Carros esportivos elétricos - Batería de lítio-íon

Bateria de lítio-íon: maior autonomia e velocidade em carros elétricos

Foi anunciado na Inglaterra pela Detroit Electric mais um carro esportivo totalmente elétrico batizado de SP:01. É um esportivo com dois lugares, capacidade de arrancada de 0 a 100 km em 3,9 s, velocidade máxima de 249 Km/l, motor elétrico de 285 cavalos e autonomia de 288 Km (considerando o percurso de estrada). Outro fabricante americano de carro elétrico esportivo a Tesla anunciou que em 2025 irá fabricar um carro elétrico com autonomia de 800 km e custo de US$ 96 por kWh, hoje o preço do kWh está em torno de US$ 300 por kWh.

Esportivos ganham maior autonomia e velocidade com bateria de lítio-íon

Em ambos os casos a chave para se conseguir maior autonomia ou maior velocidade de arrancada é a bateria. Atualmente a grande maioria dos veículos puramente elétricos, isto é não possuem motor a combustão, utilizam baterias de lítio-íon. Dentro do universo da bateria de lítio-íon há uma grande variedade de materiais que são utilizados na confecção principalmente da placa positiva. O material mais utilizado na placa negativa é o grafite. Já a placa positiva é composta por materiais de três diferentes famílias de óxido metálico de lítio: cobalto, manganês e ferro fosfato. Dentre destas três famílias são derivados uma grande diversidade de óxidos, onde são adicionados outros elementos químicos na sua composição tais como níquel, alumínio, etc. A composição das placas positivas e negativas é o elemento chave que proporciona à bateria suas características de densidade de energia (autonomia). densidade de potência (arrancada), desempenho, segurança e custo. Comercialmente já está disponível baterias de lítio-íon com diversas composições, cada uma delas possuem determinadas características diferentes uma das outras. Assim para cada aplicação deve-se avaliar qual família de bateria de lítio-íon é mais adequada. Esta seleção é um dos pontos chaves no desenvolvimento de uma bateria de lítio-íon.

Há uma corrida mundial em pesquisa e desenvolvimento de novas gerações de baterias de lítio-íon que apresentem maior densidade de energia e potência, maior vida útil, maior segurança e menor custo.

Maria de Fátima Rosolem
15 respostas
  1. Glaucia Katiusci.
    Glaucia Katiusci. says:

    Olá! Estou desenvolvendo um trabalho sobre baterias para carro elétrico no curso de engenharia química do Centro Universitário de Formiga e gostaria de saber qual a quantidade de lítio pode ser usada em uma bateria para carro elétrico

    Responder
  2. Maria de Fátima Rosolem
    Maria de Fátima Rosolem says:

    Caro Iruy,

    Boa tarde, obrigada pelo retorno. Neste assunto específico não tenho material, talvez você possa encontrar alguma coisa no “Journal Power Sources”, este periódico tem excelente publicações abordando vários tópicos da bateria de lítio-íon.
    Abraços
    Fátima

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  3. Iury Gonzaga
    Iury Gonzaga says:

    Olá Sra. Maria de Fátima, primeiro gostaria de parabeniza-la pelo excelente artigo. Trabalho com desenvolvimento de rotas de processamento mineral para o grafite. Como mencionado, é sabido que o grafite é um dos principais insumos para confecção das placas negativas. Gostaria de saber se possui alguma literatura referente a influencia das propriedades do grafite (densidade, granulometria, morfologia) para o processo de esferização, assim como o processo de “esferização” propriamente dito…processo que hoje a China possui maior know how e a imensa maioria dos trabalhos são realizados por lá com utilização dos moinhos de martelo.

    Responder
    • Maria de Fátima Rosolem
      Maria de Fátima Rosolem says:

      Caro Iury,

      Boa tarde, obrigada pelo retorno. Neste assunto específico não tenho material, talvez você possa encontrar alguma coisa no “Journal Power Sources”, este periódico tem excelente publicações abordando vários tópicos da bateria de lítio-íon.
      Abraços
      Fátima

      Responder
  4. Thaise Campos
    Thaise Campos says:

    Olá Maria de Fátima, tudo bem?
    Estou desenvolvendo um trabalho sobre ciclo de vida de um carro elétrico no programa de mestrado da UFSC. Poderia compartilhar comigo os mesmos materiais que compartilhou com a Gabriela (acima)?

    Meu email é thaise.camppos@hotmail.com

    Obrigada,
    Thaise

    Responder
  5. Gabriela camargo
    Gabriela camargo says:

    Olá! Estou desenvolvendo um trabalho sobre baterias para carro elétrico no curso de engenharia de materiais da UFSCar. Gostaria de saber a diferença entre baterias íon litio para carro elétrico e baterias íon lítio para celulares, computadores e afins. Também sobre o revestimento da bateria. Tem alguma bibliografia como indicação para o estudo de tal assunto?
    Grata,
    Gabriela.

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    • Maria de Fátima Rosolem
      Maria de Fátima Rosolem says:

      Olá Gabriela, tanto o carro elétrico como os celulares, computadores e afin irão utilizar células de lítio-íon. No celular geralmente utiliza uma única célula (3,6V) e baixa quantidade de energia armazenada (cerca de 1Ah) e na bateria de veiculo elétrico a tensão pode variar entre 300 a 600 V e a quantidade de energia armazenada é elevada (em torno de 100 a 150 Ah). Para se conseguir esta tensão e esta energia é necessário ligar várias células de lítio em conjunto de série e paralelo. Outra característica que distingui estas duas aplicações é a vida útil, uma bateria de celular tem uma vida útil em torno de 1 a 2 ano, para veículo elétrico a vida útil estimada é de 8 anos.

      Dentro da bateria de lítio-íon há uma série grande de materiais que compõe as placas negativa (anodo) e positiva (catodo), cada uma destas baterias tem características de densidade de energia, potência, desempenho, vida útil, preço, segurança diferentes, diferentes uma das outras. Assim para uma determinada aplicação deve ser selecionado o tipo de célula mais adequado.

      Em relação ao empacotamento este também deverá se adequado conforme o projeto e aplicação da bateria. Por exemplo para veículo elétrico o empacotamento da bateria é um item muito importante deve proteger as células em relação a impacto, temperatura, etc.

      Uma boa fonte de pesquisa é o periódico do Jornal Power Sources. Na revista de tecnologia do CPQD também já publicamos um artigo sobre bateria de lítio-íon. Envie seu e-mail que passarei alguns materiais sobre este assunto. Abraços!

      Responder
  6. Leonardo
    Leonardo says:

    Boa tarde Maria de Fátima,

    Gostaria de saber se com o crescimento do uso de bateria de lítio-íon de acordo com a matéria acima, qual vai ser o porcentual ou valor estimado de movimentação no mercado financeiro nacional?
    A informação será utilizada em um trabalho de faculdade.

    Agradeço desde já,

    Leonardo da Silva

    Responder
    • Maria de Fátima Rosolem
      Maria de Fátima Rosolem says:

      Caro Leonardo,

      Agradeço o contato, esta informação não é fácil de se conseguir, pois este é um mercado recente. Talvez no site da ABVE (http://abve.org.br/) Associação Brasileira de Veículo Elétrico tenha informações de mercado que possa ser útil ao seu trabalho. Por coincidência no período de 01 a 03 de setembro ocorrerá em SP o12 Salão Latino Americano de Veículos Elétricos, além da exposição haverá também palestras e apresentações de trabalhos acadêmicos, no site da ABVE também tem mais informações este evento.
      Abraços
      Fátima

      Responder
  7. MARCEL DE ABREU MACHADO
    MARCEL DE ABREU MACHADO says:

    Sra. Maria de Fátima,
    Boa tarde,
    Gostaria de trocar algumas informações sobre este assunto, por estar trabalhando em projeto de desenvolvimento de novos produtos, bem como está a tendência do mercado de baterias para veículos 100% elétricos.
    Qual e como está o mercado (nacional e internacional) para melhor e garantido fornecimento para produção de veículos elétricos no Brasil. já existe produção no Brasil ou só representação?
    Já pesquisei, mas não senti segurança em nenhuma informação.
    Aguardo seu retorno, para marcarmos uma reunião técnica.
    Atenciosamente
    Marcel Machado

    Responder
    • Maria de Fátima Rosolem
      Maria de Fátima Rosolem says:

      Bom dia, será um prazer recebê-lo para trocarmos informações sobre esta questão. Entrarei em contato para alinharmos uma visita.
      Hoje a tendência do mercado para baterias de veículos puramente elétrico é a bateria de lítio-íon. Hoje ainda não existe a produção nacional de veículos elétricos somente importação.

      Responder

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