Pantheon Repositório Institucional da UFRJ
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http://hdl.handle.net/11422/24350| Tipo: | Trabalho de conclusão de graduação |
| Título: | Análise termodinâmica de baterias utilizadas em veículos elétricos |
| Autor(es)/Inventor(es): | Silva, Amanda Roberto da |
| Orientador: | Santos, Felipe Sombra dos |
| Coorientador: | Carvalho, Ladimir José de |
| Resumo: | O aumento significativo nas mudanças climáticas e a notória parcela de culpa do setor de transporte gerou um retorno da atenção deste setor para os veículos elétricos, como uma forma de mitigar a liberação dos gases do efeito estufa. Os veículos elétricos utilizam uma bateria como fonte de energia para alimentar o motor e tracionar as rodas, e estas baterias afetam diretamente a autonomia deste veículo e seu custo total. Este trabalho focou nas principais baterias utilizadas atualmente nos veículos elétricos: bateria de chumbo-ácido, bateria de íon de lítio e bateria de hidreto metálico de níquel. A revisão da literatura sobre baterias explorou o seu funcionamento, as reservas e valor de mercado dos metais utilizados, além da reciclagem dos materiais. A reutilização das baterias em sistemas de armazenamento e energia tem um papel importante para mitigar os impactos que o descarte dessas baterias poderia gerar após a sua utilização nos veículos. Já a utilização do sistema V2G permite que os carros elétricos devolvam para o sistema elétrico a energia não utilizada. Há estudos sobre outras tecnologias para baterias de veículos elétricos, e estas novas tendências são de suma importância para expandir a utilização deste tipo de transporte. Posteriormente foi realizada uma comparação das características das principais baterias, através da análise da energia específica, ciclo de recarga e custo, concluiu-se que a LIB se destaca pela alta energia específica, sendo a bateria mais empregada atualmente, a bateria de chumbo ácido pelo seu menor preço e a bateria de NiMH pelo seu maior ciclo de recarga. Por fim, foi realizada uma simulação do comportamento termodinâmico, como o auxílio do software HSC Chemistry 6.0, explorando as principais reações eletroquímicas e a influência da concentração dos íons e temperaturas. Os resultados foram apresentados na forma de gráficos potencial (E) vs pH (Diagrama Pourbaix). Na análise termodinâmica foi possível concluir que a bateria de chumbo-acida não pode ser operada em pH alcalino e é necessário ter atenção ao processo de sulfatação. Já a bateria de NiMH pode ser utilizada em todas as ndições avaliadas, ao considerar apenas a presença das espécies, e através da energia de Gibbs, é possível avaliar a impossibilidade de obter o NiOOH espontaneamente nas condições consideradas. |
| Palavras-chave: | Análise termodinâmica Bateria de Lítio Veículos elétricos |
| Assunto CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::ENGENHARIA DO PRODUTO::DESENVOLVIMENTO DE PRODUTO |
| Unidade produtora: | Escola de Química |
| Editora: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Data de publicação: | 20-Dez-2023 |
| País de publicação: | Brasil |
| Idioma da publicação: | por |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Química |
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