Baterías de Vehículos Eléctricos: Tipos, Características y Tecnología

Las baterías son el componente clave de los vehículos eléctricos, y la investigación y desarrollo de nuevas baterías para vehículos eléctricos (EV) está en marcha. Las baterías utilizadas en vehículos eléctricos son los componentes más importantes de un vehículo eléctrico. La exploración y mejora de nuevos tipos de baterías están en constante evolución, ya que ofrecen el mayor potencial para aumentar el alcance y reducir los costos en vehículos eléctricos.

Esencialmente, los vehículos eléctricos son impulsados por baterías, las cuales proporcionan la energía necesaria para mover el automóvil. Existen tres factores importantes para evaluar el rendimiento de una batería de vehículo eléctrico. Estos factores incluyen capacidad, potencia y costo. Para más información visite este sitio web.

• Densidad de energía: Cuanto mayor sea la densidad, más millas se podrán recorrer con una sola carga. Los mejores vehículos eléctricos tienen un rango entre 100-300 millas. La mayoría de los híbridos, alrededor de 50 millas, y los automóviles de gasolina obtienen solo 15-20 millas.

• Durabilidad: Las baterías de níquel-hidruro metálico y de litio-ión son las que tienen mayor duración. Las baterías de plomo-ácido tienen una densidad de energía pobre, pero pueden durar miles de ciclos.

Actualmente, las baterías utilizadas en la mayoría de los vehículos eléctricos son celdas de litio-ión que utilizan un electrolito líquido para mover cargas entre los electrodos. Aunque existen diferentes combinaciones dependiendo del tipo de batería, estas celdas líquidas generalmente utilizan un ánodo de grafito y un cátodo de níquel-cobalto-aluminio (NCA).

Esto proporciona una comprensión básica de lo que hacen las baterías, pero la tecnología de baterías sigue desarrollándose rápidamente, ya que se están investigando diferentes químicas. Los fabricantes automotrices han afirmado que sus baterías de litio-ión existentes durarán diez años o 150,000 millas en vehículos eléctricos antes de necesitar reemplazo. Sin embargo, también indican que esperan mejoras durante este período. Por lo tanto, algunos modelos podrían no necesitar reemplazo en absoluto.

El tipo de batería utilizado en automóviles PHEV debe poder impulsar un vehículo durante 30-40 millas, proporcionar frenado regenerativo y recargarse utilizando un enchufe estándar de 120 V.

Estos requisitos son los que actualmente definen a los PHEV y los hacen tan populares. Existen tres tipos principales de baterías capaces de satisfacer las necesidades de los automóviles PHEV. Estas incluyen níquel-hidruro metálico, polímero de litio y litio-ión. Las baterías de níquel-hidruro metálico han existido más tiempo que cualquiera de los tipos de baterías de litio.

Sin embargo, tienen dificultades para satisfacer la demanda que conlleva impulsar un automóvil eléctrico diseñado para viajes de larga distancia. Las baterías de polímero de litio son otra opción. Pero también tienen dificultades para proporcionar suficiente energía mientras se recargan rápidamente a través del frenado regenerativo o conectándolas a un enchufe eléctrico doméstico.

Por otro lado, las baterías de litio-ión, también conocidas como baterías Li-ion, pueden satisfacer todas estas demandas bastante bien y durar aproximadamente 300 ciclos de carga antes de necesitar reemplazo. Estos tipos de baterías ofrecen el mejor equilibrio entre peso, portabilidad y rentabilidad en relación con la cantidad de energía que pueden almacenar bajo presión.

La tecnología de baterías de litio-ión fue desarrollada en la década de 1970 y ha sido cada vez más utilizada por el ejército y programas espaciales. Las celdas de la batería están compuestas por litio, aluminio, cobre, carbono y cobalto. La química de las baterías de litio-ión fue desarrollada por primera vez en la década de 1970. En ese momento, Sony estaba trabajando en el desarrollo de una batería recargable de litio para su uso en cámaras de video.

Después de eso, pasaron otros 20 años antes de que las baterías de litio-ión estuvieran disponibles comercialmente a un precio asequible. Fueron utilizadas por primera vez en computadoras portátiles y teléfonos móviles.

La popularidad de estas baterías creció a medida que se volvieron más pequeñas y potentes con el tiempo, resultado de una investigación continua. Hoy en día se utilizan en vehículos eléctricos porque pueden entregar mayores densidades de energía que otros tipos de baterías recargables como las de plomo-ácido o níquel-hidruro metálico (NiMH). En cuanto a aplicaciones de alta densidad de potencia como satélites y naves espaciales, las baterías de litio-ión son la opción preferida para alimentarlas debido a su ligereza.

Todos los nuevos vehículos eléctricos están diseñados con baterías de litio-ión. Seguro que has oído hablar de las baterías de litio-ión. Todos lo hemos hecho. Pero, ¿qué es exactamente? Las baterías de litio-ión son comúnmente utilizadas en dispositivos móviles como teléfonos móviles, computadoras portátiles y tabletas. También se utilizan para impulsar automóviles eléctricos, híbridos y híbridos enchufables.

La batería de litio-ión es una batería recargable también conocida como acumulador, aplicada en productos que requieren una alta relación peso-energía, como sensores y audífonos de alta gama o relojes inteligentes, o incluso smartphones. Todos los nuevos vehículos eléctricos están diseñados con baterías de litio-ión, por lo que los vehículos pueden recargarse utilizando fuentes de electricidad estándar en casa o en estaciones de carga públicas.

Una batería de litio-ión puede costar más de $10,000, por lo que hacerlas más ligeras y económicas es importante. Las baterías de litio-ión son caras. Puedes sorprenderte al saber que un paquete de baterías típico para un vehículo eléctrico (EV) puede costar más de $10,000 o más. De hecho, la batería es generalmente la parte más costosa del EV, representando aproximadamente el 50% de su costo total.

Esto significa que a medida que las tecnologías mejoren y los precios de los vehículos eléctricos bajen, probablemente será porque los costos de las baterías han disminuido lo suficiente para compensarlo. Está bien si no sabes qué hace especial a una batería de litio-ión. La mayoría de la gente no lo sabe. Pero son el tipo más común de baterías recargables en vehículos eléctricos. Miles de científicos e ingenieros de todo el mundo están tratando de mejorar estas baterías para que eventualmente puedan alimentar cualquier vehículo en la tierra.

Cuando se trata de vehículos eléctricos, el corazón de la operación realmente está en la tecnología de baterías. Las baterías son caras, por lo que los fabricantes siempre buscan formas de aligerarlas y hacerlas más eficientes. Las baterías de litio-ión están compuestas por litio y cobalto, dos elementos ligeros pero capaces de mantener una carga decente. Han sido utilizadas en computadoras portátiles y teléfonos móviles durante un tiempo, pero apenas están comenzando a reemplazar a las baterías de plomo-ácido en automóviles porque pueden recargarse más rápido.

Los vehículos eléctricos tienen muchas ventajas, especialmente para las baterías que los impulsan. Son mucho más eficientes en términos energéticos que los automóviles de gasolina. Esto significa que no tienen que quemar tanto combustible y producir tantos gases de efecto invernadero y otras contaminantes que afectan nuestro medio ambiente y dañan nuestra salud. También pueden mantener una carga por más tiempo que los automóviles de gasolina tradicionales, lo que significa que no tienen que detenerse tan a menudo en las estaciones de carga. Además, son menos costosos a largo plazo simplemente porque utilizan menos combustible. La otra ventaja clave es que son mucho más silenciosos que los automóviles de gasolina, por lo que no tienes que preocuparte por ser molestado por los sonidos de los escapes o motores de tus vecinos encendiéndose cada mañana.