A equipe de baterias de estado sólido da Samsung considera a redução de peso dos EVs como uma grande vantagem e o custo como uma desvantagem

Como parte de suas apresentações no site na exposição InterBattery 2023 no início deste mês, a Samsung SDI falou sobre seu trabalho em uma bateria de estado sólido com a tecnologia proprietária Super-Gap Edge. A equipe da Samsung terá uma "linha S" de produção piloto para as células sem ânodo em funcionamento no segundo semestre do ano para testar a viabilidade da produção em massa de seu conceito de bateria de estado sólido. Segundo informações, o presidente da Samsung, Lee, visitou a linha de produção de baterias de estado sólido para uma inspeção pessoal há pouco tempo.

As células totalmente sólidas da Samsung usam eletrólito de óxido estável em vez da solução de eletrólito de hexafluorofosfato de lítio inflamável das baterias atuais para evitar o efeito de fuga térmica que causa incêndios em veículos elétricos. Para o eletrólito, a Samsung está apostando em sua vasta experiência na produção de óxido sólido em altas temperaturas para seus capacitores cerâmicos multicamadas (MLCC).

Além da segurança e da densidade volumétrica, que podem proporcionar um desempenho de 1,5 a 2 vezes maior na mesma área ocupada pelas células atuais, a apresentação da bateria de estado sólido da Samsung concentrou-se na redução do peso. Como um carro elétrico pode pesar tanto quanto um SUV com motor a gasolina por causa da bateria, o uso da tecnologia de estado sólido pode reduzir significativamente esse peso extra, aumentando ainda mais a autonomia com uma carga.

A empresa deu um exemplo com um BMW i4, que é nominalmente o carro elétrico de médio porte da montadora, mas que pesa mais de 2 toneladas e, portanto, é proibido de usar determinados locais de estacionamento mecânico. Ao usar a bateria de estado sólido da linha S da Samsung, o BMW i4 ficaria facilmente abaixo do limite de peso e poderia usar o estacionamento mecânico novamente.

Quanto às desvantagens da bateria de estado sólido, a Samsung apontou seus altos custos de produção, que tornariam os lotes iniciais de produção em massa da linha S uma espécie de oferta de butique, como suas primeiras TVs OLED. A fusão de todos os elementos sólidos, por exemplo, requer uma enorme quantidade de pressão:

Eles se unirão em alta pressão. É preciso fazer uma prensagem de pressão ultra-alta. Então, qual é o nível dessa pressão? Normalmente, a pressão para fabricar uma bateria de estado sólido é de cerca de 3.000 bar. 3000 bar é uma pressão incrivelmente alta. Se você aplicar pressão enquanto ela estiver exposta à temperatura ambiente, ela não se desintegrará, rasgando. Então, como você aplica pressão? WIP é uma abreviação, mas é chamada de Warm Isostatic Press (WIP). Para simplificar, coloque a bolsa no tanque de água, feche a câmara e aplique uma pressão ultra-alta com a pressão da água. É um aperto apertado. Coloque o filme da bolsa em um balde grande de água e pressione a célula da bateria com pressão ultra-alta. São cerca de 3.000 bar, mas para criar uma bateria de estado sólido. No caso da linha S da Samsung, a meta é 5000 bar.

Ainda assim, os observadores da Samsung esperam que, com o início da produção em massa da linha S por volta de 2027, os custos tenham caído o suficiente para tornar os carros elétricos com sua bateria de estado sólido uma proposta viável, mesmo que os primeiros modelos desse tipo estejam na faixa de preço premium.

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