Tipos de baterías
Las baterías son el mayor escollo de los vehículos eléctricos. Al ser elementos pesados y voluminosos representan un gran reto a la hora de diseñar cualquier vehículo eléctrico.
Las baterías se diferencian por los elementos químicos utilizados, los cuales otorgan a la batería unas características determinadas. Comúnmente se destacan para cada tipología las siguientes características:
- Capacidad – Cantidad de energía que es capacidad de almacenar (kWh)
- Densidad Energética – Cantidad de energía que es capacidad de almacenar en relación a su peso (Wh/kg)
- Potencia – Potencia que es capaz de transmitir al motor (W)
- Ciclo de vida – Número de ciclos de carga y descarga completos que es capaz de soportar antes de quedar su capacidad reducida en un 20% (ciclos)
- Velocidad de recarga – Tiempo necesario para la carga completa de la bateria (C)
- Coste – recursos económicos necesarios para su fabricación (€)
Llas baterías han ido evolucionando a lo largo de los años en la búsqueda de mayores densidades de carga, seguridad y reducción de costes, resultando en un gran número de químicas, cada una con sus propias ventajas y desventajas. Cabe destacar que no existe una batería óptima, si no que, en función del uso que esta vaya a tener, deberá elegirse la que mejor prestaciones aporte.
Se incluyen a continuación las químicas de baterías más comunes.
- Baterías de Plomo-Ácido (PB- ácido). Las baterías de PB- ácido son las más antiguas. Tienen un bajo coste, pero también una baja densidad energética por lo que son usadas en vehículos de pequeño tamaño.
- Baterías de Ion-Litio (LiCoO2). Están formadas por un electrolito de sal de litio y electrodos de litio, cobalto y oxido. A día de hoy, presentan las mejores densidades energética (alrededor de 150Wh/kg), así como un alto número de ciclos de carga/descarga (aproximadamente 5.000), por lo que tienen vidas útiles superiores a los 10 años. Tienen un coste elevado dada la escasez del litio.
- Batería de Litio-Ferrofosfato (LiFEP04). Estas baterías son más económicas que las Ion-litio, aunque con una densidad energética algo menor (90-120Wh/kg). Son además unas baterías seguras y de alta durabilidad.
- Baterías de Polímero de litio (LiPo). Su uso en vehículos eléctricos no está estendido, debido a su elevado coste de fabricación. Tiene unas características superiores en relación a las Ion-Litio en cuanto a potencia y densidad energética, aunque presentan una vida útil baja.
- Baterías de Níquel-Hidruro Metálico (NiMh). Las baterías de níquel e hidruro metálico son las que se pueden encontrar en la mayoría de híbridos. Tienen una buena densidad energética y son relativamente económicas. Además, soportan un buen número de ciclos de carga y descarga. Sin embargo, tienen poca resistencia a las sobrecargas y corrientes altas por lo que no son recomendables en vehículos enchufables (BEV & PHEV).
- Baterías de Níquel-Cadmio (NiCd). Estas baterías tienen un gran rendimiento a bajas temperaturas. Sin embargo, tienen una densidad energética baja, un escaso número de ciclos de recarga, y un coste elevado.
- Baterías ZEBRA (sal fundida). Estas baterías se utilizaron en los primeros vehículos eléctricos y tenían un gran potencial debido a su buena densidad energética (125 Wh/kg), precio contenido y estar compuesta por materiales renovables, haciéndola una batería 100% reciclable. No obstante, estas baterías tienen una vida útil más reducida que las de litio y operan a unas temperaturas altas, lo cual les lleva a tener una autodescarga elevada en parado por mantener la temperatura.
