Híbridos y Eléctricos

Baterías recargables para coche eléctrico

La batería ideal para un vehículo eléctrico debería tener una alta energía específica (kWh/kg), baja tasa de autodescarga, un ciclo largo de vida útil.

 


 

Estas baterías se alimentan de electricidad, y son la clave del vehículo eléctrico, ya que el tipo de batería y su densidad energética condicionan la autonomía, la velocidad máxima y el tiempo de recarga.

La batería ideal para un vehículo eléctrico debería tener una alta energía específica (kWh/kg), baja tasa de autodescarga, un ciclo largo de vida útil, un tiempo de recarga corto y debería ser segura, reciclable y económica. Sin embargo, actualmente todavía no existe ninguna batería que cumpla todas estas características, siendo las de iones de litio las más adecuadas. Este tipo de baterías presentan en la actualidad inconvenientes y limitaciones, entre las que se pueden destacar su alto coste, su baja densidad energética y su alto tiempo de recarga, pero en los últimos años se ha desarrollado esta tecnología a elevado ritmo y se estima que se desarrollará aún más en un futuro a corto plazo.

En el mercado existen diversos tipos de batería, como las de plomo-acido, NiMH, litio o Zebra.

Las baterías de plomo-ácido constituyen el tipo más antiguo que se conoce. De entre todas las tecnologías citadas hasta el momento son las que presentan peores características, ya que tienen una baja relación de energía acumulada respecto al peso y volumen que disponen.

La densidad energética de las baterías NiMH es aproximadamente el doble que las de plomo-ácido, pero se ven afectadas por el efecto memoria.

Las baterías Zebra son una tecnología que presenta una alta densidad energética, además de carecer del efecto memoria, pero deben estar aisladas porque operan en un rango de temperaturas muy elevado (270-350ºC) lo cual dificulta de gran manera su utilización.

 

¿Por qué la batería de litio-ión?

  • El litio posee el mayor potencial electroquímico (-3.04V) (Pb: 1.69V, Ni -0.24V) Mayor potencial, mayor potencia
  • El litio es muy ligero (densidad de 0.53 g/cm3) (Pb: 11,3 g/cm3, Ni 8,9 g/cm3, Al: 2,7 g/cm3, Cu: 9 g/cm3)
  • Posee una conductividad eléctrica relativamente alta (108 m?.cm)-1 Pb: 48 (mOhm.cm)-1, Ni: 146 (m?.cm)-1, C: 0,7 (m?.cm) -1, Cu: 596 (m?.cm) -1, Al: 376 (mOhm.cm) -1
  • No tienen efecto memoria
  • Capacidad para operar con un elevado nº de ciclos de regeneración
  • Baja tasa de autodescarga (el 6% mensual) Ni-MH: 20%
  • Energía especifica elevada (150 Wh/kg) (Pb: 40 Wh/kg , Ni-Cd: 60 , Ni-MH: 90)


No obstante, también presenta algunas desventajas que se deben tener en cuenta y que en este sentido se están realizando importantes avances.

 

Inconvenientes:

  • A pesar de poseer una energía especifica elevada (150 Wh/kg), aún es mucho inferior a la de los combustibles líquidos (10.000 Wh/kg)
  • Elevado coste, lo que conlleva a un sobrecosto del vehículo. Actualmente 800 €/kWh.
  • Necesidad de control preciso de la tensión de la celda
  • Necesidad de control de la temperatura y de la corriente

 

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