Porque é que os carros a gasolina e diesel não usam baterias de iões de lítio para substituir as muito pesadas baterias de chumbo-ácido?

Actualmente são mais baratas. Elas também têm requisitos de carregamento muito mais simples. Elas podem ser mais resistentes ao congelamento. Elas são bem compreendidas.

Muitos EV e híbridos, enquanto usam células de lítio na bateria de tracção, ainda usam uma bateria de chumbo-ácido "casa". Esta é usada para acender as luzes, rádio e outros acessórios quando a bateria de tração não está habilitada, e o mais importante, habilitar a bateria de tração. Para segurança, a bateria de tracção tem um relé no interior. Se você não fornecer 12 volts para o relé, o conector de alta tensão não está conectado à bateria, e é seguro ao toque. Uma vez energizado, um conversor DC-DC conectado à alta tensão fornece os 12 volts.

Se você olhar sob a capa, geralmente no meio do firewall, você verá um chapéu de bombeiro ao lado de um laço de fio. Quebre esse fio (ele só tem baixa voltagem) e esses grandes fios laranja são inertes, você pode cortá-los do caminho sem uma grande faísca mordendo a sua boa tesoura.

Desde que você limite a voltagem de carga, você não é capaz de matar uma bateria de chumbo ácido (pelo menos por alguns anos) . Com o lítio, você tem que monitorar cada célula individualmente, tanto para carga como para descarga. As células variam, algumas carregam mais rápido do que outras. Com uma célula de lítio, qualquer sobrecarga é susceptível de causar um "evento". O tipo que tem a célula saliente, e se continuar, inclui deixar sair o fumo mágico. Eles também têm uma voltagem, uma que está bem acima de zero, que você nunca vai abaixo de.

Então você precisa de circuitos que, no caso de carregamento, quando qualquer célula atinge o limite superior, você pára aquela célula em particular de carregar mais, enquanto ainda deixa o carregador trabalhar no resto do pacote. Você não pára de carregar até que todas as células do pacote estejam completamente carregadas. E quando você está usando a bateria, assim que qualquer célula atinge o limite inferior, a bateria inteira é desligada. Mesmo se você enfiar um metro na bateria, ela mostrará uma boa quantidade de voltagem restante. Se você estiver sendo esperto, quando a bateria não está fazendo muito, você pode tomar medidas para transferir carga das células mais fortes para as mais fracas.

Remmbrar aqueles hoverboards que pegaram fogo? Sim, o que eles fizeram foi usar várias cópias de um circuito que foi projetado para proteger uma única célula, não as mais complexas projetadas para baterias com várias células conectadas juntas. Cada célula recebeu proteção, mas não do tipo que jogava bem com as outras.

Compare isso com uma bateria de chumbo-ácido. Você pode passar com um único, simples e regulador para todas as 6 células. São necessárias apenas algumas peças baratas, (como em $0,25) e controlará bem o alternador, que a bateria deve durar até pelo menos um ano após a expiração da garantia. Eles não se preocupam em manter as células em equilíbrio, nem fazem muito para impedir que a bateria descarregue demasiado. O proprietário espera substituir a bateria, se mantiverem o carro o tempo suficiente, ou se o deixarem quase sempre morto mais de uma ou duas vezes.

Oh sim, congelar. As baterias de lítio podem congelar a -27C. (varia com o tipo específico). Eu não tentei, mas eles podem supostamente sobreviver a isso, basta movê-los para um lugar mais quente, e não tente carregá-los até que eles tenham descongelado. Uma bateria de chumbo ácido totalmente carregada pode ficar muito mais fria antes de congelar. Uma que não esteja tão bem carregada, o eletrólito se aproxima de água pura e congela prontamente. Infelizmente a construção de uma bateria de chumbo-ácido, significa que se congelar e vir os lados salientes, não vai voltar. As placas são feitas de uma esponja de chumbo, e os cristais de gelo não são amáveis a ela.