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 via eletroquímica registaram enormes progressos. Todos os trabalhos científicos convergem para um mesmo objetivo comum: encontrar o melhor compromisso possível entre o peso da bateria, a sua capacidade de armazenamento, o seu custo de produção, a sua vida útil, a sua capacidade de recarga e a sua pegada ambiental, nomeadamente no momento da reciclagem.

Bateria de chumbo

Inventada em 1859, a bateria de chumbo continua a ser utilizada em muitos veículos, tanto a combustão como elétricos. Em 1899, o veículo elétrico «La Jamais contente», equipado com esta 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 já não são utilizadas para a tração: alimentam o circuito elétrico dos acessórios ou de equipamentos específicos do mundo dos motores a combustão, como o motor de arranque. A bateria de chumbo oferece apenas uma capacidade limitada, apesar do seu volume e peso elevados, mas tem a vantagem de ser simultaneamente económica e fácil de produzir ou reciclar. Utilizada como principal dispositivo de armazenamento para carros elétricos até aos anos 80, rapidamente deu lugar a outras tecnologias mais eficientes.

Bateria de níquel-cádmio

Se utilizava baterias recarregáveis nos anos 90, conhece a tecnologia de níquel-cádmio. As baterias «Ni-Cd» apresentavam inúmeras vantagens, com uma elevada densidade de armazenamento e uma vida útil de cerca de 500 a 1 000 ciclos de recarga.

Por outro lado, sofriam do efeito memória, um fenómeno físico que prejudica o desempenho da bateria em caso de ciclos parciais de «carga-descarga». Utilizadas na produção de veículos elétricos na década de 90, as baterias de Ni-Cd estão hoje proibidas, devido à toxicidade do cádmio.

Bateria de níquel-hidreto metálico

Com um 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. Esta tecnologia de baterias recarregáveis portáteis era a mais económica no início dos anos 2000: foi por isso que dominou amplamente o mercado dos veículos híbridos até ao advento da tecnologia de iões de lítio.

Bateria de iões de lítio

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

Por outro lado, exige um acondicionamento adequado, bem como um controlo preciso do carregamento, geralmente assegurado por um circuito eletrónico específico. A Renault utiliza a tecnologia de iões de lítio no ZOE e nos restantes veículos elétricos da sua gama. Além disso, o Renault Group está a trabalhar na integração das suas baterias num modelo de economia circular, com o objetivo de prolongar ao máximo a sua vida útil.

Bateria totalmente sólida

A investigação científica sempre se interessou pelo conceito de bateria totalmente sólida, mas só nos últimos 10 anos é que os avanços alcançados permitem imaginar, num futuro distante, a sua adoção no setor automóvel.

O seu princípio consiste em substituir o eletrólito líquido das baterias por um material sólido, que pode assumir a forma de um polímero plástico, de pós inorgânicos compactados ou de uma mistura de ambos. Em teoria, a tecnologia apresenta apenas vantagens: permite aumentar a densidade energética e a estabilidade, simplificando simultaneamente a gestão térmica. No entanto, a bateria sólida encontra-se ainda na fase de protótipo de laboratório. A bateria de iões de lítio tem, portanto, ainda um futuro promissor pela frente!