Os veículos elétricos a bateria fizeram melhorias drásticas em termos de autonomia ao longo dos anos. De 2017 a 2021, o alcance médio com uma única carga aumentou de 151 milhas para 217 milhas, e esse limite continua sendo ampliado ainda mais. Um modelo nos EUA é capaz de dirigir 520 milhas. O alcance com carga total leva a bateria de 100% a 0%, mas uma percepção comum é que não é bom usar uma bateria EV em seus limites extremos.
Principais lições
- Carregar um veículo elétrico até 100% regularmente acelera a degradação da bateria, pois as células de íon-lítio sofrem maior estresse quando totalmente carregadas.
- A maioria dos fabricantes de veículos elétricos recomenda um limite de carga diária de 80 a 90% para prolongar a vida útil da bateria, reservando as cargas de 100% para viagens longas.
- Deixar a bateria com 100% de carga por longos períodos é mais prejudicial do que atingi-la brevemente a 100% antes de dirigir.
- Os modernos sistemas de gerenciamento de baterias de veículos elétricos oferecem configurações de limite de carga específicas para ajudar os proprietários a proteger a capacidade a longo prazo.
- A bateria auxiliar de 12V não é afetada pelos hábitos de carga do conjunto de tração, mas ainda assim deve ser testada regularmente como um item de desgaste independente.
- Compreender o efeito do nível de carga na saúde da bateria ajuda os técnicos a aconselhar os proprietários de veículos elétricos sobre as melhores práticas e a explicar as queixas iniciais de degradação.
É uma má ideia carregar uma bateria EV até a sua capacidade total e o que pode resultar? E do outro lado da moeda, é prejudicial descarregar completamente a bateria? Em caso afirmativo, qual é o melhor plano para carregar a bateria do seu EV? Aqui está o que você deve saber.
Carregar totalmente pode ser ruim
As baterias de um carro elétrico normalmente empregam química de íons de lítio. E assim como em outros dispositivos que utilizam baterias de íons de lítio, como celulares e laptops, carregando até 100% da capacidade pode colocar a bateria em um estado de volatilidade que resulta em um impacto negativo no estado de carga (SoC) ou desencadeia uma falha catastrófica.
Felizmente, falhas catastróficas são extremamente incomuns, mas a degradação da bateria é muito mais provável. O carregamento consistente até 100% da capacidade promove o crescimento de gavinhas de metal de lítio conhecidas como dendritos, que podem causar um curto-circuito. Porém, mais comumente, os íons de lítio saem de circulação quando são pegos em reações colaterais dentro do eletrólito. Muitas vezes, isso se deve à temperatura mais alta gerada pela energia armazenada quando a bateria é carregada até sua capacidade extrema.
BUT carregar um EV até 100% não é desencorajado o tempo todo. Se você precisar fazer uma viagem prolongada com seu VE ou não tiver acesso a uma estação de carregamento por algum tempo, carregar ocasionalmente seu VE até 100% provavelmente não causará problemas notáveis. Os problemas aparecem quando você recarrega consistentemente até 100%.
Uma carga completa pode não ser o que parece
Você sabia que algumas montadoras estão construindo um buffer em seus veículos EV para ajudar a manter um SoC saudável pelo maior tempo possível? O que isso significa é que, quando a bateria reflete 100% de carga no monitor da bateria, na verdade não está atingindo os limites que podem afetar a saúde da bateria. Esta reserva ou amortecedor mitiga a degradação que pode ocorrer, e a maioria dos fabricantes de automóveis provavelmente recorrerá a este tipo de design para manter os seus veículos na melhor forma possível.
Descarregar totalmente a bateria também pode ser ruim
No outro extremo do espectro, é igualmente prejudicial à saúde – talvez ainda mais – que uma bateria de EV esteja totalmente descarregada até 0%. Se chegar a 0%, a bateria precisa ser recuperada com cuidado. Felizmente, o sistema de gerenciamento de bateria de um EV, ou BMS, é projetado para manter um buffer de 5 a 10% para que nunca descarregue completamente com o uso. A única ressalva é se o carro continuar parado e a bateria se descarregar automaticamente, mas isso, hipoteticamente, levaria semanas ou meses.
Minimizar a descarga é melhor
Embora carregar ao extremo – até 100% ou até 0% – regularmente seja desaconselhável, a longevidade no mundo real depende de um uso muito menos extenuante. Estudos estão sendo feitos para determinar o quanto a profundidade da descarga afeta a saúde da bateria, e os resultados são convincentes.
De modo geral, descarregar consistentemente uma bateria em mais de 50% de sua capacidade reduz o número esperado de ciclos que ela durará. Por exemplo, carregar a bateria até 100% e descarregar até menos de 50% reduzirá a sua vida útil, assim como carregar a bateria até 80% e descarregar até menos de 30%.
Quanto a profundidade de descarga (DoD) afeta a vida útil da bateria? Uma bateria com ciclo de 50% do DoD manterá sua capacidade quatro vezes mais do que uma bateria com ciclo de 100%. Como as baterias de veículos elétricos praticamente nunca atingem um ciclo de 100% verdadeiro – lembre-se dos buffers nos extremos – o impacto no mundo real é provavelmente menor, mas ainda é significativo.
Como você deve carregar a bateria do seu EV para prolongar sua vida útil
Se carregar até 100%, descarregar até 0% e mais de 50% do DoD são desencorajados de forma consistente, qual é a melhor maneira de carregar uma bateria EV e usá-la? Em primeiro lugar, é recomendado manter a carga de um VE acima de 20% quando possível, tanto para manter a saúde da bateria quanto para evitar ansiedade de autonomia. Assim como dirigir um carro movido a gasolina com menos de 1/4 do tanque, você quer a garantia de reabastecer antes de acabar.
Muitas vezes é recomendado que a bateria do EV seja mantida entre 30% e 80% de sua carga total para manter seu estado de saúde, ou SoH. O CEO de uma grande montadora de veículos elétricos sugeriu que não há problema em recarregar até 90 ou 95% da capacidade para manter o SoH da bateria. Contanto que o SoC não seja mantido em nenhum dos extremos por qualquer período de tempo, ele deverá evitar a degradação em qualquer nível acelerado.
A questão mais premente tende a ser a profundidade da descarga. Esteja você cobrando 60%, 80% ou até 95%, é melhor manter o DoD o mais baixo possível e certamente é preferível que seja inferior a 50% do DoD.
Ao evitar carregar até 100% regularmente e sempre evitar descarregar completamente até 0%, bem como manter menos de 50% de DoD, você manterá a bateria do seu EV funcionando da melhor forma por muitos anos, com efeito mínimo no SoH.
Perguntas frequentes
Faz mal carregar o seu veículo elétrico até 100% todas as noites?
Cargas completas regulares aceleram a perda de capacidade a longo prazo das baterias de íon-lítio. As células ficam sob maior estresse com a carga em 100%, principalmente se o veículo permanecer parado nesse nível por horas. A maioria dos fabricantes recomenda um limite diário de 80 a 90%, reservando-se a carga completa para os dias em que a autonomia máxima é necessária.
Por que os fabricantes de veículos elétricos recomendam não carregar a bateria até 100%?
As baterias de íon-lítio degradam-se mais rapidamente nos extremos da sua faixa de carga. Um alto nível de carga aumenta a oxidação do material do cátodo e gera mais calor — ambos fatores que aceleram a perda de capacidade. Os sistemas de gerenciamento de baterias são projetados para limitar esses efeitos, mas o carregamento habitual a 100% reduz a vida útil da bateria.
Qual o nível de carga ideal para uma bateria de veículo elétrico?
Para uso diário, manter o nível de carga entre 20% e 80-90% é amplamente recomendado. O ponto ideal varia ligeiramente de acordo com a composição química da bateria e o fabricante — consulte o manual do proprietário do seu veículo ou as configurações do sistema de gerenciamento da bateria (BMS) para obter a recomendação específica do fabricante. A maioria dos veículos elétricos modernos permite definir um limite de carga diretamente no software ou aplicativo do veículo.
Carregar rapidamente até 100% causa mais danos do que carregar lentamente?
O carregamento rápido gera mais calor e aumenta a corrente elétrica nas células, o que acelera o desgaste em qualquer nível de carga — mas especialmente acima de 80%, quando o sistema de gerenciamento de bateria (BMS) já começa a reduzir a taxa de carga. Para o carregamento diário regular, o carregamento CA de nível 2, com uma taxa moderada, é menos agressivo para a bateria do que o carregamento rápido CC.
Quando é apropriado carregar um veículo elétrico até 100%?
Antes de viagens longas em que a autonomia total é necessária, carregar até 100% é suficiente — basta dirigir logo após a conclusão da carga, em vez de deixar o veículo estacionado com a bateria em 100% por horas. A maioria dos planejadores de viagem e sistemas de navegação considera uma autonomia realista, portanto, uma carga completa oferece maior flexibilidade sem ser necessária para deslocamentos diários.
Como o nível de carga afeta a vida útil da bateria de 12V?
A bateria auxiliar de 12V e o conjunto de tração de alta tensão são sistemas separados com necessidades de manutenção diferentes. Os hábitos de carga do conjunto de tração não afetam diretamente a bateria de 12V, mas a bateria auxiliar ainda precisa de testes regulares, independentemente do histórico de carga do veículo. xLVS-9000 Realiza diagnósticos independentes da bateria auxiliar de 12V de veículos elétricos.