Baterías de Ion Litio ¿Cómo funcionan y por qué se utilizan en vehículos eléctricos?

El uso de baterías de Ion Litio se ha expandido en la industria automotriz. Los nuevos vehículos eléctricos utilizan esta tecnología para proveer energía a los sistemas de transmisión de potencia.

Inicialmente fue creada para uso en dispositivos pequeños de consumo masivo, y sustituye en muchos casos a las Baterías de Níquel Metal Ni-Mh y Níquel Cadmio Ni-Cd.

¿Cómo funcionan las nuevas baterías de Lion Litio Li-Ion?

Las baterías de Ion Litio cuentan con depósito para un líquido iónico conductor llamado electrolito. Sobre este electrolito circulan electrones que crean una diferencia de potencia cuando se mueven de un lado positivo a otro negativo.

Estos lados positivo y negativo se denominan electrodos de la batería.

Cuando la batería se encuentra emitiendo carga al vehículo, los electrones acumulados en el electrodo negativo se liberan a través de un circuito externo, y así se movilizan internamente hacia el electrodo positivo.

Esta es la etapa de descarga o fase de descarga de la batería.

Por otra parte, en el sentido contrario, cuando se genera la fase de carga de la batería, la energía de la fuente de carga, hace que los electrones se movilicen desde el electrodo positivo al negativo, efectuando así la etapa o fase de carga de la batería.

Tipos de batería de Iones

Las baterías de Iones de Plomo Ácido han sido utilizadas tradicionalmente en la industria automotriz. Son las baterías que vemos comúnmente en los autos de combustión interna.

Son normalmente de 12 Voltios y los iones son de plomo, así como sus electrodos. El tiempo de carga es mucho más lento (8 horas aproximadamente para cargar al 100%).

Además las baterías de Ion Plomo Ácido sufren de recalentamiento si se somete a una carga constante, y son altamente contaminantes y peligrosas de manipular.

Por otra parte las baterías de Ion Litio son mucho más eficientes en los procesos de carga y descarga constante. Evitan el efecto memoria que se produce al someter las baterías a ciclos constantes de carga y descarga. No emiten gases y son libres de mantenimiento.

Uso en de baterías Ion Litio en Autos Eléctricos ¿Cómo es su disposición?

Para lograr la capacidad de carga y potencia de un auto convencional de pasajeros, las baterías de estos vehículos consta de un conjunto o paquete de celdas de Ion Litio conectadas mediante un circuito, monitoreado a través de una computadora única e independiente.

Dependiendo del voltaje requerido por cada marca de autos, o el uso del mismo, así será la cantidad de celdas y la disposición de las mismas.

Normalmente estas baterías están ubicadas debajo de los asientos traseros dentro del habitáculo, o en el maletero. En algunos vehículos más modernos, por su gran tamaño, están ubicadas en la parte inferior del auto. Cubiertas por una carcasa de aluminio, y protegidas de la humedad.

Esta capacidad de almacenaje de electricidad se mide en Kilovatios – Hora kWh, y es común en estos autos que en el tablero de instrumentos, en lugar de encontrar medidor de RPM se encuentre el medidor de potencia en KW exigida al acelerar. Así como el almacenaje de kW restantes en lugar de medidor de gasolina.

Propiedades de las Baterías de Ion Litio Automotriz.

1. Mayor Densidad Energética: Esto se refiere a la capacidad de carga en Wh vs el peso en Kg, es decir que obtienen una mayor capacidad de carga energética, en un menor peso o volumen con respecto a otros tipos de baterías.
2. Menor tiempo de carga: Su tiempo aproximado de carga es de 1 hora, con respecto a otros tipos de baterías, lo que significa poder utilizar el vehículo mucho más tiempo.
3. Baja pérdida por auto-descarga: esto se refiere a que no pierde su carga cuando el vehículo no está en uso, o es una pérdida muy mínima, logrando así que el vehículo esté disponible a pesar de periodos prolongados de desuso.
4. Densidad de Potencia: Las Baterías de Ion litio ofrecen una mayor densidad de potencia, esto significa que entregan una mayor capacidad en Vatios W sobre su peso en Kilogramos Kg. Este factor es fundamental pata obtener una respuesta eficiente en las exigencias de potencia del auto (Aceleradas, subidas de cuesta, rebasar en carretera). Logrando así mayor seguridad en la conducción.

Aún falta mucho por recorrer en el desarrollo de baterías para la industria automotriz, sin embargo son muchos los avances que se han logrado.

En nuestros mercados es importante estar capacitados para enfrentar todo este tipo de tecnologías mediante capacitación en vehículos híbridos y eléctricos.

Uno de las principales demandas para los talleres automotrices consiste principalmente en baterías e inversores, por lo que el abanico de posibilidades se abre sustancialmente para los técnicos capacitados en este tipo de tecnologías.