Guía útil sobre los factores que influyen en la duración de las baterías de los VE y preguntas frecuentes

Después de utilizar el tranvía durante un periodo de tiempo, la batería pierde energía cada vez más rápido. ¿Por qué? Cada vez que cargo la batería, por mucho que se cargue, ¿cuenta como un consumo del ciclo de vida? Estas son algunas de las preguntas más frecuentes sobre la vida útil de las baterías de los VE.

¿Qué significa duración de la batería?

La vida útil de una batería se refiere al periodo de tiempo, o número de ciclos, que una batería puede mantener para cumplir los requisitos de rendimiento especificados en condiciones normales de uso. La vida útil de la batería de un VE depende de muchos factores, como el estado de la batería, los patrones de carga y descarga, la temperatura, etc. A continuación se indican algunas métricas comunes de la vida útil de las baterías de los VE:

Ciclo de vida: La vida útil es el número de veces que una batería puede realizar un ciclo completo de carga y descarga. Cada ciclo de carga y descarga reducirá ligeramente la capacidad de la batería. La vida útil se suele medir por el número de ciclos de carga y descarga. Por ejemplo, una vida útil de 1000 ciclos significa que después de cargar y descargar la batería 1000 veces, su capacidad disminuirá hasta un determinado porcentaje de la capacidad inicial.

Capacidad desvanecida: La pérdida de capacidad se refiere a la pérdida gradual de capacidad de la batería con el tiempo y el uso. La velocidad a la que se desvanece la capacidad de la batería depende de muchos factores, como la química de la batería, la temperatura, los índices de carga y descarga y las condiciones de uso. Normalmente, el desvanecimiento de la capacidad de la batería provocará la reducción de su energía eléctrica almacenada después de un cierto periodo de uso.

Tiempo de almacenamiento: Las pilas también pierden energía de forma natural cuando no se utilizan durante largos periodos de tiempo. El tiempo de almacenamiento es el tiempo que una batería es capaz de mantener su capacidad y rendimiento cuando no se utiliza. Diferentes tipos de baterías (batería de litio hierro fosfato, batería ternaria de litiobatería de plomo-ácido, etc.) tienen diferentes tasas de autodescarga, y las baterías con altas tasas de autodescarga se consumen más rápido durante el almacenamiento.

La duración de las baterías es una consideración importante, especialmente para aplicaciones como la duración de las baterías de los vehículos eléctricos, la electrónica portátil y los sistemas de almacenamiento de energías renovables. Comprender la vida útil de las baterías puede ayudar a los usuarios a utilizarlas y mantenerlas adecuadamente para prolongar su vida útil y garantizar un rendimiento y una fiabilidad continuos.

¿Por qué cada ciclo de carga y descarga provoca una disminución de la capacidad de la batería?

La ligera disminución de la capacidad de la batería y de la vida útil de la batería del VE con cada ciclo de carga y descarga se debe principalmente a las reacciones químicas y a los cambios físicos que se producen en el interior de la batería.

Proceso de carga

Durante la carga, se liberan iones positivos del material del cátodo y se forman depósitos metálicos en el material del ánodo. Estos procesos implican el movimiento de iones en el electrolito y la interacción de los materiales de los electrodos. Sin embargo, dado que las reacciones químicas van inevitablemente acompañadas de algunas reacciones secundarias, éstas provocan una ligera pérdida de capacidad de la batería.

Proceso de descarga

Durante el proceso de descarga, los iones positivos se desplazarán del cátodo al ánodo, generando corriente eléctrica para alimentar dispositivos externos. Esto hace que los iones y electrones del material del electrodo se recombinen, restaurando la energía química de la pila. Sin embargo, estas reacciones químicas no son completamente reversibles, por lo que durante cada descarga, un pequeño porcentaje de iones no consigue volver a su estado químico original, lo que se traduce en una ligera pérdida de capacidad de la batería.

Esta pérdida de capacidad durante el ciclo de carga-descarga se denomina pérdida de capacidad de la batería. La velocidad de pérdida de capacidad depende de la composición química de la batería, de su diseño y de las condiciones de uso. Aunque los fabricantes de baterías suelen hacer todo lo posible por reducir la velocidad de pérdida de capacidad, a medida que aumenta el número de ciclos de carga y descarga, la capacidad de la batería disminuye gradualmente, lo que acaba afectando a la vida útil, el rendimiento y la autonomía de la batería del VE.

Por lo tanto, para prolongar la vida útil de la batería del VE y mantener una alta capacidad, los usuarios pueden tomar algunas medidas, como evitar la carga y descarga excesivas, evitar los entornos con temperaturas excesivamente altas o bajas, utilizar las baterías adecuadas cargador de batería y sistemas de gestión, etc. Las pruebas periódicas de los ciclos de la batería y un mantenimiento adecuado también ayudan a controlar y proteger la capacidad de la batería, la vida útil de la batería del VE y su rendimiento.

Por qué no sobrecargar y sobredescargar

La carga y descarga excesivas pueden afectar negativamente a la salud de la batería y a la vida útil del VE. He aquí algunas razones:

Daños por reacción química:

Las reacciones químicas dentro de la batería tienen lugar durante la carga y la descarga. Cuando una batería se carga a un estado de carga demasiado alto o se descarga a un estado de carga demasiado bajo, estas reacciones químicas pueden volverse inestables o salirse de control, provocando cambios en la materia dentro de la batería, pérdida de electrolito y daños en los electrodos. Estos cambios aumentan la resistencia interna de la batería, reduciendo su capacidad, su vida útil y su rendimiento.

Corrosión electroquímica:

La sobrecarga o la descarga pueden provocar la corrosión electroquímica del electrolito y los electrodos del interior de la batería. Esto puede provocar un cambio en la composición del electrolito, formando una capa sólida de electrolito o una película polarizada, dificultando el transporte de iones y electrones, y reduciendo la vida útil de la batería del VE.

Generación de calor:

La carga y descarga excesivas pueden hacer que la batería genere un calor excesivo. Una temperatura excesivamente alta dañará los materiales químicos y la estructura del interior de la batería, y acelerará su envejecimiento y la pérdida de capacidad. Al mismo tiempo, la sobredescarga también puede provocar el fallo del mecanismo de protección contra sobredescargas dentro de la batería, dañando aún más la estabilidad y seguridad de la batería.

Ciclo de vida reducido:

Una carga y descarga excesivas aumentarán la pérdida de vida útil de la batería. Cada ciclo de carga-descarga provoca una ligera disminución de la capacidad de la batería, y la sobrecarga y la descarga aceleran este proceso, lo que conduce a un deterioro más rápido de la vida útil de la batería del VE y a la degradación de su rendimiento.

Por lo tanto, para proteger la salud de la batería y prolongar la vida útil de la batería del vehículo eléctrico, se recomienda evitar la sobrecarga y la descarga. Controlar el nivel de carga a un nivel moderado y evitar poner la batería en un estado de carga demasiado bajo, como recomiendan los fabricantes de vehículos eléctricos, maximiza la protección de la batería y proporciona un rendimiento y una autonomía fiables.

¿Cuenta la batería como un ciclo de vida por carga?

No, una carga por batería no equivale a un ciclo de vida. La vida útil de un ciclo significa que la batería completa un ciclo completo de carga y descarga. Un ciclo completo de carga y descarga es cuando la batería se utiliza desde un estado específico de carga a otro estado específico de carga, y luego se carga de nuevo al estado original de carga.

La vida útil suele medirse en número de ciclos completos de carga y descarga. Fabricante de baterías de litio suele proporcionar un índice de vida útil de la batería. Por lo tanto, cada carga no se cuenta directamente como un ciclo de vida. La vida útil se mide en función del número de ciclos completos de carga y descarga.

Sin embargo, cómo y cuánto se realiza cada carga puede tener un impacto en la vida de la batería del VE, por lo que seguir las recomendaciones del fabricante y las mejores prácticas sigue siendo recomendable para preservar la salud de la batería y prolongar su vida útil.

¿Cómo funciona la protección contra sobrecarga y sobredescarga de los VE?

La protección contra sobrecarga y sobredescarga de los vehículos eléctricos está diseñada para proteger la seguridad y el rendimiento del sistema de baterías. Estas funciones de protección están diseñadas para evitar la sobrecarga o la sobredescarga de la batería, prolongando así la vida útil de la batería del VE y garantizando el correcto funcionamiento del vehículo. A continuación se ofrece información básica sobre la protección contra sobrecarga y sobredescarga:

Protección contra sobrecarga:

Control de la tensión: El BMS del vehículo monitorizará el voltaje de la batería. Cuando el voltaje de la batería supere el rango de seguridad, el BMS tomará medidas para impedir que se siga cargando y evitar así la sobrecarga.

Corte de carga: el BMS puede detener la carga cuando la batería alcanza la tensión máxima establecida para evitar que la batería siga aceptando corriente. Esto evita que la batería se sobrecargue y reduce los riesgos de seguridad.

Protección contra sobredescarga:

Control de la tensión: El BMS también controlará el voltaje de la batería. Cuando el voltaje de la batería descienda a un nivel seguro, el BMS tomará medidas para impedir que se siga descargando y evitar así una sobredescarga.

Protección de apagado: Cuando el voltaje de la batería es demasiado bajo, el BMS corta la conexión entre la batería y el vehículo para evitar que se siga descargando. Esto ayuda a proteger la batería de los daños causados por la sobredescarga.

Gracias a estas medidas de protección contra la sobrecarga y la sobredescarga, los vehículos eléctricos pueden evitar el riesgo de sobrecarga o sobredescarga del sistema de baterías, mejorar y garantizar el funcionamiento seguro y fiable del vehículo. Sin embargo, aunque estas protecciones reducen el riesgo, se sigue recomendando a los usuarios que sigan unos hábitos de carga y uso adecuados para maximizar la vida útil y el rendimiento de la batería del vehículo eléctrico.

¿La batería con protección contra sobrecarga nunca se carga completamente?

La protección contra la sobrecarga no significa que la batería nunca pueda cargarse por completo. De hecho, el sistema de gestión de la batería (BMS) de un vehículo eléctrico controlará el voltaje de la batería y detendrá la carga cuando el voltaje de la batería se acerque al valor máximo de seguridad establecido para evitar la sobrecarga. De este modo se garantiza que la batería no supere un rango de seguridad.

Cuando el voltaje de la batería se acerca al valor máximo de seguridad, el BMS puede reducir o detener la carga para evitar el suministro continuo de corriente a la batería. Esto evita la sobrecarga de la batería, prolonga la vida útil de la batería del VE y reduce los riesgos de seguridad. La carga se reanudará una vez que el voltaje de la batería caiga dentro de un rango seguro.

Por lo tanto, la protección contra sobrecarga está diseñada para garantizar que la batería permanezca dentro de un rango seguro mientras se carga, no para evitar que la batería se cargue completamente. Cuando la potencia de la batería se acerca a 100%, el BMS tomará medidas para controlar la velocidad de carga o detener la carga para proteger la salud y la seguridad de la batería. Esto ayuda a prolongar la vida útil de la batería del VE y garantiza el correcto funcionamiento del vehículo.

¿La potencia de la batería nunca llega a 0 con la protección contra sobredescarga?

La protección contra sobredescarga está diseñada para evitar que la batería baje demasiado para proteger la salud y el rendimiento de la batería. El BMS del vehículo eléctrico controlará el voltaje de la batería y tomará medidas para evitar que siga descargándose cuando el voltaje de la batería descienda hasta el valor mínimo de seguridad establecido.

Cuando el voltaje de la batería cae hasta un valor mínimo de seguridad establecido, el BMS puede desconectar la batería del vehículo para evitar que se siga descargando. De este modo se evita que la batería se descargue en exceso, lo que comprometería su rendimiento y su vida útil.

Sin embargo, eso no significa que la batería no pueda utilizarse nunca a 0%. El valor mínimo de seguridad del BMS suele dejar un cierto margen, es decir, aunque el medidor muestre 0%, sigue habiendo un margen de seguridad en la batería para garantizar que la batería no se dañará por sobredescarga para asegurar que la batería se mantiene dentro de un rango seguro. Cuando la potencia de la batería está cerca del valor mínimo de seguridad, el BMS tomará medidas para dejar de utilizar la potencia de la batería para proteger la salud y el rendimiento de la batería.

A menudo se aconseja a los usuarios que no agoten la batería por completo, sino que la carguen cuando esté baja para protegerla y prolongar su vida útil. Hacer esto garantiza que la batería funcione dentro del rango de carga adecuado y proporcione un buen rendimiento y fiabilidad.