Como fazer a manutenção adequada da bateria do seu carro híbrido

Os carros híbridos empregam um trem de força elétrico para melhorar a economia de combustível e o desempenho. No entanto, as baterias híbridas desgastam-se com o tempo, como qualquer peça do veículo, e podem necessitar de substituição.

Somente profissionais treinados devem tentar substituir as baterias híbridas. Trabalhar com níveis de tensão elevados pode causar ferimentos ou danos irreparáveis a componentes vitais do veículo.

Tipos de bateria

Uma variedade de tipos de baterias híbridas oferece vantagens distintas, com baterias de NiMH (níquel-hidreto metálico), íon-lítio e ácido-chumbo entre as opções mais amplamente utilizadas.

As baterias NiMH normalmente duram de 8 a 10 anos e são relativamente acessíveis. Elas possuem maior densidade de energia do que as baterias de íons de lítio, o que significa que pesam menos e fornecem maior capacidade de armazenamento de energia. Infelizmente, seus amplificadores de partida a frio são menores do que os observados nas baterias de íons de lítio, ocupando mais espaço em seu veículo.

As baterias de íon-lítio tornaram-se a escolha preferida em veículos híbridos devido à sua longa vida útil, maior densidade de energia e taxa de carregamento mais rápida do que as células NiMH. Além disso, os íons de lítio podem suportar mais ciclos de carga/descarga sem enfrentar problemas de efeito de memória comumente encontrados em células NiMH mais antigas.

À medida que a tecnologia evolui, os fabricantes irão provavelmente empregar várias tecnologias de baterias em veículos híbridos para satisfazer as preferências dos consumidores – alguns preferem um motor eléctrico pela sua eficiência de combustível, enquanto outros dão prioridade à autonomia e ao conforto.

Avanços recentes na tecnologia de baterias híbridas estão produzindo baterias de íons de lítio mais significativas e mais potentes, permitindo maior capacidade de energia para modelos híbridos. Esse permite que os carros híbridos permaneçam no modo totalmente elétrico por longos períodos sem voltar a operar com motor a gasolina.

Mudanças na química da bateria híbrida para otimizar a relação potência/peso tornaram-se outro avanço crítico. Esse envolve alterar o coletor atual e as espessuras do revestimento. Os carros híbridos muitas vezes necessitam de breves picos de potência em intervalos regulares, o que reduz as necessidades de capacidade e melhora o desempenho geral das baterias híbridas.

Um último aspecto a lembrar ao considerar os tipos de baterias híbridas é o seu impacto no peso e tamanho do veículo. Idealmente, um carro híbrido deve ser o mais leve possível para maximizar a economia de combustível e a autonomia; para atingir esse objetivo, alguns fabricantes usam configurações de baterias híbridas paralelas, nas quais uma bateria elétrica menor alimenta as rodas, enquanto um motor a gasolina maior atua como fonte de alimentação do gerador quando o carro não está sendo dirigido.

Íon-lítio

Os veículos elétricos híbridos diferem dos carros elétricos a bateria pura porque usam energia de ambas as fontes para continuar dirigindo, ao mesmo tempo que dão tempo suficiente para o motor a gasolina recarregar as baterias durante a condução. Portanto, as baterias dos carros híbridos devem fornecer energia suficiente em velocidades mais baixas, ao mesmo tempo que dão ao motor tempo suficiente para recarregar entre as viagens.

São necessárias baterias de iões de lítio com densidade de potência suficiente – definida como a quantidade de eletricidade que uma bateria pode armazenar e libertar ao longo da sua vida útil. As baterias de níquel-hidreto metálico (NiMH) também podem ser amplamente utilizado hoje, embora a sua menor densidade energética exija mais manutenção em comparação com as células de iões de lítio; a substituição regular de um sistema de controle térmico caro pode evitar o surgimento de problemas de superaquecimento.

As baterias de íons de lítio usadas em veículos híbridos possuem o dobro de potência por quilograma que as baterias NiMH, proporcionando aceleração e desaceleração mais eficientes e melhor economia de combustível. Além disso, as baterias de íon-lítio são menos suscetíveis ao efeito memória, que faz com que as células percam a capacidade de carregar ou descarregar gradualmente ao longo do tempo. Combinado com motores eléctricos de carga/descarga rápida, isto permite mais binário do que os motores a gasolina tradicionais.

A tecnologia das baterias está em constante desenvolvimento para aumentar a eficiência dos carros híbridos. Um exemplo é a bateria de íons de lítio Saphion da Valence Technology, que possui cátodos de fosfato de ferro que permitem maior alcance enquanto permanece estável em tensões mais altas. Enquanto isso, os pesquisadores estão explorando métodos para aumentar a capacidade de armazenamento usando materiais como nanofios de carbono, nanopartículas de silício, ânodos super-redes e sistemas de resfriamento por absorção.

Reduzir o peso da bateria é outro grande desafio que os engenheiros enfrentam atualmente; atualmente representando um terço dos custos totais dos automóveis, é responsável por cerca de 30%. Os engenheiros também estão fazendo progressos aqui, com várias empresas de alto nível desenvolvendo alternativas ao design de células de íons de lítio, como o protótipo da bateria G4e da Subaru, usando resfriamento líquido e gerenciamento térmico ativo e passivo para diminuir a temperatura das células e, ao mesmo tempo, protegê-las significativamente contra fuga térmica. Além disso, os investigadores estão a investigar materiais anódicos, como nanofios de silício e nanopartículas de estanho, que podem duplicar a densidade de energia, ao mesmo tempo que melhoram a segurança e oferecem melhores medidas de segurança.

Chumbo ácido

Como fabricante líder de automóveis híbridos, a Toyota oferece vários modelos equipados com baterias de chumbo-ácido – alternativas mais seguras às de iões de lítio que ainda proporcionam uma excelente economia de combustível e um desempenho de condução ecológico. Infelizmente, porém, as baterias de chumbo-ácido contêm produtos químicos tóxicos e corrosivos que podem representar preocupações ambientais quando eles estão dispostos de - por isso é de vital importância que as baterias dos carros híbridos ser atendido regularmente para uma vida útil prolongada.

As baterias de chumbo-ácido consistem em dois eletrodos separados por uma solução eletrolítica e carregados quimicamente durante o carregamento para converter o sulfato de chumbo em sua placa negativa em chumbo e óxido de chumbo em sua placa positiva; simultaneamente, o gás hidrogênio também é liberado como subproduto desse processo, explicando por que algumas baterias de chumbo-ácido emitem vapores durante a recarga.

Ao dirigir o carro, a bateria usa elétrons da placa positiva para alimentar dispositivos elétricos como o motor e o rádio. Uma vez descarregado, no entanto, o o eletrólito se dissolve na água, fazendo com que sua placa negativa perca elétrons, resultando em um aumento da diferença de potencial (tensão) usada por dispositivos elétricos como energia.

A duração de uma bateria depende de vários fatores, incluindo uso e condições de direção. Dirigir em temperaturas extremamente quentes ou frias ou sob carga pesada pode sobrecarregar indevidamente as baterias, acelerando sua degeneração a cada ciclo de carga-descarga. Manutenção regular, como verificar os níveis de eletrólito ou limpar um ventilador auxiliar, pode prolongar a vida útil da bateria e prolongar o período de armazenamento.

A idade desempenha um papel vital ao considerar a substituição da bateria; a degradação interna diminui a vida útil, gerando sinais de que pode ser hora de uma substituição. Felizmente, alguns sinais indicam quando isso pode ser necessário.

Dependendo da causa do mau funcionamento, reparar baterias híbridas costuma ser mais econômico do que substituí-las. No entanto, a substituição pode ser a melhor opção se a vida útil esperada tiver passado ou se várias células ou módulos forem danificados.

Manutenção

As baterias híbridas são projetadas para funcionar de forma eficiente sem ficarem completamente esgotadas, mas o estacionamento prolongado pode esgotar sua carga naturalmente com o tempo. Para proteger o nível de carga da bateria e evitar possíveis problemas, dirija por 20 a 30 minutos a cada duas semanas e certifique-se de que o sistema possa recarregar a bateria; os híbridos plug-in podem precisar ser conectados novamente para reabastecer suas reservas de energia.

Outra maneira de prolongar a vida útil do seu bateria de carro híbrido é evitar flutuações de temperatura. Estas baterias funcionam de forma mais eficaz dentro de certas faixas de temperatura, portanto, dirigir em condições de calor ou frio extremos pode danificá-las mais do que afetar os motores de combustão. Se o seu carro for usado com frequência, considere comprar um cobertor de bateria ou um sistema de resfriamento de reposição para proteger as baterias contra superaquecimento.

O serviço e a manutenção regulares do seu híbrido também são essenciais. Seu mecânico pode inspecionar a bateria e outras partes do sistema em busca de problemas que possam afetar sua vida útil e, caso algum seja encontrado, tomar medidas corretivas para resolvê-los antes que se tornem problemas graves.

Antes de sair de férias ou de qualquer período prolongado de inatividade, é aconselhável garantir que a bateria esteja está totalmente carregado. Esse diminuirá o risco de perder completamente toda a sua carga e sobrecarregar ou encurtar sua vida útil. Para viagens mais longas, conduzir o seu híbrido durante pelo menos alguns minutos diariamente ajudará a manter uma carga ideal e a prolongar a sua vida útil.

Os sintomas que sinalizam que sua bateria híbrida pode encerrar sua vida útil incluem economia de combustível reduzida, esgotamento rápido da bateria e flutuações elétricas durante a condução. Consulte o manual do proprietário ou consulte um mecânico para obter indicadores específicos de que pode ter chegado a hora da substituição - estes podem incluir falta de economia e flutuações elétricas durante a condução.

Suponha que sua bateria híbrida tenha atingido o fim de sua vida útil esperada ou tenha várias células ou módulos danificados. Nesse caso, provavelmente será necessária uma substituição total – mas este processo deve ser relativamente barato e rápido.