La tecnología de baterías es muy importante para la viabilidad de los automóviles eléctricos y ha avanzado con el tiempo. Los vehículos enchufables fabricados en 2010 o posterior suelen utilizar baterías de ion litio. Los vehículos construidos antes de 2010 pueden haber utilizado baterías de plomo ácido, níquel metal hidruro o níquel cadmio.
Una serie de características afectan el rendimiento y uso de las baterías:
Las baterías de plomo ácido se utilizan comúnmente para proporcionar energía de arranque o de respaldo en vehículos de gasolina y diésel. Además, las baterías de plomo ácido se han utilizado a menudo en muchos vehículos de propósito especial, incluyendo carretillas elevadoras, vehículos utilitarios de baja velocidad y carros de golf. Algunos kits de conversión caseros para vehículos eléctricos también utilizan baterías de plomo ácido.
Las baterías de plomo ácido son bien conocidas, altamente recicladas y relativamente económicas. Son comparativamente pesadas porque contienen plomo, que es tóxico, y ácido sulfúrico, que es un material peligroso. Las baterías de plomo ácido también emiten gas hidrógeno durante la carga, lo que crea un riesgo de incendio y explosión a menos que se proporcione una ventilación adecuada.
Los incentivos económicos y las restricciones regulatorias garantizan que el 99 por ciento de las baterías de plomo ácido se reciclen.
Las baterías de níquel cadmio, una vez comúnmente utilizadas para alimentar electrónica de consumo y herramientas eléctricas, han sido en gran parte reemplazadas por baterías de níquel metal hidruro y de ion litio. Algunos vehículos eléctricos caseros pueden seguir utilizando baterías de níquel cadmio.
El cadmio es tóxico, y la eliminación o reciclaje adecuados de estas baterías es importante. Sin embargo, menores incentivos y menos restricciones regulatorias significan que se reciclen menos de estas baterías que las de plomo ácido.
Las baterías de níquel metal hidruro se utilizan en muchos vehículos híbridos eléctricos, como el Toyota Prius, Honda Insight y Ford Escape. También se utilizan en muchos dispositivos electrónicos de consumo y herramientas eléctricas. Estas baterías tienen buena densidad de potencia pero menor densidad energética y eficiencia en comparación con las baterías de ion litio.
Las baterías de ion litio han reemplazado a las de níquel cadmio y níquel metal hidruro en la mayoría de los productos electrónicos de consumo que utilizan baterías recargables. Los iones de litio proporcionan mayores densidades energéticas y de potencia y mejor eficiencia energética que los sistemas anteriores. Esto las convierte en la opción preferida para muchos vehículos enchufables planificados por importantes fabricantes automotrices.
Dentro de la familia de baterías de ion litio existen varias variedades diferentes, dependiendo de cómo se empaqueten y de los compuestos químicos que utilicen. Los formatos de empaquetado incluyen cilíndrico, prismático, botón y bolsa. Generalmente se considera que el formato prismático es ideal para vehículos, mientras que otros formatos se utilizan en muchos dispositivos electrónicos de consumo.
Las químicas incluyen:
Para vehículos híbridos y eléctricos, el uso de las químicas de litio-manganeso-espinela, litio-hierro-fosfato y litio-titanato son las principales candidatas. Debido a que se producen en masa para electrónica de consumo, las baterías de ion litio ahora cuestan menos que sus competidoras, especialmente para el formato cilíndrico con química de óxido de litio cobalto.
Aprovechando esto, la empresa Tesla utiliza miles de baterías cilíndricas de óxido de litio cobalto en su automóvil deportivo eléctrico. Este enfoque requiere una mayor inversión en el sistema de gestión de la batería para garantizar la seguridad y la vida útil de las mismas.
El reciclaje de baterías de ion litio está aumentando en los Estados Unidos. Además, los fabricantes automotrices y las empresas eléctricas, incluyendo TVA, están explorando formas de reutilizar baterías que ya están demasiado descargadas para su uso en vehículos pero que aún tienen suficiente capacidad para otros usos. Una posible aplicación podría ser utilizar estas baterías parcialmente descargadas para suavizar la variabilidad de fuentes de generación distribuida como los paneles solares.
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