As baterias mais recentes são muito mais leves e custam menos durante a vida útil do veículo do que as de outrora. Mas eles não usam química de LA (ácido de chumbo).
Uma bateria LiFePO4 (ferro fosfato de lítio) fará o que for necessário com um custo de vida útil aceitável, MAS com um custo inicial de capital mais alto - o que a torna pouco atraente para os fabricantes de automóveis.
O baixo custo inicial de capital parece ser a principal razão para preferir o chumbo-ácido do que o LiFeO4 e não é óbvio que existem outras boas razões.
A vida útil do ciclo é muito maior que a do ácido chumbo, o que permite que o custo de toda a vida seja menor que o ácido chumbo.
Ao contrário do íon de lítio (íon de lítio), um "pico no coração" não causará os problemas que um íon de lítio possui.
O controle de carregamento é "fácil o suficiente".
Comparado ao ácido-chumbo:
A profundidade de descarga permitida e as taxas máximas aceitáveis de carga são mais altas,
Faixa de temperatura é melhor
A eficiência de recarga é melhor.
O desempenho da descarga automática é melhor.
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Íon / lítio:
Vale a pena comentar sobre as baterias de íon de lítio, pois elas costumam ter uma "má impressão" com relação à segurança.
Comparado ao chumbo-ácido, a química LiIon oferece densidades de massa e energia substancialmente melhores (mais leves e menores), ciclo de vida um pouco mais longo, custo de capital mais alto e provavelmente um custo de vida útil um pouco superior. Gerenciado adequadamente, o controle de cobrança é mais fácil. As faixas de temperatura são melhores, a eficiência de carga / descarga é um pouco superior. Desvantagens relacionadas à segurança não são um problema - veja abaixo.
Em muitas aplicações, as baterias LiIon são a bateria preferida - dos Dreamliners aos telefones Samsung aos "Hoverboards", Mars Rovers aos laptops e smartphones, aos MP3 players e muito mais. As três primeiras aplicações acima foram selecionadas por suas falhas espetaculares conhecidas. Mas qualquer coisa usada em um Mars Rover é escolhida por sua adequação a uma vida longa e ambiente hostil, não deve falhar na tarefa. E existem centenas de milhões de baterias LiIon no uso diário nos bolsos, casas, carros e muito mais.
Dadas as maneiras pelas quais as baterias de íon de lítio podem falhar, os números que realmente falham de maneira espetacular são muito raros. As falhas relatadas amplamente são frequentemente devidas a alguma falha sistêmica que afeta um lote ou modelo de bateria que foi produzido e distribuído em grandes quantidades OU volume mais baixo em aplicativos de alto perfil. Nesses casos, uma falha ou falha de projeto ou fabricação causa ou permite falhas cujas conseqüências são exacerbadas pelos comportamentos implacáveis da química da LiIon.
Exemplos são bem divulgados eventos de "ventilação com chama" em alguns laptops da Apple, telefones Samsung, "hoverboards" auto-balanceados e similares. Nos dois primeiros exemplos, geralmente os fabricantes competentes permitiram que uma falha de projeto não fosse corrigida e / ou despercebida ou cortasse os cantos na fabricação, na medida em que as margens de segurança os alcançassem. No caso dos "hoverboards", a causa é desconhecida para mim, mas é tão suscetível de ser de baixa qualidade na fabricação de baixo custo e baixo controle de carga quanto qualquer outra coisa. Em equipamentos de consumo, as falhas de bateria de íon de lítio geralmente resultam de um curto-circuito na célula devido a folgas inadequadas e consequente sensibilidade ao impacto ou atingindo o extremo das variações estatísticas de tolerância de fabricação.
No caso das falhas de bateria do Boeing Dreamliner, eu não vi um relatório final de causa raiz, MAS enquanto ocorreram várias falhas bem divulgadas (e talvez algumas não publicadas) em um volume muito pequeno de produto, as consequências foram surpreendentemente bem contidas .
Um exame detalhado das falhas, modos e conseqüências do LiIon mostra que eles quase nunca são tão violentos quanto sugere o "mito" popular e que, embora a liberação de energia seja substancial, a contenção é relativamente fácil em termos de engenharia. A contenção acrescenta peso, volume e custo e é improvável que seja encontrada em laptops ou dispositivos portáteis / de bolso. É encontrado nos Dreamliners e pode ser facilmente usado em aplicações automotivas de bateria única (ou seja, não EV), mantendo o peso e o volume ainda bem abaixo dos níveis de chumbo-ácido e com um custo extra modesto. Nas aplicações em veículos elétricos, os problemas parecem ter sido resolvidos ou acomodados "suficientemente bem". Tenho ni experiência nas áreas de regulamentação de segurança vehiclar, mas estou confiante de que as regulamentações que nos trazem imagens espetaculares e permitem a criação de combustíveis de petróleo de alta volatilidade em veículos de passageiros também abordam os problemas de segurança em torno das fontes de energia da LiIon. Eu não ouvi falar de um carro 'Tesla' sendo imolado por falha da bateria - embora possa ter acontecido - e imagino que Musk e companhia acreditem que eles têm essa área de risco "adequadamente na mão".
Nunca, de certa forma, para minha decepção, assisti a um evento de ventilação com chamas e não conheço pessoalmente quem o tenha. Ocorrências são comuns o suficiente para tornar as notícias da Nova Zelândia ocasionalmente (a população da Nova Zelândia é inferior a 5 milhões).
LiIon versus LiFePO4:
Comparado ao LiFePO4, a química do LiIon oferece densidades de massa e energia um pouco melhores (um pouco mais leves e menores), ciclo de vida substancialmente MAIS BAIXO , custo de capital ligeiramente mais baixo (por capacidade de energia) e custo de vida útil substancialmente inferior. O controle de carregamento é praticamente o mesmo, mas o LiFePO4 é significativamente mais difícil de danificar em casos marginais. As faixas de temperatura não são tão boas, a eficiência de carga / descarga é praticamente a mesma. O LiFePO4 está muito menos sujeito a problemas de segurança.
Nas áreas onde o menor tamanho e peso e o menor custo de capital são importantes (com o uso de veículos elétricos como um bom exemplo), o LiIon é superior ao LiFePO4.
Em quase todas as outras áreas e aplicações, o LiFePO4 é melhor ou muito melhor que o LiIon e eu os consideraria a tecnologia de bateria atual preferida para alta energia, longa vida útil e armazenamento de energia com alta contagem de ciclos.