Híbridos y Eléctricos

REUTILIZACIÓN DE BATERÍAS

¿Qué es el estado de salud de la batería y por qué es tan importante para el coche eléctrico?

Las baterías son un sistema químico que se degrada con el tiempo: medir esa degradación y conocer el porcentaje de la capacidad que mantiene a lo largo del tiempo es fundamental para conocer su sostenibilidad.

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La información sobre la salud de la batería, el porcentaje entre la capacidad de la batería real y la que tenía cuando era nueva, es un parámetro fundamental para que los reutilizadores puedan buscar una segunda vida a cada batería.

Las baterías de iones de litio son “maquinas” eficientes, compactas y, por lo general, poseen una larga vida útil. Todos estos son factores que permiten que los vehículos eléctricos, que funcionan con ellas, puedan alcanzar grandes autonomías durante muchos años, sustituyendo a los vehículos de gasolina. Si bien las baterías pueden considerarse una tecnología revolucionaria su vida útil tiene limitaciones. A medida que pasan los años y consumen sus ciclos de carga y descarga, su capacidad de almacenamiento comienza a reducirse lentamente. El parámetro con el que se mide esta degradación se llama estado de salud de la batería.

La degradación de la batería no es su final

La degradación de la batería es un proceso normal influenciado por factores como la temperatura, el número de ciclos y la profundidad de las descargas. Saber cuánta vida le queda a la batería de un vehículo eléctrico es un parámetro crítico, por ejemplo, para alguien que está comprando un coche eléctrico de segunda mano o para decidir si una batería que ya no cumple su función en un vehículo puede reutilizarse, readaptarse o reciclarse cuando se este se retira de la circulación.

Al igual que los vehículos de gasolina, la vida útil de los eléctricos se espera que esté entre los 8 y los 15 años. En ese tiempo la batería se degrada y su capacidad probablemente quede reducida entre el 70 y el 80 por ciento de la original. Si bien esa reducción de la capacidad puede no hacerla válida para seguir funcionando es un vehículo eléctrico, sí es posible que pueda seguir utilizándose en una aplicación de segunda vida, como por ejemplo en un sistema de almacenamiento de energía estacionario. Estas instalaciones son una parte vital de la transición a la energía renovable. Las baterías facilitan el almacenamiento de la energía producida mediante fuentes de energía renovable suavizando los picos de demanda y permitiendo satisfacer la demanda de energía: se cargan las baterías durante el día con el sol y se usan por la noche cuando aumenta la demanda.

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Instalación de almacenamiento de energía renovable basada en baterías retiradas de vehículos eléctricos.

Para determinar si la batería es adecuada para una aplicación de segunda vida, se debe evaluar su estado de salud. Se trata de una medida que indica el nivel de degradación y la capacidad restante de la batería. Básicamente, es la diferencia entre el estado de la batería nueva y el estado de la batería usada. Normalmente se representa como un porcentaje de su capacidad inicial

Como conocer la salud de una batería

Los teléfonos móviles son un ejemplo de cómo interactuamos con el estado de salud de la batería en la vida diaria. La experiencia dice que, con el tiempo, la batería de un teléfono no puede mantener la carga y poco a poco va reduciéndose su duración. Apple implementó una aplicación en el iPhone llamada ‘Salud de la batería' que se incluye en su configuración. Permite conocer el porcentaje de capacidad máxima disponible de la batería en comparación con la que tenía cuando el teléfono era nuevo. Es un parámetro diferente a la carga que solo indica cuanta energía hay disponible en la parte ‘sana’ de la batería.

El estado de salud se ha convertido en un indicador importante a lo largo de la vida útil de una batería. Es una información necesaria para conocer la fiabilidad de la autonomía indicada por el vehículo. Además, cuando un vehículo eléctrico se pone a la venta, la información sobre el estado de la batería es un factor importante para valorarlo económicamente con mayor precisión. El comprador puede así tener una mayor confianza en el valor, la longevidad y la autonomía del vehículo que adquiere. Cuando se retira del vehículo eléctrico, conocer el estado de salud de la batería es esencial para determinar si la batería es viable para su reutilización o si debe reciclarse directamente.

El propietario de un vehículo eléctrico puede leer la autonomía disponible en el tablero de mandos. En algunos modelos incluso puede descargar una aplicación en su teléfono inteligente que predice su estado de salud. Además, los fabricantes de automóviles pueden acceder a más información a través del sistema de diagnóstico implementado a bordo, una tecnología patentada que solo está disponible para talleres mecánicos certificados.

Cuando un vehículo eléctrico se retira de la circulación y cuando se retira su batería solo se puede acceder a la estimación de su estado de salud a través de un conector patentado que no está disponible en los talleres ni se puede adquirir fácilmente.

Los reutilizadores no disponen de estas herramientas para conocer el estado de salud y evaluar la posibilidad de una segunda vida. Adquieren estas baterías con la esperanza de que tengan la capacidad adecuada para una aplicación de segunda vida, aunque con incertidumbre sobre su estado de salud. Si no hay daños visibles en la batería, entonces comprueban el estado de salud mediante la monitorización de una carga y descarga completas, un proceso que se estima que toma alrededor de cuatro horas.

Varios laboratorios de investigación y nuevas empresas han identificado en esto una ineficiencia en el proceso y están desarrollando una tecnología que para estimar el estado de salud. Es el caso de Repurpose Energy, una empresa emergente de reutilización de baterías surgida de la UC Davis, que puede estimar el estado de salud de las baterías Nissan Leaf de la generación anterior en 15 a 20 minutos. Esta estimación está basada en modelos y se realiza mediante la recopilación de puntos de datos durante el proceso de prueba. Su inconveniente es que debe diseñarse de manera diferente para cada paquete debido a la falta de estandarización.

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Repurpose Energy puede estimar el estado de salud de las baterías Nissan Leaf de la generación anterior en 15 a 20 minutos.

Un proceso ineficiente que tiene solución

Cuando se retiran las baterías de un vehículo eléctrico debe conocerse cuál es su siguiente uso. Se trata de un gran activo en la transición de energía renovable. Facilitar el proceso para su reutilización puede reducir costes innecesarios. Es un aspecto esencial para aumentar la sostenibilidad de las baterías ya que prolongan su vida útil y compensan la necesidad de fabricar baterías nuevas.

En la actualidad, los reutilizadores dedican tiempo y dinero a desarrollar tecnología para determinar la información a la que ya tienen acceso los fabricantes de automóviles. Además, hay partes involucradas en este proceso, como los desmanteladores de automóviles, que no tienen acceso a la información del estado de salud y, por lo tanto, no pueden evaluarla adecuadamente ni determinar el mejor uso posterior.

La industria que actúa al final de la vida útil de la batería puede beneficiarse enormemente del acceso a esta información cuando se retira del vehículo. El sistema de administración que está dentro del vehículo eléctrico contiene esta valiosa información. Con el acceso a ella a través de un conector estandarizado, la industria de la segunda vida podría aumentar la eficiencia de la reutilización y, potencialmente, la seguridad, la fiabilidad y la confianza del consumidor en los productos reutilizados.

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