Baterias para scooters elétricos
A bateria é o “tanque de combustível” da sua scooter elétrica.Ele armazena a energia consumida pelo motor DC, luzes, controlador e outros acessórios.

A maioria das scooters elétricas terá algum tipo de bateria à base de íons de lítio devido à sua excelente densidade de energia e longevidade.Muitas scooters elétricas infantis e outros modelos baratos contêm baterias de chumbo-ácido.Em uma scooter, a bateria é feita de células individuais e componentes eletrônicos chamados de sistema de gerenciamento de bateria, que a mantém operando com segurança.
Baterias maiores têm mais capacidade, medida em watts-hora, e permitem que uma scooter elétrica viaje mais longe.No entanto, também aumentam o tamanho e o peso da scooter – tornando-a menos portátil.Além disso, as baterias são um dos componentes mais caros da scooter e o custo geral aumenta de acordo.

Tipos de baterias
As baterias das scooters elétricas são feitas de muitas células de bateria individuais.Mais especificamente, são feitas de 18.650 células, uma classificação de tamanho para baterias de íon de lítio (Li-Ion) com dimensões cilíndricas de 18 mm x 65 mm.

Cada célula 18650 em uma bateria é bastante inexpressiva - gerando um potencial elétrico de ~3,6 volts (nominal) e tendo uma capacidade de cerca de 2,6 amperes-hora (2,6 A·h) ou cerca de 9,4 watts-hora (9,4 Wh).

As células da bateria funcionam de 3,0 volts (0% de carga) a 4,2 volts (100% de carga).

Íon de lítio
As baterias de íon-lítio têm excelente densidade de energia, a quantidade de energia armazenada de acordo com seu peso físico.Eles também têm excelente longevidade, o que significa que podem ser descarregados e recarregados ou “ciclados” muitas vezes e ainda manter sua capacidade de armazenamento.

Na verdade, o íon de lítio se refere a muitos produtos químicos de bateria que envolvem o íon de lítio.Aqui está uma pequena lista abaixo:

Óxido de lítio manganês (LiMn2O4);também conhecido como: IMR, LMO, Li-manganês
Níquel lítio-manganês (LiNiMnCoO2);também conhecido como INR, NMC
Óxido de lítio-níquel-cobalto-alumínio (LiNiCoAlO2);também conhecido como NCA, Li-alumínio
Óxido de lítio-níquel-cobalto (LiCoO2);também conhecido como sargento
Óxido de lítio-cobalto (LiCoO2);também conhecido como ICR, LCO, Li-cobalto
Fosfato de ferro-lítio (LiFePO4);também conhecido como IFR, LFP, Li-fosfato
Cada uma dessas químicas de bateria representa um compromisso entre segurança, longevidade, capacidade e saída de corrente.

Lítio Manganês (INR, NMC)
Felizmente, muitas scooters elétricas de qualidade usam a química da bateria INR – uma das químicas mais seguras.Esta bateria oferece alta capacidade e corrente de saída.A presença de manganês diminui a resistência interna da bateria, permitindo alta corrente e mantendo baixas temperaturas.Conseqüentemente, isso reduz as chances de fuga térmica e incêndio.

Algumas scooters elétricas com química INR incluem os modelos WePed GT 50e e Dualtron.

Chumbo ácido
O chumbo-ácido é uma substância química de bateria muito antiga, comumente encontrada em carros e em alguns veículos elétricos maiores, como carrinhos de golfe.Eles também são encontrados em algumas scooters elétricas;mais notavelmente, scooters infantis baratas de empresas como a Razor.

As baterias de chumbo-ácido têm a vantagem de serem baratas, mas sofrem por terem uma densidade de energia muito baixa, o que significa que pesam muito em comparação com a quantidade de energia que armazenam.Em comparação, as baterias de íon-lítio têm cerca de 10 vezes a densidade de energia em comparação com as baterias de chumbo-ácido.

Baterias
Para construir uma bateria com centenas ou milhares de watts-hora de capacidade, muitas células individuais de íons de lítio 18650 são montadas em uma estrutura semelhante a um tijolo.A bateria em forma de tijolo é monitorada e regulada por um circuito eletrônico denominado sistema de gerenciamento de bateria (BMS), que controla o fluxo de eletricidade que entra e sai da bateria.
As células individuais da bateria são conectadas em série (ponta a ponta), o que soma sua voltagem.É assim que é possível ter scooters com baterias de 36 V, 48 V, 52 V, 60 V ou até maiores.

Esses fios individuais (muitas baterias em série) são então conectados em paralelo para aumentar a corrente de saída.

Ao ajustar o número de células em série e paralelo, os fabricantes de scooters elétricos podem aumentar a tensão de saída ou a corrente máxima e a capacidade de amperagem-hora.

Alterar a configuração da bateria não aumentará a energia total armazenada, mas permite efetivamente que a bateria ofereça maior alcance e tensão mais baixa e vice-versa.

Tensão e % restante
Cada célula de uma bateria geralmente funciona de 3,0 volts (0% de carga) até 4,2 volts (100% de carga).

Isto significa que uma bateria de 36 V (com 10 baterias em série) funciona de 30 V (0% de carga) até 42 volts (100% de carga).Você pode ver como a % restante corresponde à voltagem da bateria (algumas scooters exibem isso diretamente) para cada tipo de bateria em nosso gráfico de voltagem da bateria.

Queda de tensão
Toda bateria sofrerá um fenômeno chamado queda de tensão.

A queda de tensão é causada por vários efeitos, incluindo química do íon de lítio, temperatura e resistência elétrica.Isso sempre resulta em um comportamento não linear da tensão da bateria.

Assim que uma carga for aplicada à bateria, a tensão cairá instantaneamente.Este efeito pode levar a uma estimativa incorreta da capacidade da bateria.Se você estivesse lendo diretamente a voltagem da bateria, pensaria que perdeu instantaneamente 10% de sua capacidade ou mais.

Assim que a carga for removida, a tensão da bateria retornará ao seu nível real.

A queda de tensão também ocorre durante uma longa descarga da bateria (como durante uma longa viagem).A química do lítio na bateria leva algum tempo para acompanhar a taxa de descarga.Isso pode resultar na queda da tensão da bateria ainda mais rapidamente durante o final de uma longa viagem.

Se a bateria descansar, ela retornará ao seu nível de tensão verdadeiro e preciso.

Classificações de capacidade
A capacidade da bateria da scooter elétrica é avaliada em unidades de watt-hora (abreviado Wh), uma medida de energia.Esta unidade é bastante fácil de entender.Por exemplo, uma bateria com classificação de 1 Wh armazena energia suficiente para fornecer um watt de energia durante uma hora.

Mais capacidade de energia significa maior watt-hora da bateria, o que se traduz em maior autonomia da scooter elétrica, para um determinado tamanho de motor.Uma scooter média terá capacidade de cerca de 250 Wh e será capaz de viajar cerca de 16 quilômetros a uma média de 24 quilômetros por hora.As scooters de desempenho extremo podem ter uma capacidade que chega a milhares de watts-hora e alcances de até 60 milhas.

Marcas de baterias
As células individuais de íons de lítio em uma bateria de scooter elétrica são fabricadas por apenas algumas empresas conhecidas internacionalmente.As células da mais alta qualidade são fabricadas pela LG, Samsung, Panasonic e Sanyo.Esses tipos de células tendem a ser encontrados apenas em baterias de scooters de última geração.

A maioria das scooters elétricas econômicas e de transporte regional possuem baterias feitas de células genéricas fabricadas na China, que variam muito em qualidade.

A diferença entre os patinetes com células de marca e os genéricos chineses é uma maior garantia de controle de qualidade com marcas consagradas.Se isso não estiver dentro do seu orçamento, certifique-se de comprar uma scooter de um fabricante confiável que use peças de qualidade e tenha boas medidas de controle de qualidade (QC) em vigor.

Alguns exemplos de empresas que provavelmente terão um bom controle de qualidade são Xiaomi e Segway.

Sistema de gerenciamento de bateria
Embora as células de íon-lítio 18650 tenham benefícios surpreendentes, elas são menos tolerantes do que outras tecnologias de bateria e podem explodir se usadas incorretamente.É por esta razão que quase sempre são montados em conjuntos de baterias que possuem um sistema de gerenciamento de bateria.

O sistema de gerenciamento de bateria (BMS) é um componente eletrônico que monitora a bateria e controla a carga e a descarga.As baterias de íon-lítio são projetadas para operar entre 2,5 e 4,0 V. A sobrecarga ou descarga completa pode reduzir a vida útil da bateria ou desencadear condições perigosas de fuga térmica.O BMS deve evitar sobrecarga.Muitos BMS também cortam a energia antes que a bateria esteja totalmente descarregada para prolongar a vida útil.Apesar disso, muitos motociclistas ainda cuidam de suas baterias, nunca as descarregando totalmente e também usam carregadores especiais para controlar com precisão a velocidade e a quantidade de carga.

Sistemas de gerenciamento de bateria mais sofisticados também monitorarão a temperatura da bateria e acionarão um corte se ocorrer superaquecimento.

Taxa C
Se você estiver pesquisando sobre carregamento de bateria, provavelmente encontrará taxa C.A taxa C descreve a rapidez com que a bateria é totalmente carregada ou descarregada.Por exemplo, uma taxa C de 1C significa que a bateria é carregada em uma hora, 2C significaria totalmente carregada em 0,5 horas e 0,5C significaria totalmente carregada em duas horas.Se você carregasse totalmente uma bateria de 100 Ah usando corrente de 100 A, levaria uma hora e a taxa C seria de 1C.

Vida útil da bateria
Uma bateria típica de íons de lítio será capaz de suportar de 300 a 500 ciclos de carga/descarga antes de diminuir sua capacidade.Para uma scooter elétrica média, isso equivale a 3.000 a 10.000 milhas!Tenha em mente que “diminuir a capacidade” não significa “perder toda a capacidade”, mas significa uma queda notável de 10 a 20% que continuará a piorar.

Os modernos sistemas de gerenciamento de bateria ajudam a prolongar a vida útil da bateria e você não deve se preocupar muito em cuidar dela.

No entanto, se você deseja prolongar ao máximo a vida útil da bateria, há algumas coisas que você pode fazer para exceder 500 ciclos.Esses incluem:

Não guarde a sua scooter totalmente carregada ou com o carregador ligado durante períodos prolongados.
Não guarde a scooter elétrica totalmente descarregada.As baterias de íon-lítio degradam-se quando caem abaixo de 2,5 V. A maioria dos fabricantes recomenda armazenar scooters com 50% de carga e abastecê-las periodicamente até esse nível para armazenamento por longo prazo.
Não opere a bateria da scooter em temperaturas abaixo de 32°F ou acima de 113°F.
Carregue a sua scooter a uma taxa C mais baixa, o que significa carregar a bateria a uma taxa mais baixa em relação à sua capacidade máxima para preservar/melhorar a vida útil da bateria.Carregar a uma taxa C abaixo de 1 é ideal.Alguns dos carregadores mais sofisticados ou de alta velocidade permitem controlar isso.
Saiba mais sobre como carregar uma scooter elétrica.

Resumo

A principal lição aqui é não abusar da bateria e ela durará toda a vida útil da scooter.Ouvimos todos os tipos de pessoas sobre suas scooters elétricas quebradas e raramente é um problema de bateria!