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Aug 16, 2023

10 coisas que você deve saber sobre sólidos

As baterias de estado sólido podem ser o futuro dos carros elétricos. Estas baterias oferecem vantagens significativas, mas também algumas desvantagens para os proprietários de EV. À medida que o mundo automóvel transita do tradicional

As baterias de estado sólido podem ser o futuro dos carros elétricos. Estas baterias oferecem vantagens significativas, mas também algumas desvantagens para os proprietários de EV.

À medida que o mundo automóvel transita dos tradicionais motores de combustão interna movidos a gás para carros eléctricos com motores alimentados por bateria, o avanço da tecnologia das baterias é um factor chave para melhorar a experiência de condução. Os primeiros veículos elétricos usavam baterias menores de íons de lítio localizadas sob os assentos ou no porta-malas, proporcionando ao mesmo tempo baixas autonomias de condução. À medida que a autonomia aumentou, o tamanho das baterias cresceu e o local, utilizado pela primeira vez pela Tesla, mudou para o piso do veículo.

As atuais baterias de íons de lítio usadas em carros elétricos são extremamente volumosas e pesadas. O próximo passo lógico na tecnologia de baterias são as baterias de estado sólido. Estas novas baterias EV poderiam fornecer mais energia, ser menos sensíveis às mudanças de temperatura e reduzir o peso. As baterias de estado sólido também devem reduzir o risco de uma potencial explosão. Embora essas novas baterias ofereçam vários benefícios, também existem algumas desvantagens.

Usando informações de MotorTrend, JD Power e Car and Driver, compilamos uma lista de 10 coisas que você deve saber sobre baterias de estado sólido e seu uso futuro em carros elétricos.

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As baterias de íon de lítio usam um eletrólito líquido para armazenar energia elétrica. Este material é extremamente inflamável e a razão pela qual as colisões de EV com baterias danificadas queimam até ficarem crocantes. Uma mudança para a tecnologia de bateria de estado sólido permite que as baterias utilizem um eletrólito sólido e substituam o líquido em uma bateria de íon de lítio.

O uso de eletrólitos cerâmicos em baterias vendidas ajuda a evitar que os dendritos cresçam da mesma forma que em uma bateria de eletrólito líquido. Isso garante que a bateria não entre em curto-circuito internamente. As montadoras também podem incorporar baterias de estado sólido na estrutura do veículo, o que as torna muito mais seguras do que as alternativas de íons de lítio.

A densidade de energia descreve quanta eletricidade real uma bateria pode produzir para um determinado peso ou volume. As baterias EV atuais são extremamente pesadas, pesando muito mais do que os motores de combustão interna na maioria dos casos. Uma mudança para uma nova tecnologia de bateria deve ter um peso menor, mas isso também significa que essas baterias devem ser mais densas em energia do que os modelos atuais.

Alguns relatórios sugerem que essas novas baterias de estado sólido poderiam ter três vezes mais densidade energética do que as atuais células de íons de lítio. Isso significa que as montadoras poderiam ter a opção entre economizar peso ou aumentar a autonomia dos carros elétricos. Uma bateria de íons de lítio que pesa 1.000 libras poderia oferecer a mesma energia que uma bateria de estado sólido que pesa apenas 333 libras.

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O lítio é um metal de terras raras e os preços do lítio triplicaram recentemente, embora a produção global de lítio também tenha triplicado. Você pode pensar que substituir as baterias de íon de lítio por modelos de estado sólido mudaria a química, e muda, mas não da maneira que você deseja. As baterias de estado sólido poderiam usar mais lítio do que as baterias EV atuais, o que poderia levar à escassez de materiais.

Quanto mais lítio as novas baterias EV usarão? Alguns especialistas estimam que a quantidade necessária poderia ser de cinco a dez vezes a quantidade de lítio necessária para construir essas novas baterias. Isso pressionará os esforços de reciclagem e o aprendizado de como reutilizar todos os materiais das baterias.

Os carros elétricos atuais são capazes de carregar até 80% de sua capacidade total em locais de carregamento rápido DC. Este limite é definido para proteger as baterias, que podem ser danificadas pelo fluxo extremo de elétrons. Infelizmente, isso reduz a autonomia real durante uma viagem. EVs que listam uma autonomia de 300 milhas são reduzidos para 240 milhas por carga ao usar essas estações de carregamento.

O eletrólito sólido destas novas baterias permite carregar a capacidade total em estações públicas de carregamento rápido. Os tempos reduzidos de carregamento dessas baterias em carros elétricos podem finalmente desafiar o curto tempo necessário para reabastecer um tanque de gasolina com combustível. As baterias de estado sólido podem reduzir o tempo de carregamento para 10 ou 15 minas em comparação com o tempo atual necessário para recarregar as baterias de íons de lítio.