Expectativa de vida útil de la batería de automóvil de iones de litio

Introducción

La química de la batería ha recorrido un largo camino desde 1800 cuando Alessandro Volta refutó la teoría común de que la electricidad solo podía ser creada por seres vivos. Hoy en día, contamos con tecnología de baterías de iones de litio que se utiliza en muchos dispositivos en todo el mundo. En casi todos los hogares hay una batería de iones de litio. Estas baterías ahora se encuentran en vehículos eléctricos. La batería de automóvil de iones de litio almacena cantidades increíbles de energía que se pueden descargar de forma rápida, segura y sin problemas. Eso es realmente lo que les da a los vehículos eléctricos, también conocidos como EV, aceleración instantánea, manejo receptivo y tiempos de recarga rápidos.

La mayoría de las baterías de vehículos eléctricos son de litio, que pueden estar compuestas por una mezcla de cobalto, manganeso, níquel y grafito, así como otros componentes primarios. Algunos de estos materiales son raros y más difíciles de encontrar que otros, sin embargo, ninguno debe clasificarse como "materiales de tierras raras".

Las baterías de vehículos eléctricos son lo suficientemente nuevas como para preguntarse, ¿cuánto durarán? Cuando una batería de litio se carga y descarga una vez, se denomina ciclo. La capacidad de la batería de iones de litio se degrada a medida que aumenta el número de ciclos. La duración de la batería se mide en ciclos. El estándar de ciclos de la industria se establece en el 80% de la capacidad y, a menudo, se utiliza como punto de referencia. Siga leyendo para descubrir más sobre la esperanza de vida de la batería de automóvil de iones de litio.

¿Cuál es la esperanza de vida de una batería de iones de litio?

La esperanza de vida de una batería de iones de litio es una de las mayores preocupaciones que tienen los compradores potenciales al considerar un automóvil eléctrico. Aparte del alcance, siempre existe el miedo a quedarse sin energía oa la mitad del viaje, algo que se conoce como ansiedad de alcance. La forma en que la batería de un automóvil eléctrico podría degradarse con el tiempo se describe generalmente como una gran barrera para la propiedad de un automóvil eléctrico.

Como cualquier otra batería de iones de litio como la de su computadora portátil o teléfono móvil, las baterías de los automóviles eléctricos perderán parte de su capacidad durante un período prolongado de uso. Hay razones por las que esto sucede y hay cosas que puede hacer para mantener la batería de su automóvil eléctrico en condiciones por más tiempo.

La esperanza de vida de una batería de iones de litio de un automóvil eléctrico puede depender del kilometraje del vehículo. Es posible que no haya una respuesta exacta o específica a la pregunta sobre la esperanza de vida de una batería de iones de litio, pero dependiendo de cómo trate y use la batería, más durará. Además, cuando se produzca la degradación, el vehículo seguirá siendo utilizable, solo tendrá que reemplazar la batería por una nueva.

Las baterías de litio avanzadas de los vehículos eléctricos están diseñadas para durar mucho tiempo, pero con el tiempo se desgastarán. Actualmente, verá que la mayoría de los fabricantes ofrecen garantías de 8 años / 100,000 millas para sus baterías. Por ejemplo, Nissan ofrece cobertura adicional por pérdida de capacidad de la batería durante 5 años o 60.000 millas.

¿Qué acorta la vida útil de la batería de litio?

Hay varias cosas que acortan la vida útil de una batería de litio. Veámoslos:

1. Sobrecarga o alto voltaje: cuando una batería de litio se está cargando, su voltaje aumenta lentamente. Cuando alcanza la carga completa, el voltaje de la batería está en su punto más alto y no subirá mucho más. El voltaje máximo varía con la química de la celda de litio. Cuando se sobrecarga, el voltaje puede exceder el voltaje máximo de la celda y esto arruina la vida útil de la batería.

2.Altas temperaturas: el uso de la batería a altas temperaturas puede reducir la vida útil de la batería de litio. Las altas temperaturas pueden provocar un sobrecalentamiento que puede provocar daños en la batería, un incendio o incluso una explosión. Hoy en día, las baterías vienen con sistemas de administración de baterías (BMS) que se utilizan para controlar el voltaje de carga, por lo que nunca se exceden el voltaje y la temperatura máximos.

3.Descarga profunda o voltaje demasiado bajo: una descarga profunda o un voltaje demasiado bajo pueden reducir significativamente el ciclo de vida de su batería de litio. El nivel de carga de las baterías se describe de dos formas. La primera descripción se llama estado de carga (SoC), por el cual si una celda está completamente cargada, se dice que está al 100% de SoC. La otra descripción es la profundidad de descarga (DoD), según la cual si una celda está completamente descargada, se dice que está al 100% DoD. 100% DoD reducirá en gran medida el ciclo de vida de la batería. Por lo tanto, para maximizar la vida útil del ciclo de la batería, se debe evitar la descarga profunda.

4. Altas descargas o corriente de carga: las baterías se caracterizan por tasas C. La tasa C se define en unidades de C, donde 1C significa que la batería se puede cargar en una hora. Si la batería se carga a 2 ° C, significa que la batería se puede cargar en media hora. Las baterías de alta tasa C se pueden cargar o descargar muy rápido y producen mucha energía. Aquellos con una tasa C baja tienen menor potencia. Si se excede la tasa de C en la batería de litio, se producen cambios en el ánodo que degradan el rendimiento.

¿Con qué frecuencia se deben reemplazar las baterías en un automóvil eléctrico?

Una batería se puede definir como el corazón de su vehículo eléctrico. Define qué tan lejos puede llegar y cuánto tardará en recargarse. Los compradores potenciales de vehículos eléctricos se preguntan con qué frecuencia deben reemplazarse las baterías de un automóvil eléctrico.

Como ocurre con todas las baterías, las baterías de iones de litio tienen una vida útil limitada. Pierden capacidad con cada carga o descarga completa, o simplemente con cada ciclo completo. Cuantos más ciclos pasa por la batería, más se degrada su capacidad. Esto da como resultado la eventual reducción de la autonomía del coche.

Sin embargo, eso no significa que después de aproximadamente un año, el rendimiento y el alcance de la batería de litio disminuirán notablemente. La caída es gradual y lenta. Es muy poco probable que reemplace la batería después de cinco años de uso. La batería puede durar al menos 10 años incluso hasta 20 años antes de necesitar reemplazo.

En general, es poco probable que la batería de litio de un automóvil eléctrico se degrade hasta el punto en que necesite ser reemplazada. Según Nissan, solo han tenido que reemplazar un puñado de baterías del Nissan Leaf, a pesar de que hay miles de modelos en la carretera.

Debe tener en cuenta que, a menos que maltrate su batería, es probable que obtenga 100,000 millas como mínimo, e incluso mucho más.

Si es necesario cambiar las baterías, la forma en que compró el automóvil influirá en lo que deberá hacer. Si compró el automóvil y la batería juntos, es posible que deba comprar una batería nueva. El costo de la batería varía según el tipo y tamaño de la batería. Si compró el automóvil y contrató la batería, la batería será reemplazada o reparada sin cargo.

¿Cómo se cuida la vida útil de la batería de iones de litio del automóvil?

Hay algunas medidas que puede tomar para cuidar la duración de la batería de iones de litio del automóvil.

Evite la sobrecarga: para obtener la máxima duración del ciclo de la batería, debe evitarse la sobrecarga. La sobrecarga puede causar cambios químicos dentro de la propia batería que pueden afectar negativamente la eficiencia con la que puede almacenar energía.

Evite la descarga profunda: descargar la batería de un automóvil eléctrico para vaciarla no es una buena idea. Las baterías de iones de litio funcionan de manera óptima cuando están entre el 50% y el 80% de su capacidad.

Evite las temperaturas extremas: el frío o el calor extremos pueden afectar negativamente la batería de su automóvil, por lo que el guardabosques puede viajar. Para prolongar la vida útil de la batería, se debe evitar el uso de baterías en temperaturas extremas.

Evite una alta descarga o corriente de carga: la tasa C de la batería de litio no debe excederse, ya que da lugar a cambios de ánodo que degradan el rendimiento. El funcionamiento adecuado del electrodo depende de la estructura de la superficie del electrodo. La estructura puede cambiar si se excede la tasa C.?

Conclusión

La expectativa de vida útil de la batería de iones de litio del automóvil depende de cómo la trate. No debe someter su batería a altas temperaturas, sobrecargarla, descarga profunda o alta descarga o corriente de carga, todo esto puede afectar significativamente el funcionamiento de la batería y por lo tanto su vida útil. Las baterías de vehículos eléctricos son cada vez más asequibles, duraderas y están respaldadas por las garantías de los fabricantes, por lo que las barreras para la propiedad de automóviles eléctricos están destinadas a comenzar a desaparecer.