Os diferentes tipos de baterias para carros elétricos

160 anos após a invenção da bateria recarregável de chumbo pelo físico francês Gaston Planté, as tecnologias destinadas ao armazenamento de energia por meios eletroquímicos registraram enormes avanços. Todos os trabalhos científicos convergem para um mesmo objetivo comum: encontrar o melhor equilíbrio possível entre o peso da bateria, sua capacidade de armazenamento, seu custo de produção, sua vida útil, sua capacidade de recarga e seu impacto ambiental, especialmente no momento da reciclagem.

Bateria de chumbo

Inventada em 1859, a bateria de chumbo ainda é utilizada em muitos veículos, tanto a combustão quanto elétricos. Em 1899, o veículo elétrico “La Jamais contente”, equipado com essa tecnologia, foi, aliás, o primeiro automóvel a ultrapassar os 100 km/h, muito antes dos veículos a combustão.

Hoje em dia, as baterias de chumbo não são mais utilizadas para tração: elas alimentam o circuito elétrico de acessórios ou equipamentos específicos do setor térmico, como o motor de partida. A bateria de chumbo oferece apenas uma capacidade limitada, apesar de seu tamanho e peso elevados, mas tem a vantagem de ser econômica e fácil de produzir ou reciclar. Utilizada como principal dispositivo de armazenamento de energia para carros elétricos até a década de 1980, ela rapidamente deu lugar a outras tecnologias mais eficientes.

Bateria de níquel-cádmio

Se você usava baterias recarregáveis nos anos 90, certamente conhece a tecnologia de níquel-cádmio. As baterias “Ni-Cd” tinham muitas vantagens, com uma alta densidade de energia e uma vida útil de cerca de 500 a 1.000 ciclos de recarga.

Por outro lado, elas sofriam do efeito memória, um fenômeno físico que prejudica o desempenho da bateria em caso de ciclos parciais de “carga-descarga”. Utilizadas na produção de veículos elétricos na década de 1990, as baterias de Ni-Cd são hoje proibidas, devido à toxicidade do cádmio.

Bateria de níquel-hidreto metálico

Com desempenho comparável ao da tecnologia Ni-Cd, as baterias de níquel-hidreto metálico, ou “Ni-MH”, tiveram um sucesso mais duradouro devido à ausência de metais pesados. Essa tecnologia de bateria recarregável portátil era a mais econômica no início dos anos 2000: por isso, ela dominou amplamente o mercado de veículos híbridos até o advento da tecnologia de íons de lítio.

Bateria de íons de lítio

Desenvolvida no início dos anos 90, a bateria de íons de lítio foi-se impondo gradualmente como a tecnologia de referência, tanto no setor dos transportes quanto no da eletrônica de consumo. Com uma longa vida útil, ela oferece uma densidade de energia bem superior à de todas as tecnologias concorrentes e não apresenta efeito memória.

Por outro lado, ela exige um acondicionamento adequado, bem como um controle preciso do carregamento, geralmente garantido por um circuito eletrônico dedicado. A Renault utiliza a tecnologia de íons de lítio no ZOE e nos demais veículos elétricos de sua linha. Além disso, o Renault Group está trabalhando na integração de suas baterias em um modelo de economia circular com o objetivo de prolongar ao máximo sua vida útil.

Bateria totalmente sólida

A pesquisa científica sempre se interessou pelo conceito de bateria totalmente sólida, mas só nos últimos 10 anos os avanços nessa área passaram a permitir imaginar, em um futuro distante, sua adoção no setor automotivo.

O princípio consiste em substituir o eletrólito líquido das baterias por um material sólido, que poderia assumir a forma de um polímero plástico, de pós inorgânicos compactados ou de uma mistura dos dois. Em teoria, a tecnologia apresenta apenas vantagens: permite aumentar a densidade energética e a estabilidade, ao mesmo tempo em que simplifica o gerenciamento térmico. No entanto, a bateria sólida ainda se encontra apenas na fase de protótipo de laboratório. A bateria de íons de lítio ainda tem, portanto, um futuro promissor pela frente!