¿Cómo funcionan las baterías de automóviles eléctricos?

2019-05-31

El sistema de almacenamiento de energía en los autos eléctricos viene en forma de batería. El tipo de batería puede variar dependiendo de si el vehículo es totalmente eléctrico (AEV) o eléctrico híbrido enchufable (PHEV). La tecnología actual de la batería está diseñada para una vida útil prolongada (generalmente alrededor de 8 años o 100,000 millas). Algunas baterías pueden durar de 12 a 15 años en climas moderados, o de 8 a 12 años en climas extremos. Hay cuatro tipos principales de baterías usadas en automóviles eléctricos: iones de litio, hidruro de níquel-metal, ácido de plomo y ultracondensadores.

Tipos de baterías de autos eléctricos
Baterías de iones de litio
El tipo más común de batería utilizada en los automóviles eléctricos es la batería de iones de litio. Este tipo de batería puede sonar familiar: estas baterías también se usan en la mayoría de los dispositivos electrónicos portátiles, incluidos los teléfonos celulares y las computadoras. Las baterías de iones de litio tienen una alta relación potencia / peso, alta eficiencia energética y buen rendimiento a altas temperaturas. En la práctica, esto significa que las baterías contienen mucha energía para su peso, lo cual es vital para los autos eléctricos; menos peso significa que el auto puede viajar más lejos con una sola carga.Baterías de iones de litiotambién tienen una baja tasa de "autodescarga", lo que significa que son mejores que otras baterías para mantener la capacidad de mantener una carga completa a lo largo del tiempo.

Además, la mayoría de las piezas de la batería de iones de litio son reciclables, lo que hace que estas baterías sean una buena opción para las personas con conciencia ambiental. Esta batería se usa tanto en AEV como en PHEV, aunque la química exacta de estas baterías varía de las que se encuentran en la electrónica de consumo.

Baterías de hidruro de níquel-metal
Las baterías de hidruro de níquel-metal se usan más ampliamente en vehículos híbridos eléctricos, pero también se usan con éxito en algunos vehículos totalmente eléctricos. Los vehículos híbridos eléctricos no obtienen energía de una fuente de enchufe externa y, en cambio, dependen del combustible para recargar la batería, lo que los excluye de la definición de automóvil eléctrico.

Las baterías de hidruro de níquel-metal tienen un ciclo de vida más largo que las baterías de iones de litio o de ácido de plomo. También son seguros y tolerantes al abuso. El mayor problema con las baterías de hidruro de níquel-metal es su alto costo, alta tasa de autodescarga y el hecho de que generan calor significativo a altas temperaturas. Estos problemas hacen que estas baterías sean menos efectivas para vehículos eléctricos recargables, por lo que se usan principalmente en vehículos eléctricos híbridos.

Baterías de plomo ácido
Las baterías de plomo-ácido solo se utilizan actualmente en vehículos eléctricos para complementar otras cargas de baterías. Estas baterías son de alta potencia, económicas, seguras y confiables, pero su corta vida útil y su bajo rendimiento en temperaturas frías hacen que sean difíciles de usar en vehículos eléctricos. Hay baterías de plomo-ácido de alta potencia en desarrollo, pero las baterías ahora solo se usan en vehículos comerciales como almacenamiento secundario.

Ultracondensadores
Los ultracondensadores no son baterías en el sentido tradicional. En cambio, almacenan líquido polarizado entre un electrodo y un electrolito. A medida que aumenta la superficie del líquido, también aumenta la capacidad de almacenamiento de energía. Los ultracondensadores, como las baterías de plomo y ácido, son principalmente útiles como dispositivos de almacenamiento secundario en vehículos eléctricos porque los ultracondensadores ayudan a las baterías electroquímicas a nivelar su carga. Además, los ultracondensadores pueden proporcionar a los vehículos eléctricos potencia adicional durante la aceleración y el frenado regenerativo.

¿Cómo funcionan las baterías de automóviles eléctricos?
Los vehículos totalmente eléctricos tienen un motor de tracción eléctrica en lugar del motor de combustión interna utilizado en automóviles a gasolina. Los AEV utilizan una batería de tracción (generalmente una batería de iones de litio) para almacenar la electricidad utilizada por el motor para conducir las ruedas del vehículo. El paquete de baterías de tracción es la parte del automóvil que debe enchufarse y recargarse, y su eficiencia ayuda a determinar el alcance general del vehículo.

En los vehículos eléctricos híbridos enchufables, el motor de tracción eléctrica funciona con una batería de tracción muy parecida a un AEV. La principal diferencia es que la batería también tiene un motor de combustión. Los PHEV funcionan con energía eléctrica hasta que la batería se agota y luego cambian a combustible que alimenta un motor de combustión interna. La batería, generalmente de iones de litio, se puede recargar enchufándola, mediante frenado regenerativo o utilizando el motor de combustión interna. La combinación de batería y combustible le da a los PHEV un rango más largo que sus contrapartes totalmente eléctricas.

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