Novas baterias vêm para acabar com onda de incêndios em carros elétricos

Recentemente, o assunto voltou a emergir no noticiário depois que os furacões Helene e Milton atingiram o sudeste dos Estados Unidos, incendiando alguns veículos do tipo devido ao contato da água salgada com componentes presentes nas respectivas baterias.

As baterias de íons de lítio, amplamente utilizadas atualmente, oferecem alta densidade energética, mas também apresentam riscos de incêndio quando danificadas ou sobrecarregadas.

No entanto, uma novidade promete melhorar a segurança e acabar com a incidência de incêndios.

Inovações tecnológicas

A empresa LG Chem afirma ter desenvolvido uma tecnologia que pode parar incêndios em baterias antes que eles comecem - ou até mesmo extingui-los depois que eles têm início.

Uma dessas inovações é um separador de bateria para evitar que células sobrecarregadas entrem em combustão.

Esse separador oferece uma camada adicional de segurança, controlando a célula no nível do eletrodo individual e impedindo a propagação de curtos-circuitos e incêndios.

Semelhante a um fusível elétrico, consiste em uma camada de um micrômetro de espessura de material composto entre o cátodo e o "coletor de corrente" que muda sua estrutura molecular quando as temperaturas excedem uma determinada faixa, de 90 ºC a 130 ºC.

Isso ajuda a isolar o cátodo e o ânodo, cujo contato é uma causa de incêndios em baterias. Essas mudanças químicas se revertem quando a temperatura da bateria retorna ao normal.

Ao perfurar baterias convencionais de óxido de lítio-cobalto, a LG Chem informa que os pacotes pegaram fogo 84% das vezes, enquanto as baterias de níquel-cobalto-manganês sempre pegaram fogo quando pesos de 10 kg foram jogados sobre elas.

Em baterias com o "fusível" adicionado pela LG, no entanto, a taxa de fogo das baterias de lítio caiu para um alegado 0%. A taxa de fogo das baterias de níquel-cobalto-manganês, por sua vez, caiu para 30% - e todos os incêndios se apagaram logo depois.

"É inegável que os veículos elétricos apresentem menor risco de incêndio em comparação com veículos a combustão. Entretanto, como qualquer nova tecnologia entrando no mercado de massa, os veículos elétricos despertam desconfiança e polêmica. Por isso, o comportamento de um incêndio em uma bateria preocupa os usuários e corpos de bombeiros pelo mundo. Nas tecnologias de produção em massa empregadas comercialmente, alguns materiais presentes nas baterias são inflamáveis. Portanto, sem o devido gerenciamento térmico é possível ocorrer um incêndio autossustentável e de difícil extinção", analisa Rodrigo Vicentini, diretor de Componentes da ABVE (Associação Brasileira de Veículos Elétricos) e gerente de Engenharia para a América Latina da KeySight.

Baterias de estado sólido

Outra tecnologia para prevenção de incêndios em carros elétricos são as baterias de estado sólido, consideradas mais seguras do que as baterias de íons de lítio.

Essas baterias utilizam materiais sólidos em vez de líquidos, o que reduz significativamente o risco de curto-circuito e incêndio - além disso, são capazes de armazenar mais energia em um espaço menor, aumentando, assim, a autonomia dos veículos.

Porém, ainda existem desafios a serem superados, como a complexidade na fabricação dessas baterias de estado sólido e a durabilidade das respectivas células.

Fabricantes como a Toyota e a Volkswagen estão otimistas, com previsões de introduzir essas baterias em seus veículos por volta de 2026 a 2027, antecipando a produção em massa.

A performance em temperaturas extremas também é uma preocupação.

As baterias de estado sólido tendem a ter um desempenho reduzido em temperaturas muito baixas, o que limita sua aplicabilidade em certos ambientes e condições climáticas. Além disso, o alto custo dos materiais e do processo de fabricação ainda é um obstáculo para a adoção generalizada.

Outro desafio é a produção em larga escala. As técnicas de fabricação de baterias de estado sólido são mais complexas do que as técnicas usadas para baterias de íon de lítio.

Isso se deve, em parte, à necessidade de ambientes de produção extremamente limpos e precisos para evitar a contaminação que pode prejudicar a performance das baterias. Além disso, a natureza frágil dos materiais usados nas baterias de estado sólido pode levar a desafios na manufatura e no manuseio durante a montagem.

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