Híbridos y Eléctricos

ESTUDIO DE STANFORD

Este método alarga la vida útil de las baterías de los coches eléctricos en un 20 %

Un equipo de la Universidad de Stanford encuentra la manera de cargar y descargar un coche eléctrico para que su batería aumente su vida útil en un 20 %.

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Los ingenieros de Stanford han creado un método para que las baterías de iones de litio incrementen en un 20 % su vida útil.

Muchos compradores de un vehículo nuevo retrasan la compra de un coche eléctrico porque creen que la batería se degradará mucho antes del final de la vida útil del automóvil. Los ingenieros de Stanford podrían haber encontrado una solución a este problema ya que, mediante su técnica, es posible prolongar la vida útil de la batería en al menos un 20 % incluso cuando se usa frecuentemente la carga rápida para recuperar su capacidad energética.

Aunque es comprensible el temor que muestran muchos propietarios y futuros propietarios sobre la vida útil de las baterías de los coches eléctricos, la experiencia muestra lo contrario. Si bien todavía se necesita que pase más tiempo para tener datos de más unidades, hasta ahora las baterías están demostrando ser bastante fiables.

Si bien es cierto que hay algunas excepciones, como el caso del Nissan Leaf de primera generación que tuvo problemas porque la batería carecía de gestión térmica activa, los vehículos eléctricos modernos pueden funcionar durante muchos años con la batería original. Hay innumerables ejemplos de diferentes modelos que llevan años con la misma batería y con muy poca degradación.

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Una de las conclusiones de la investigación de Stanford es que las celdas individuales promedio duran más que el paquete de batería promedio.

Pero incluso con la tecnología actual muy avanzada, no significa que no haya margen de mejora. Por eso los ingenieros de la Universidad de Stanford han empleado su tiempo y muchos recursos para encontrar soluciones que mejoren la vida útil de las baterías de iones de litio. Su método de carga y descarga de las baterías podría derivar en una nueva manera de construirlas para lograr como resultado un ciclo de vida más largo sin necesidad de ningún otro cambio en lo que se refiere a materiales y tecnología.

Las baterías de los vehículos eléctricos se componen de muchas celdas individuales, cada una con su propia "personalidad", de manera que algunas se degradan más rápido mientras que otras ofrecen un mejor rendimiento en el proceso de carga y descarga. Esta variabilidad proviene de variaciones en el proceso de fabricación o en los propios materiales e incluso al lugar que ocupa la celda dentro del paquete de baterías, que hace que esté sometida a diferentes condiciones térmicas.

Una de las conclusiones de la investigación es que la celda individual promedio dura más que el paquete de batería promedio. Sin embargo, cuando una celda débil muere, puede perjudicar a todo el paquete completo. Para evitar esta circunstancia, es necesario considerar las características únicas de cada celda de manera individual y regular la carga y descarga de acuerdo a su estado. Esto elimina una gran cantidad de estrés para las celdas y redunda en una mayor duración del paquete de baterías completo.

Los científicos de Stanford probaron su teoría en un modelo virtual generado por computadora, ya que hacerlo en la vida real llevaría mucho tiempo. Los resultados mostraron que las celdas más fuertes podían soportar el mayor estrés, mientras que las que comenzaban a degradarse debían tratarse con más cuidado. Para limitar esta degradación lo único necesario es establecer las condiciones de carga por celda. El resultado es que los paquetes de baterías podrían llegar a durar al menos un 20 % más de ciclos de carga y descarga, incluso cuando se utiliza con frecuencia la carga rápida. Esta misma técnica se puede aplicar al ciclo de descarga, extrayendo la corriente de cada celda en función de su condición y capacidad. 

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Para limitar esta degradación lo único necesario es establecer las condiciones de carga por celda para que los paquetes de baterías puedan llegar a durar al menos un 20 % más de ciclos de carga y descarga incluso cuando se utiliza con frecuencia la carga rápida.
 

El único problema que conlleva este nuevo enfoque es que complica sensiblemente la electrónica interna del paquete de baterías y también hace más compleja su gestión a través del software puesto que trata cada celda de forma individual, no en un conjunto mayor. Esta condición podría traducirse en un aumento de peso, en una menor capacidad de la batería, al reducirse el espacio para el material activo y, por último, en un incremento de su coste final de producción.

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