Baterias sob stress

Tal como para todos os componentes de automóveis, também para as baterias em veículos elétricos, a segurança e fiabilidade são propriedades imprescindíveis.

Nesta área são efetuados constantemente novos testes, obtendo-se novos conhecimentos. Para testar a durabilidade de novas baterias, a Vötsch Industrietechnik produz sistemas de teste que permitem envelhecer artificialmente as baterias. Assim, é possível simular uma duração de serviço de vários anos e analisar o comportamento, antes de as novas baterias serem lançadas no mercado.

As baterias atualmente mais utilizadas na área das aplicações móveis são as baterias de iões de lítio. Rapidamente ultrapassaram as baterias de níquel-metal-hídrido raramente utilizadas. As desvantagens das baterias de iões de lítio são, porém, a sensibilidade ao frio e o envelhecimento rápido, se estiverem sujeitas a temperaturas elevadas quando totalmente carregadas. Se o sistema de proteção eletrónico estiver avariado, existe também risco de incêndio no caso de carregamento excessivo ou sobreaquecimento.

Contudo, face às baterias de iões de lítio, os acumuladores de lítio-ar e de lítio-enxofre apresentam desvantagens significativas em relação à duração dos ciclos de carga e à resistência à temperatura. Em contrapartida, as baterias de lítio-enxofre têm custos mais baixos e podem triplicar a autonomia de veículos elétricos. Devido à relação custo-eficiência, poderão em breve tornar os preços de veículos elétricos, atualmente ainda bastante caros, mais apelativos.

Os fabricantes trabalham constantemente no melhoramento dos sistemas de baterias. Para aumentar a durabilidade, segurança e fiabilidade, é necessário descobrir sob que condições e influências as baterias envelhecem prematuramente. Estas influências podem ser, por ex., frio e calor, como descrito em cima. A Vötsch Industrietechnik desenvolve sistemas de ensaio que criam artificialmente estas influências e aceleram o processo de envelhecimento, submetendo as baterias a determinados parâmetros de stress concretos. Deste modo, é possível tirar conclusões sobre a fiabilidade e segurança após vários anos de funcionamento. Com a ajuda dos aparelhos de ensaio de temperatura e climáticos, os componentes e sistemas podem ser testados sob as mais variadas condições de temperatura e climáticas. Além disso, é possível testar diferentes baterias sob as mesmas condições e compará-las. Isto permite identificar pontos fracos e procurar soluções.

Tendo em conta que o trabalho com as baterias de iões de lítio e pilhas de combustível, mais utilizadas atualmente, acarretam alguns riscos, a segurança tem prioridade máxima durante estes testes. A Vötsch Industrietechnik oferece câmaras de ensaio fechadas, cujos requisitos de segurança diferem dos testes realizados em áreas de teste abertas, como explica Helmut Kipp, consultor técnico de clientes e membro da Weiss Umwelttechnik/ Vötsch Industrietechnik Competence Team Automotive.

Para cada aplicação existe um conceito de segurança de dois níveis, que dá sempre prioridade à segurança do pessoal do laboratório. Em segundo lugar está a proteção do investimento. O primeiro passo deste processo é a análise e esclarecimento do potencial de perigo. A seguir, são tomadas medidas para a sua redução. Isto permite identificar os pontos negativos e positivos dos sistemas individuais, em condições de laboratório seguras, e dar um passo em frente no desenvolvimento de sistemas de bateria ideais.


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