Dicas para carregar veículos elétricos no inverno frio

Em temperaturas abaixo de zero, a capacidade das baterias de íon-lítio diminui, a tensão cai, a resistência aumenta, a corrente de saída diminui e a taxa de autodescarga aumenta. Como resultado, a capacidade de reserva inicial é suficiente para uma distância menor do que durante as viagens nos meses mais quentes.

A redução da capacidade se deve ao fato de que, em baixas temperaturas, o eletrólito conduz os íons de lítio com menor eficiência, e as reações químicas ocorrem mais lentamente. O grau de redução da eficiência da bateria no frio depende de sua composição química. Por exemplo, as baterias de fosfato de lítio-ferro e de titanato de lítio são mais adequadas para uso no inverno do que outros modelos de íons de lítio.

Fatores que reduzem de o alcance no inverno

Além das baixas temperaturas, a autonomia é afetada negativamente pela presença de neve, vento contrário e outros fatores que criam resistência adicional durante a condução. Ao contrário de um carro, em que a bateria é aquecida pelo motor em funcionamento durante o trajeto, não há esse efeito em bicicletas elétricas e outros tipos de veículos elétricos leves. Pelo contrário – durante a viagem, devido ao fluxo de ar frio que sopra na direção do ciclista, a bateria é resfriada em mais 3 a 5 °C.

E, embora o efeito das temperaturas negativas nas baterias de íons de lítio seja temporário, uma exposição prolongada ao frio não é recomendável para elas. A autodescarga rápida costuma levar a uma descarga profunda da bateria, à sua degradação e à perda irreversível de capacidade. Portanto, o isolamento das baterias de tração em veículos elétricos durante o inverno é considerado uma boa ideia.

Bateria para veículos elétricos no inverno

Para uso no inverno em patinetes elétricos, bicicletas, veículos para neve, scooters, ciclomotores e outros tipos de veículos elétricos pessoais, recomenda-se o uso de baterias de tração do tipo LiFePO₄ ou LTO (titanato de lítio). Para proteger contra a hipotermia, as baterias para veículos elétricos de inverno são isoladas com material de isolamento térmico e equipadas com aquecimento.

O papel de um casaco de pele para a bateria é desempenhado por um invólucro especial — “garrafas térmicas” resistentes e macias, feitas de material de isolamento térmico. Sua função é manter a temperatura da bateria em uma faixa confortável, evitando que ela esfrie demais e perca capacidade. Quando a caixa da bateria é equipada adicionalmente com elementos de aquecimento de baixa corrente (placas de baixa tensão), obtém-se uma bateria aquecida.

Regras para o uso de um compartimento de bateria

Para usar um poço termométrico corretamente, deve-se colocar uma bateria aquecida (à temperatura ambiente) dentro dele; assim, o poço manterá a faixa de temperatura ideal. Se a bateria não for mantida aquecida em casa, mas sim em uma garagem fria, ela esfriará em qualquer invólucro térmico se for deixada ao ar livre no frio por um longo período. Portanto, não é uma boa ideia deixar a bateria exposta ao frio.

Se compararmos poços termométricos com e sem elementos de aquecimento, os modelos do tipo 1 são mais eficientes. Placas de baixa tensão aquecem a bateria e mantêm uma temperatura ideal para seu funcionamento eficaz. Portanto, uma bateria aquecida para veículos elétricos é considerada a melhor solução para o inverno.

Os elementos de aquecimento podem ser adquiridos separadamente ou como parte de um sistema de aquecimento completo. As placas são feitas de plástico ou textolite fino, com elementos de aquecimento embutidos. Normalmente, utilizam-se duas placas para aquecimento, instaladas ao longo das superfícies laterais da bateria. Elas consomem pouca energia — 20 a 40 watts —, o que é suficiente para manter a temperatura positiva. Os elementos de aquecimento são geralmente alimentados pela própria bateria.

Criação de uma capa térmica para uma bateria

Você pode fabricar um poço térmico para a bateria com os seguintes materiais:

espuma – espuma de polietileno com superfície reflexiva e coeficiente de condutividade térmica de 0,04 W/(m – °C);
Plástico espumado – seu coeficiente de condutividade térmica depende da marca e varia entre 0,037 e 0,043 W/(m·°C)
isolamento com folha metálica sobre espuma plástica – material com coeficiente de condutividade térmica de 0,038 a 0,043 W/(m·°C);
Feltro – seu coeficiente de condutividade térmica é de 0,036 W/(m – °C).

O mais importante é evitar o uso de materiais inflamáveis. A partir do material isolante escolhido, faz-se um corte de acordo com o tamanho e a forma da bateria. Para aumentar as propriedades protetoras da capa térmica, utilizam-se várias camadas de material. A bateria é isolada por todos os lados. O isolamento é fixado com fita adesiva. Às vezes, são utilizados fechos de velcro para facilitar o uso. São feitos orifícios técnicos para a passagem de fios e fixadores.

Essa “capa” impedirá que a bateria esfrie demais e perca capacidade no frio. Mas, antes de carregar a bateria usada no inverno, é preciso mantê-la à temperatura ambiente. Isso ajudará a evitar sobrecarga e outras consequências negativas. É inadmissível carregar a bateria em temperaturas abaixo de zero, mesmo que ela esteja isolada.