Os ATVs podem ter vários tipos de baterias para escolher. Aqui estão vários tipos comuns de baterias de ATV:
- Bateria de chumbo-ácido A bateria de chumbo-ácido possui eletrodos feitos principalmente de chumbo e seu óxido, e o eletrólito é uma solução de ácido sulfúrico. No estado descarregado, o eletrodo positivo é composto principalmente de dióxido de chumbo e o eletrodo negativo é composto principalmente de chumbo. Num estado carregado, os eletrodos positivo e negativo são compostos principalmente de sulfato de chumbo. A tensão nominal de uma única célula de bateria de chumbo-ácido é de 2,0 V, capaz de descarregar até 1,5 V e carregar até 2,4 V. Em aplicações práticas, é comum conectar seis células individuais em série para formar uma bateria nominal de chumbo-ácido de 12V. Existem também configurações como 24V, 36V, 48V e assim por diante.
Vantagens:
(1) Tensão mais alta.
(2) Baixo custo.
(3) Adequado para fabricar baterias com capacidades que variam de 1Ah a vários milhares de Ah, com estruturas diversas.
(4) Bom desempenho de descarga de alta taxa, adequado para partida do motor.
(5) Bom desempenho em altas e baixas temperaturas, operando na faixa de -40 a 60°C.
(6) A eficiência energética pode atingir 60%.
(7) Fácil de usar para carregamento flutuante, sem efeito “memória”.
(8) Fácil identificação do estado carregado (o estado carregado reflete a capacidade restante da bateria).
Desvantagens:
(1) Menor densidade de energia, resultando em menor autonomia por carga.
(2) Ciclo de vida curto, alto custo de uso.
(3) Longo tempo de carregamento.
(4) O chumbo é um metal pesado que causa poluição ambiental.
- Bateria de lítio As baterias de lítio são um tipo de bateria que utiliza metal de lítio ou liga de lítio como material de eletrodo positivo/negativo e uma solução eletrolítica não aquosa. Devido à natureza altamente reativa do lítio metálico, seu processamento, armazenamento e uso impõem elevados requisitos ambientais. Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, as baterias de lítio tornaram-se populares.
Vantagens:
- Alta densidade de energia: A densidade de energia volumétrica e gravimétrica pode atingir 450Wh/dm^3 e 150Wh/kg, respectivamente, e está melhorando continuamente.
- Alta tensão de célula única: Aproximadamente 3,6 V, com uma tensão de carga normalmente em torno de 4,2 V e uma tensão de terminação de descarga não inferior a 2,5 V.
- Baixa taxa de autodescarga: 5% a 10% ao mês, menos da metade das baterias de níquel-cádmio e níquel-hidreto metálico, sem efeito memória e desempenho de ciclismo superior.
- Alta potência de saída
- Ampla faixa de temperatura operacional: Pode funcionar normalmente entre -20°C e 80°C.
- Longa vida útil: o ciclo de vida é superior a 2.000 vezes. Sob condições semelhantes, as baterias de lítio podem ser usadas por 7 a 8 anos.
- Seguro de usar: As baterias de lítio passam por rigorosos testes de segurança e não explodem mesmo em acidentes de trânsito.
- Grande capacidade de baterias de lítio
- Nenhum efeito memória em baterias de lítio
- Ecologicamente corretas: As baterias de lítio são verdes, não tóxicas, não poluentes, possuem amplas fontes de matéria-prima e são econômicas.
Desvantagens:
- Alto custo
- Requer circuito de proteção especial para evitar sobrecarga ou descarga excessiva.
- Má compatibilidade com baterias normais, pois as baterias de íons de lítio podem precisar substituir três baterias normais (3,6 V) em certos casos.
- Fraco desempenho em baixas temperaturas das baterias de lítio.
As baterias de lítio para quadriciclos valem a pena?
Certamente, comparativamente falando, as baterias de lítio são mais adequadas para ATVs (veículos todo-o-terreno) do que as baterias de chumbo-ácido.
Densidade de Energia: No caso de baterias com o mesmo peso, as baterias de lítio apresentam maior eficiência de descarga e melhor durabilidade. Com base nas tendências atuais do mercado, os consumidores estão mais preocupados com modelos com forte resistência. Portanto, as baterias de lítio têm uma vantagem sobre as baterias de chumbo-ácido nesse aspecto.
Vida útil: As baterias de lítio possuem altos níveis de segurança, permanecendo seguras sob condições adversas como perfuração, curto-circuito e compressão sem deformação. Eles apresentam bom desempenho de temperatura e podem manter sua vida útil mesmo em altas temperaturas. Consequentemente, as baterias de lítio têm uma vida útil mais longa em comparação com as baterias de chumbo-ácido.
Segurança: As baterias de chumbo-ácido produzem uma quantidade significativa de hidrogênio e oxigênio durante o carregamento prolongado, o que pode causar explosões quando expostas a chamas abertas. A sobrecarga também representa um risco. Neste aspecto, as baterias de lítio com placa de proteção BMS (Battery Management System) são relativamente mais seguras.
Impacto ambiental: As baterias de chumbo-ácido contêm uma grande quantidade de metais pesados, como o chumbo. Além disso, devido à sua vida útil mais curta, um número considerável de baterias de chumbo-ácido descartadas pode causar poluição secundária se não forem manuseadas adequadamente.
Custo: Embora as baterias de chumbo-ácido tenham um custo inicial mais baixo do que as baterias de lítio, considerando a vida útil mais longa e a maior segurança das baterias de lítio, os custos gerais de manutenção e substituição são muito mais baixos.
Tipos de baterias de lítio:
- Bateria ternária de lítio: Este material equilibra capacidade e segurança. Tem melhor desempenho de ciclismo do que o óxido de lítio-cobalto normal. Inicialmente, por motivos técnicos, sua tensão nominal era de apenas 3,5-3,6V, com algumas limitações de uso. Com melhorias contínuas na fórmula e melhorias estruturais, a tensão nominal atingiu agora 3,7V e a capacidade atingiu ou ultrapassou a das baterias de óxido de lítio-cobalto.
Bateria de fosfato de ferro e lítio (LiFePO4): A bateria de fosfato de ferro-lítio é um tipo de bateria de íon-lítio que usa fosfato de ferro-lítio como material do eletrodo positivo e carbono como material do eletrodo negativo. A tensão nominal individual é de 3,2 V, com tensão de corte de carga variando de 3,6 V a 3,65 V.
Durante o processo de carregamento, alguns íons de lítio no fosfato de ferro-lítio são liberados, transferindo-se através do eletrólito para o eletrodo negativo e incorporando-se no material de carbono do eletrodo negativo. Simultaneamente, elétrons são liberados do eletrodo positivo, chegando ao eletrodo negativo através do circuito externo para manter o equilíbrio da reação química. No processo de descarga, os íons de lítio são liberados do eletrodo negativo, viajam através do eletrólito até o eletrodo positivo, e os elétrons são liberados do eletrodo negativo, atingindo o eletrodo positivo através do circuito externo, fornecendo energia ao ambiente externo.
As baterias de fosfato de ferro-lítio têm as vantagens de alta tensão de trabalho, grande densidade de energia, longo ciclo de vida, bom desempenho de segurança, baixa taxa de autodescarga e nenhum efeito de memória.
Bateria de óxido de manganês de lítio (LiMn2O4): A bateria de óxido de lítio-manganês refere-se a uma bateria em que o eletrodo positivo utiliza material de óxido de lítio-manganês. A tensão nominal das baterias de óxido de manganês e lítio varia de 2,5 V a 4,2 V. Essas baterias são amplamente utilizadas devido ao seu baixo custo e boas características de segurança. O material do eletrodo positivo, óxido de manganês, é econômico e apresenta boa segurança e desempenho em baixas temperaturas. Porém, o material em si não é muito estável e pode se decompor, produzindo gás. Portanto, é frequentemente usado em combinação com outros materiais para reduzir o custo geral da bateria.
Apesar de serem econômicas e terem boa segurança e desempenho em baixas temperaturas, as baterias de óxido de lítio-manganês apresentam algumas desvantagens. Eles tendem a ter um ciclo de vida mais rápido, são propensos a inchar, apresentam baixo desempenho em altas temperaturas e têm uma vida útil relativamente mais curta. São utilizados principalmente em células de bateria de grande e médio porte, principalmente na área de baterias de potência, com tensão nominal de 3,7V.
Como carregar uma bateria de lítio de atv
Carregando baterias de íon de lítio:
Carregar baterias de íon de lítio usando um método conhecido como descarga e recarga superficial é considerado correto. Isso significa evitar deixar a bateria descarregar completamente ou carregá-la até a capacidade máxima. Depois de atingir a carga total, a bateria pode ser usada e o número de ciclos de carga não afeta diretamente a vida útil da bateria de íons de lítio.
Método de carregamento: A vida útil das baterias de íons de lítio não é afetada pelo número de ciclos de carga e descarga. Eles não apresentam efeito memória, portanto não é necessário descarregar totalmente a bateria antes de recarregar.
Tensão de carregamento: A faixa de tensão operacional segura para baterias de íon de lítio é de 2,8 a 4,2 V. Ficar abaixo ou acima dessa faixa de tensão torna os íons de lítio na bateria instáveis. Para garantir que a bateria permaneça dentro de uma faixa segura, é necessário um carregador especializado. Esses carregadores ajustam automaticamente o modo de carregamento com base no estado atual da bateria.
Ferramentas de carregamento: As baterias de íon de lítio devem ser carregadas com carregadores dedicados para garantir a segurança. Durante a operação, esses carregadores fornecem corrente constante à bateria. À medida que a tensão da bateria aumenta, o carregador ajusta a tensão de carga para acelerar o processo. Quando a bateria atinge a tensão de corte de 4,2V, representando cerca de 70% de sua capacidade, o carregador passa para uma tensão constante, diminuindo gradativamente a corrente até cair abaixo de 0,1A. O carregamento para quando a tensão da bateria continua a aumentar, mesmo com esta corrente baixa.
Carregamento regular: Para baterias de íon de lítio que não sejam usadas por um longo período, elas devem ser armazenadas com meia carga em local fresco e seco. Armazenar baterias com carga total pode causar danos, enquanto armazená-las sem carga pode resultar em danos à bateria. Durante o armazenamento, recomenda-se carregar a bateria a cada três meses.
Além disso, é importante observar:
- Evite sobrecarga e descarga excessiva, pois a carga ou descarga excessiva pode prejudicar gravemente o desempenho da bateria.
- Carregue imediatamente quando o nível da bateria estiver abaixo de 20% para evitar descarga profunda e evite usar a bateria quando ela estiver completamente descarregada.