Como maximizar a vida útil das baterias dos veículos elétricos

Comprar um veículo elétrico pode ser um pouco intimidante, considerando que durante décadas, a principal preocupação era escolher entre gasolina ou diesel. Com carros elétricos, o processo deveria ser mais simples, já que a maioria dos fabricantes afirma que o veículo possui uma bateria de iões de lítio. No entanto, nem todas as baterias de lítio são farinha do mesmo saco. Existem vários tipos de baterias de iões de lítio, cada uma com os seus pontos fortes e fracos.

Este artigo tem como objetivo esclarecer esse tema, que muitas vezes passa despercebido por quem compra um carro elétrico, mas que é crucial para maximizar a vida útil da bateria, o componente mais caro e importante de um veículo elétrico.

A importância de saber o tipo de bateria do seu carro elétrico

Antes de entrarmos nos detalhes, é importante destacar que a maioria dos fabricantes de automóveis não informa claramente qual o tipo de bateria de iões de lítio que o carro possui. Pior ainda, muitos vendedores não têm a mais pálida ideia desse detalhe, o que é problemático. Tal como os carros a gasolina e diesel exigem cuidados diferentes, os carros elétricos com diferentes tipos de baterias de iões de lítio também têm as suas “nuances” para que durem mais quilómetros.

Uma breve história sobre como surgiram as baterias de lítio

Akira Yoshino desenvolveu o primeiro protótipo de uma bateria de lítio em 1985, com base em pesquisas de especialistas da década de 70. Em 1991, uma equipa da Sony produziu a primeira bateria de lítio para uso comercial. Desde então, as baterias de lítio tornaram-se a melhor tecnologia para armazenamento de energia.

Como funciona uma bateria de lítio?

Para entender os diferentes tipos de baterias de lítio, é fundamental saber como elas funcionam. Uma bateria de lítio possui um ânodo (elétrodo negativo), de onde os eletrões saem, e um cátodo (elétrodo positivo), que os recebe. Quando a bateria é ligada, os iões de lítio movem-se do ânodo para o cátodo através de um eletrólito, gerando a corrente elétrica. Ao recarregar a bateria, os iões de lítio retornam ao ânodo.

O ânodo é feito de grafite para receber os iões de lítio quando a bateria está a ser carregada. O cátodo é o componente que diferencia os vários tipos de baterias de iões de lítio, sendo feito de materiais como óxido de lítio-níquel-manganês-cobalto (NMC), fosfato de lítio-ferro (LFP), entre outros. Cada química confere à bateria características únicas, adequadas a diferentes usos.

Principais tipos de baterias de iões de lítio usadas em carros elétricos

Atualmente, os dois tipos de baterias de iões de lítio predominantes na indústria automóvel são o NMC e LFP.

Bateria de Iões de Lítio NMC (Óxido de Lítio-Níquel-Manganês-Cobalto)

Vantagens:

- Alta densidade energética: armazenamento de mais energia em menos espaço, resultando em baterias mais leves e pequenas.

- Boa performance de carregamento rápido.

- Mais fácil de reciclar.

Desvantagens:

- Ciclo de vida mais curto.

- Custo de produção mais elevado.

Cuidados para Maximizar a Vida Útil da Bateria NMC:

- Evite armazenar o veículo com 100% de Carga: Não deixe a bateria carregada a 100% por longos períodos, especialmente em climas quentes. Se for de férias, recomenda-se deixar o carro com 30% de bateria.

- Armazene o carro em locais frescos: Locais mais frescos reduzem a degradação da bateria. Os estudos realizados mostraram que em ambientes mais quentes (55º) a degradação era mais severa do que em ambientes a 35º. 

- Carregue em pequenas quantidades: Evite descarregar completamente a bateria; mantenha a carga entre 60% e 80% para reduzir a profundidade da descarga. Isto é importante, pois minimiza o crescimento e a contração dos cristais no cátodo, evitando microfissuras, que é o principal fator de degradação de uma bateria de lítio.

- Evite carregar regularmente até 100%: Carregar até 100% apenas quando for fazer viagens grandes. O ideal é carregar o carro aos 75% de nível de carga.

- Fast-Charging não é um problema: O carregamento rápido é seguro, pois os veículos controlam a corrente de carga e a temperatura da mesma, minimizando o risco de degradação.

- Nunca deixe a bateria chegar a 0%: Isso pode causar danos permanentes à bateria.

- Utilize a bateria conforme necessário: Os estudos efetuados demonstraram que seguindo estas regras, uma bateria de iões de lítio NMC com capacidade para 400km podia atingir uma durabilidade de mais de 1,5 milhões de quilómetros. Mesmo após fazer esses 1,5 milhões de quilómetros, a bateria podia ainda ser usada para armazenar energia recolhida de painéis solares. As baterias estão desenhadas para aguentar a vida útil do veículo e as marcas dão 8 anos de garantia, por isso, mesmo que não siga as regras que estão indicadas neste artigo, o mais provável, é que as baterias NMC vão durar a vida útil do carro.

Exemplos de Veículos com Baterias NMC:

Peugeot e208 (todos os elétricos da Stellantis)
Tesla Model 3 Long-Range
Polestar 2

BMW iX3

Bateria de Iões de Lítio LFP (Fosfato de Lítio-Ferro)

Vantagens:

- Ciclo de vida mais longo.

- Produção mais barata.

Desvantagens:

- Menor densidade energética (mais peso ou menor alcance).

- Desempenho de carregamento inferior, especialmente em climas frios.

Cuidados para Maximizar a Vida Útil da Bateria LFP:

- Carregar até 100% uma vez por mês: Isto ajuda a calibrar a estimativa de carga restante. A bateria LFP não tem uma descida ou subida tão acentuada de voltagem entre os 10% e 90% em contraste com uma bateria NMC, o que faz com que o computador de bordo tenha cada vez mais dificuldade em estimar o estado de carga da bateria LFP, daí a ser necessário fazer uma carga a 100% para voltar a estimar um valor mais correto do alcance.

- Armazenar a 50% de carga: Se for de férias, ou para longos períodos de inatividade, deixe o carro com  50% de carga na bateria.

- Minimizar Ciclos de Carga entre 75% e 100%: Carregar e descarregar a bateria repetidamente entre 75% e 100% acelera a degradação, especialmente em altas temperaturas.

- Nunca Deixe a Bateria Chegar a 0%: Para evitar danos permanentes.

- Operar em Baixos Níveis de Carga: Idealmente entre 25% e 75%. Também ajuda o prolongamento da vida útil da bateria se fizer menos carregamentos.

- Utilize a bateria conforme necessário: Tal como foi dito nas baterias NMC a utilização de um carro com bateria LFP tem de se adaptar à vida do seu condutor. O que foi apresentado são conselhos para a maximização da longevidade da bateria e na maioria dos testes, mesmo fazendo tudo mal, as baterias continuavam a aguentar mais de 80% da carga depois de percorrer mais de 1 milhão de quilómetros. 

Exemplos de Veículos com Baterias LFP:

BYD Dolphin
Tesla Model 3 Standard
Tesla Model Y Standard 
Citroën ë-C3

MG4 (Excite 51)

Segurança: LFP vs NMC

Embora ambas as baterias possam entrar em combustão em casos raros, as baterias NMC, devido à sua maior densidade energética, podem ter ruturas mais violentas, tornando-as potencialmente menos seguras que as LFP. Fonte

Saber é poder!

Agora que conhece as principais diferenças entre as baterias de iões de lítio e como cuidar delas, está mais preparado para fazer uma escolha informada ao comprar um veículo elétrico. A tecnologia está em constante evolução, e seguir as melhores práticas descritas aqui ajudará a maximizar a longevidade da sua bateria.

Este artigo foi baseado nos vídeos do "Engineering Explained" (melhores práticas para baterias NMC e melhores práticas em bateriais LFP), que por sua vez, foram baseados no webinar da EV Society Canadá com o Dr. Jeff Dahn, que é uma autoridade no campo das baterias recarregáveis de lítio e é professor de uma universidade. Neste webinar é explicado ainda em mais detalhe todos os estudos e testes que se fizeram às baterias para determinar este manual de boas práticas.

A tecnologia das baterias está sempre a evoluir e cada fabricante de automóveis apesar de usar baterias de iões de lítio NMC ou LFP, pode ter químicas diferentes, pode usar sistemas de BMS (Battery Management System) diferentes, e até o próprio equipamento do carro pode entrar na equação (ter bomba de calor, por exemplo), o que quer dizer que cada carro é um carro e devemos ter em conta o que os manuais de instruções de cada fabricante dizem. No entanto, estes conselhos para maximizar a longevidade das baterias são válidos e são baseados em milhares de horas de testes, por isso, têm fundamento científico. Espero que estas dicas ajudem os vossos carros elétricos a ter uma maior longevidade!