perceber esses dois tipos de baterias como dispositivos de armazenamento de eletricidade muito diferentes, tanto a bateria típica comprada em loja para seus vários dispositivos eletrônicos quanto a bateria em um EV funcionam com os mesmos princípios gerais. Dito isso, a bateria em um veículo híbrido ou elétrico é apenas um pouco mais complicada do que aquelas células parecidas com batons com as quais você está acostumado a lidar.

A bateria em um HEV, PHEV ou BEV (que é um veículo híbrido-elétrico, um veículo híbrido-elétrico plug-in e um veículo elétrico-bateria, respectivamente) pode ser feita de uma variedade de materiais, cada um com diferentes características de desempenho . As células individuais armazenadas nessas grandes baterias também vêm em muitos formatos e tamanhos diferentes.

Cada uma das células da bateria de um veículo elétrico possui um ânodo (o eletrodo negativo) e um cátodo (o eletrodo positivo), ambos separados por um material semelhante a plástico. Quando os terminais positivo e negativo são conectados (pense em ligar uma lanterna), os íons viajam entre os dois eletrodos através de um eletrólito líquido dentro da célula. Os elétrons que esses eletrodos emitem, entretanto, passam pelo fio fora da célula.

Se a bateria estiver fornecendo energia (por exemplo, a lâmpada na lanterna acima mencionada) - uma ação conhecida como descarga - então os íons fluem através do separador do ânodo para o cátodo, enquanto os elétrons viajam pelo fio do negativo (ânodo) para o cátodo. o terminal positivo (cátodo) para fornecer energia a uma carga externa. Com o tempo, a energia da célula se esgota à medida que ela impulsiona o que quer que esteja alimentando.

Quando a célula está carregada, no entanto, os elétrons fluem de uma fonte externa de energia na outra direção (do positivo para o negativo) e o processo se inverte: os elétrons fluem do cátodo de volta para o ânodo, aumentando novamente a energia da célula.

Quando você pensa nas baterias AA ou AAA mencionadas acima, está imaginando uma única célula de bateria. Mas as baterias em EVs não são uma versão enorme dessa única célula. Em vez disso, eles são compostos de centenas, senão milhares, de células individuais, geralmente agrupadas em módulos. Até várias dezenas de módulos podem residir em uma bateria, que é a bateria EV completa.

As células EV podem ser pequenas células cilíndricas, como uma célula AA ou AAA, de várias dimensões padronizadas. Essa é a abordagem que Tesla, Rivian, Lucid e algumas outras montadoras adotam, conectando milhares dessas pequenas células. A vantagem, afirmam essas empresas, é que pequenas células são muito mais baratas para produzir em volume. Ainda assim, a Tesla planeja mudar para um número menor de células cilíndricas maiores para reduzir o número de conexões nas baterias de seus carros.

Mas as células EV vêm em dois outros formatos: prismática (rígida e retangular) ou bolsa (também retangular, mas em uma caixa de alumínio macio que permite alguma expansão nas paredes da célula sob calor extremo). Existem poucas dimensões padronizadas de célula prismática ou bolsa, e a maioria dos fabricantes de automóveis - General Motors e Ford, por exemplo - especificam suas próprias em parceria com o fabricante da célula, como a chinesa CATL, a japonesa Panasonic ou a coreana LG Chem.

A química da bateria de um veículo elétrico – ou os materiais usados ​​em seu cátodo – varia entre os diferentes tipos de células. Hoje, existem essencialmente dois tipos de química de bateria, ambos sob a égide de íons de lítio, o que significa que seus cátodos usam lítio junto com outros metais.

A primeira, mais comum na América do Norte e na Europa, usa uma mistura de níquel, manganês e cobalto (NMC) ou níquel, manganês, cobalto e alumínio (NMCA).