Chico de amarillo junto a un Volkswagen ID.5 rojo y un punto de carga en la calle

Batería
Glosario de batería del coche eléctrico

Batería
Glosario de batería del coche eléctrico

La batería es un elemento fundamental para encender y poner en marcha motores o sistemas de control en coches de gasolina, gasoil, híbridos y, sobre todo, eléctricos. Y es que este dispositivo acumula energía para suministrar electricidad a las luces, al motor de encendido, al sistema de transmisión (que envía la potencia suficiente a las ruedas para que estas giren) y a otros elementos del coche eléctrico. ¿Sabías que la capacidad de carga, el voltaje y los amperios de la batería se ajustan no solo al tipo de coche si no a cada modelo? Así podemos satisfacer las necesidades de consumo del coche y ajustar el gasto económico.

Dos mecánicos revisando una batería de un coche eléctrico

Amperio

El amperio es la unidad que define la intensidad de corriente eléctrica que circula durante un segundo de tiempo (aunque esta definición ha ido sufriendo cambios). Su símbolo es A. En cuanto a la fórmula de representación, es I = Q:t, donde Q es la cantidad de carga que pasa por un conductor y se expresa en culombios. Sin embargo, existe una fórmula clásica que pone en relación los amperios con los culombios, que es: 1A = 1C:1s.

Amperio-hora

El amperio-hora o Ah es una magnitud de carga eléctrica definida por la cantidad de intensidad de corriente que circula por un circuito durante una hora de tiempo. Esta proviene del almacenamiento de corriente eléctrica de una acumulador, un condensador, una pila o de la batería de tu coche eléctrico.

Baterías de iones de litio

Las baterías de ion de litio son un tipo de acumulador recargable que utiliza una compleja mezcla de litio como electrodo. Sus celdas (el núcleo activo de los sistemas de batería) suelen estar elaboradas con láminas de materiales diversos enrolladas hasta conformar un cilindro.

Las baterías de iones de litio se producen de acuerdo a la necesidad eléctrica de cada vehículo y por eso son las mejores del mercado. Así, tu coche eléctrico siempre tendrá la mejor batería de ion de litio del momento para su tipo y modelo.

Primer plano de un motor Volkswagen con herramientas en el taller

Baterías de estado sólido

Este tipo de batería es de ion de litio y utiliza un electrolito líquido para cerrar el circuito entre las celdas, permitiendo así el paso de la electricidad.

Los problemas de seguridad, el bajo almacenamiento de corriente y la carga lenta son conceptos ligados a este tipo de batería. Sin embargo, estos pueden solucionarse con tecnologías que a día de hoy ya conocemos.

Por eso, los fabricantes anuncian que a partir del año 2024 podrás adquirir baterías para tu coche eléctrico en estado sólido sin que lo mencionado anteriormente suponga un problema. 

Baterías de polímero de iones de litio

Las baterías y pilas de polímeros de iones de litio o polímeros Li-Ion son recargables y están diseñadas para aumentar la capacidad de corriente de descarga y el voltaje. Se fabrican con diversas mezclas y componentes de litio y sus celdas son planas: están hechas con láminas de polímeros de iones de litio agrupadas una encima de la otra, como las pilas de teléfonos móviles y ordenadores portátiles. Además, son muy seguras, puesto que exigen alertas de temperatura, regulación de tensión y monitor de carga.

Baterías de níquel cadmio

Las baterías de níquel cadmio o NiCd son recargables y para uso doméstico e industrial.

Sin embargo, tienen algunos inconvenientes, como problemas de contaminación debido al cadmio y un efecto memoria (cuando empeora la capacidad de carga y las celdas se deterioran).

Todo esto ha hecho que sean reemplazadas por pilas o baterías de níquel-hidruro metálico, a pesar de que las de NiCd tienen una capacidad de carga mayor.

Un mecánico de Volkswagen chequeando un motor

Baterías de níquel-hidruro metálico

Las baterías de níquel-metal hidruro (NiMH) utilizan el oxihidróxido de níquel en vez del níquel de cadmio. Igual que las de NiCd, se deterioran por el calor y por eso necesitan cargadores de carga lenta para no causar daños irreversibles.

Sus nuevas versiones tienen una capacidad de carga superior a las de NiCd del mismo tamaño y peso. ¿Cómo obtener una mayor eficiencia con esta batería? Mediante el uso permanente y los ciclos de carga y descarga constantes. 

Baterías de plomo-ácido

La batería eléctrica de plomo-ácido es un contenedor de ácido sulfúrico y agua desmineralizada con placas negativas y positivas. Estas están intercaladas entre sí y sumergidas en un electrolito. Además, cuenta con un par de electrodos de plomo. Estas baterías tienen una gran densidad de carga eléctrica y se utilizan generalmente para encender el motor de arranque en los coches de gasolina, gasoil e híbridos.

Baterías de polímero de litio

Este tipo de batería (llamada también LiPo) resulta la apuesta futura para aumentar la densidad de carga, superar los problemas de seguridad, mejorar la autonomía del coche eléctrico y potenciar su rendimiento por kilómetro recorrido. ¿Diferencias entre estas y las baterías de polímero de iones de litio? Las LiPo son altamente inflamables pero también más flexibles que las Li-Ion.

Además de esta ventaja, las LiPo tienen un electrolito líquido o en gel y otro electrolito polimérico capaz de retener y hacer circular los iones de litio y llevarlos a los acumuladores de estado sólido. Así, ambos electrolitos también realizan la función de separador de las placas de las celdas.

BMS

Esta sigla viene del inglés y hace referencia al sistema de gestión de baterías. El BMS de tu coche eléctrico te permitirá hacer un seguimiento de la función de los componentes de la batería y, además, cortará la carga en caso de detectar cualquier tensión. También impedirá una sobrecarga de las celdas bajando la carga o paralizando el proceso e interrumpirá el sistema de carga si se presenta un recalentamiento.

Entonces, gracias al BMS puedes evitar el deterioro de la batería del vehículo. 

Ilustración de una pantalla indicando el porcentaje de carga de un batería

Capacidad de la batería

La capacidad de la batería es el potencial de esta cuando se encuentra totalmente cargada. Por otro lado, la capacidad de carga total de la batería está estrictamente ligada a la demanda de energía de tu coche y su estado depende de varios factores. Entre los problemas más comunes, tenemos las fallas en la carga de la batería, un consumo de corriente superior a la capacidad de esta, el mal contacto entre los electrodos de la batería, rupturas en los hilos de conexión a la red eléctrica o el fin de la vida útil de la batería.

Celdas

Ya hemos dicho que las celdas son el núcleo activo de las baterías de los coches, pero quizás no sabías que están fabricadas a partir de materiales diversos, agrupadas en módulos y sumergidas en un líquido químico o electrolito. A su vez, estos módulos están conectados entre sí mediante un terminal positivo y otro negativo para la correcta circulación de corriente.

Estas celdas, además, tienen un sistema de refrigeración interno que mantiene una temperatura estable, evitando así la degradación de la batería y la pérdida de eficiencia durante la carga.

Ciclos de vida

Ilustración del ciclo de vida de una batería de un coche eléctrico

Los ciclos de vida de las baterías de los coches eléctricos, híbridos, a gasolina y gasoil representan la cantidad de veces que estas pueden realizar procesos de carga y descarga de la corriente acumulada (que viene del alternador de corriente eléctrica del propio coche).

Pero, no te preocupes. Las baterías están fabricadas para poder trabajar varios años en completo funcionamiento (esto dependerá de si el mantenimiento de sus componentes se realiza o no de manera periódica).

Degradación

Ilustración de la degradación de la batería de un coche eléctrico

Cuando hablamos de degradación de la batería nos referimos a su desgaste, a la pérdida de capacidad para retener la energía y, por lo tanto, a la disminución de su rendimiento.

Las baterías pueden dañarse o degradarse por distintas causas. Destacan los fallos de carga en el alternador, un consumo de corriente mayor que la capacidad energética, la degradación de las celdas por la elevada o baja temperatura interna y la pérdida o deterioro de dichas celdas. También el mal contacto de los electrodos de la batería, el daño de los cables, el encendido de un motor con fallos en repetidas ocasiones o por un tiempo prolongado y la llegada al límite de su vida útil.

Densidad de una batería

La densidad de la batería es la relación entre el volumen y el peso del líquido para baterías (también llamado electrolito) y nos habla de la capacidad de carga de esta. Con carga completa, la densidad medida con un densímetro es de 1.280SG (o gravedad específica) a 25ºC. Una densidad inferior o superior causaría daños en las celdas haciendo que estas pierdan eficiencia. Pero esto no es todo: el electrolito también influye en la densidad de la batería. Un electrolito sucio, evaporado y sin hidratar con agua desmineralizada afecta negativamente a la densidad.

Si te estás preguntando qué problemas pueden derivar de la alta densidad de la batería, una de las causas de esto puede ser la temperatura elevada de la batería y sus consecuencias van desde el dañado de la placa por los cristales y sulfatos generados hasta el deterioro de la rejilla interna o la reducción de la carga recibida debido a la alta sulfatación. Todo esto puede disminuir la vida útil de la batería. ¿Y qué pasa cuando la batería tiene una densidad baja? Esta puede ser debida a la baja temperatura de la batería y conlleva en muchos casos una carga incorrecta o poco duradera.

Ten en cuenta que una densidad precisa aumentará la energía de la batería, sobre todo si esta es de ion-litio.

Efecto Memoria

Se trata de un problema común en pilas o baterías de Níquel-Cadmio (NiCd) y Níquel-Hidruro Metálico (NiMH) recargables y es causado por una descarga incompleta.

Cuando esto sucede, al volver a cargar la batería esta pierde la capacidad de carga completa. Sin embargo, este problema suele solucionarse mediante un cargador-descargador diseñado para restaurar la carga normal. Tras cargar y descargar un par de veces la batería, volverá a recuperar su capacidad de carga.

Ion-litio

¿Sabías que las baterías de ion-litio son las más eficientes y tienen mayor densidad de carga eléctrica? Están en las baterías para móviles, ordenadores portátiles y coches eléctricos de última generación.

En este tipo de batería, uno de los electrodos está compuesto por una mezcla de litio y baña las celdas durante la descarga.

¿Quieres saber en qué estado se encuentra la batería de tu coche?

Averígualo aquí.

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