Blade Battery enfrenta o calor: como a BYD procura controlar temperatura, segurança e carregamento rápido
Com as temperaturas elevadas a colocarem novamente a gestão térmica dos automóveis elétricos no centro das atenções, a BYD destaca a química LFP e a arquitetura estrutural da Blade Battery como elementos essenciais para limitar o risco de fuga térmica. A segunda geração acrescenta maior densidade energética e prepara carregamentos significativamente mais rápidos, mas também aumenta a importância de controlar o calor gerado durante o processo.
As temperaturas extremas são um dos desafios técnicos mais relevantes para qualquer bateria de um automóvel elétrico. O calor influencia a eficiência, a velocidade de carregamento, a degradação e, em situações limite, a própria segurança das células. É neste contexto que a BYD volta a colocar a Blade Battery no centro da sua estratégia tecnológica, defendendo que a combinação entre química de lítio-ferro-fosfato (LFP), estrutura do pack e gestão térmica permite manter um funcionamento estável mesmo em condições ambientais particularmente exigentes.
Apresentada em 2020, a primeira geração da Blade Battery adotou células LFP, uma química que dispensa níquel e cobalto e que tem como uma das principais características técnicas uma elevada estabilidade térmica. Esta propriedade ajuda a reduzir a probabilidade de fuga térmica — reação em cadeia provocada pelo aumento descontrolado da temperatura de uma célula, que pode, em determinadas circunstâncias, propagar-se às células vizinhas.
Testes extremos colocam a segurança no centro
A BYD utiliza o chamado Nail Penetration Test, ou teste de penetração por prego, para demonstrar o comportamento da Blade Battery perante uma situação extrema de dano físico numa célula.
Segundo os dados divulgados pela fabricante, durante esse ensaio a temperatura superficial da Blade Battery permanece abaixo dos 60 °C, sem ocorrência de combustão. A empresa refere ainda ensaios de sobrecarga até 260%, exposição a temperaturas superiores a 300 °C em forno, esmagamento, queda e imersão em água salgada.
São testes realizados em condições deliberadamente severas e não devem ser confundidos com situações normais de utilização. Servem sobretudo para avaliar a capacidade da bateria de resistir a diferentes formas de abuso mecânico, elétrico e térmico.
A gestão da temperatura não depende, contudo, apenas da química das células. A estrutura da bateria utiliza painéis de alumínio em formato de colmeia e uma placa de alumínio prensado de elevada resistência, concebidos para aumentar a resistência mecânica e favorecer a dissipação e distribuição do calor pelo pack.
Células também fazem parte da estrutura
A própria configuração física distingue a Blade Battery de arquiteturas convencionais. As células têm formato comprido e estreito — daí a designação “Blade” — e podem ser utilizadas como elementos estruturais do conjunto.
De acordo com a BYD, as células individuais medem 96 centímetros de comprimento, 9 centímetros de largura e 1,35 centímetro de altura, com peso aproximado de 2,6 kg. Packs de maior capacidade podem reunir até 178 células.
A disposição permite, segundo a fabricante, reduzir em cerca de 50% o espaço ocupado comparativamente com determinadas configurações tradicionais. Este princípio evoluiu para a tecnologia Cell-to-Body (CTB), na qual a bateria passa a integrar diretamente a estrutura do veículo, contribuindo para a rigidez torsional e permitindo melhor aproveitamento do espaço disponível.
A BYD afirma ainda que a Blade Battery suporta mais de 3.000 ciclos de carga e descarga, correspondentes, nas condições consideradas pela empresa, a uma utilização superior a 1,2 milhões de quilómetros.
Eficiência também passa pela eletrónica de potência
Outro componente referido pela BYD na gestão energética é a utilização de MOSFET de carboneto de silício (SiC) no módulo de controlo do motor. A fabricante indica uma redução das perdas energéticas de 87% e ganhos de autonomia que podem chegar aos 10%, com funcionamento num intervalo térmico entre -35 °C e 55 °C.
Importa distinguir aqui duas questões. A estabilidade térmica da bateria determina a forma como as células enfrentam temperaturas elevadas e situações críticas, enquanto a eficiência da eletrónica de potência influencia a quantidade de energia desperdiçada sob a forma de calor durante o funcionamento.
Quanto menores forem essas perdas, menor poderá ser a carga colocada sobre o sistema de gestão térmica, embora o comportamento final dependa sempre das condições de utilização, temperatura ambiente, potência solicitada e estratégia de controlo de cada veículo.
Segunda geração procura gerar menos calor desde a origem
É na segunda geração da Blade Battery que a BYD pretende dar um salto tecnológico mais significativo. O objetivo passa por conciliar três características normalmente difíceis de maximizar simultaneamente: densidade energética, carregamento muito rápido e longevidade.
Segundo a empresa, a nova geração aumenta a densidade energética em 5% e utiliza uma solução denominada FlashPass, desenvolvida para reduzir a resistência interna e facilitar a circulação dos iões de lítio.
O sistema combina três elementos. O cátodo “Flash-Release” utiliza diferentes dimensões de partículas e uma arquitetura direcionada; o eletrólito “Flash-Flow” procura aumentar a condutividade iónica; e o ânodo “Flash-Intercalate” recorre a uma estrutura multidimensional destinada a acelerar a inserção dos iões de lítio.
A lógica é relativamente simples: quanto menor for a resistência interna durante a passagem dos iões, menor tende a ser a geração de calor, um fator particularmente importante quando são utilizadas potências de carregamento muito elevadas.
FLASH Charging aumenta as exigências térmicas
A evolução está diretamente relacionada com a tecnologia FLASH Charging, através da qual a BYD pretende reduzir substancialmente os tempos de carregamento dos seus futuros elétricos.
Para suportar essas potências sem comprometer a estabilidade das células, a segunda geração incorpora ainda alterações no ânodo e uma nova camada SEI (Solid Electrolyte Interphase). Esta interface, formada entre o eletrólito e o ânodo, desempenha um papel importante no funcionamento e envelhecimento das baterias de iões de lítio.
A BYD afirma ter desenvolvido uma camada mais fina para favorecer a condutividade iónica, mas suficientemente densa para manter a estabilidade química, acrescentando ainda um mecanismo de autorregeneração.
De acordo com os ensaios divulgados pela empresa, a Blade Battery de segunda geração passou por um teste que combinou 500 ciclos de FLASH Charging com posterior penetração por prego, sem fuga térmica, fumo ou combustão. A fabricante refere também um ensaio envolvendo curto-circuito simultâneo de quatro células e temperaturas superiores a 700 °C, igualmente sem incêndio ou deflagração.
O calor continua a exigir cuidados no dia a dia
A elevada resistência térmica de uma bateria não significa, porém, que as temperaturas exteriores deixem de ter consequências para um automóvel elétrico. Em períodos de calor intenso, o sistema de climatização da bateria pode precisar de trabalhar com maior frequência, consumindo energia e condicionando temporariamente a potência de carregamento ou o desempenho para preservar as células.
É precisamente por isso que a gestão térmica se tornou tão importante quanto a própria química. Uma bateria moderna não depende apenas da capacidade nominal ou da potência máxima de carregamento: software, circuitos de refrigeração, arquitetura das células e eletrónica de potência trabalham em conjunto para manter a temperatura dentro da janela considerada adequada.
A aposta da BYD na química LFP dá à Blade Battery uma base favorável em termos de estabilidade térmica. A segunda geração procura agora resolver uma equação mais exigente: carregar cada vez mais depressa e armazenar mais energia sem transformar o aumento de potência num aumento proporcional do stress térmico.
Num momento em que os fabricantes disputam autonomias superiores e carregamentos cada vez mais curtos, o verdadeiro avanço poderá não estar apenas em colocar mais energia numa bateria ou carregá-la em menos minutos, mas em conseguir fazê-lo repetidamente sem comprometer segurança e durabilidade. É nesse equilíbrio que a evolução da Blade Battery terá de provar, em utilização real e ao longo dos anos, os resultados anunciados pela BYD.
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