Cómo es la batería de un coche eléctrico: componentes y fabricación - Corriente Eléctrica

Cómo es la batería de un coche eléctrico: componentes y fabricación

La batería del coche eléctrico está formada por cientos de células capaces de generar electricidad a través de una reacción electroquímica

La batería del coche eléctrico es un elemento indispensable para la movilidad limpia. Formada generalmente por pequeñas células de ión litio, esta batería de tracción es el almacén donde se guarda la energía para poder conducir. Es la alternativa eléctrica y limpia al depósito de combustible de los vehículos tradicionales. Pero, ¿cómo es por dentro la batería del coche eléctrico?

Componentes e ingredientes de las baterías de un coche eléctrico: de qué están hechas

Las baterías de los vehículos eléctricos usan como componente más llamativo el litio. También incluyen metales a los que estamos más acostumbrados, tales como acero o cobre, pero es el litio el que se encarga de la parte de almacenamiento. En concreto, la batería usa iones de litio o tecnología de Li-ion de una forma no muy diferente de la de un teléfono móvil.

¿Por qué litio y no otros materiales? El litio es el tercer elemento más ligero del universo: pesa poco. Eso significa que con él se consigue una menor densidad energética que con otros tipos de baterías o, dicho de otra forma, se puede almacenar la misma energía con menos volumen y peso.

Además, el litio es un material ideal para baterías químicas. Es capaz de retener la energía de la electricidad con mucha facilidad. Dicho esto, las baterías de coche eléctrico son más complejas que el ión de un único elemento.

Cómo se fabrican las baterías de los coches

El litio para las baterías se extrae de minas en forma de la sal carbonato de litio (Li2CO3), aunque gracias a su elevada reciclabilidad cada vez se usa más material proveniente de otras baterías; y estas son reutilizadas al finalizar su vida útil. Una vez seco, purificado, y combinado con un material aglutinante, el litio es colocado entre dos láminas metálicas, y al conjunto lo conocemos como “célula”.

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Componentes de una batería LG Chem (fabricante de la nueva ZE 40)

Estas células están tan comprimidas que el grosor de cada una de las láminas interiores mide lo que el diámetro de un pelo. Este grosor es clave, ya que es el que aporta densidad energética al conjunto. Para que haya corriente, al conjunto de capas de ion-li se le añade una capa cargada negativamente, como el cobre.

Tras pasar por un exhaustivo control de calidad, las células son montadas en módulos y estos en packs (ver el esquema de arriba). Como una muñeca matrioska. Se les agregan sistemas de gestión, y se colocan en la parte de abajo del vehículo.

Cómo se configura y monta la batería

Aunque ligero, los 300 kg de litio que usa la batería del Renault ZOE ZE 40 tiene un peso elevado. Bajo para los 300 km de autonomía real que desarrollan sus 41 kWh, pero que hay que tener en cuenta. Es por eso que se montan en la parte de abajo del vehículo, aportando estabilidad al conjunto y ayudando a la maniobrabilidad.

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Distribuir la batería por el chasis del coche encarece el montaje y eleva el centro de gravedad del vehículo, algo que no interesa desde el punto de vista de la seguridad al volante.

Una vez montada en taller mediante herramientas mecánicas, toca configurar el sistema. Un ajuste por software que tiene varios objetivos, como tarar la capacidad de almacenamiento de la batería para que marque el kilometraje y autonomía correctos; o verificar los sistemas de carga y descarga.

Cómo almacena energía una batería

Hablamos de kWh y litio pero, ¿cómo es capaz una batería de coche eléctrico de almacenar energía? La clave está en el suministro de energía continua y el control de potencia para la carga y descarga. La red eléctrica funciona en alterna, pero un convertidor localizado junto al motor eléctrico es capaz de transformar con eficiencia la energía a continua.

Luego, el proceso es muy similar a cargar el móvil. Se genera una diferencia de potencial eléctrico que el ión-litio de la batería es capaz de almacenar. Los nuevos avances en baterías eléctricas (Renault pasó de 22 kWh a 41 kWh en 2016) han logrado duplicar la capacidad añadiendo solo un 10% más de peso.

El proceso de almacenaje ocurre en la parte de la batería a la que hemos llamado célula. La tensión eléctrica provoca una reacción química con los iones de litio y se produce un trasvase de electrones del polo positivo al ion, generándose una sustancia a la que le “sobran” electrones.

En el polo negativo de la célula ocurre lo contrario. Se produce una reacción química en la que el ion de litio cede electrones al metal del polo, resultando un producto químico al que le faltan electrones. Cuando el motor arranca y pisamos el acelerador, ambos polos de la batería se conectan y fluyen los electrones.

Recargas en aumento

Las baterías tienen un número de recargas limitado, de manera que a medida que se usan, van perdiendo capacidad de almacenamiento debido a un producto químico residual que se forma en cada recarga y se va acumulando, restando espacio a los iones operativos.

Esto también se va corrigiendo con la evolución de las baterías, habiéndose reducido notablemente en la última generación de baterías del ZOE, la cual está garantizada de forma ilimitada en la opción de alquiler, con sustitución de la misma en caso de alcanzar menos del 75% de capacidad.

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Cómo se reciclan y reutilizan las baterías de un coche eléctrico

Una de las ventajas de usar baterías de litio es que son 100% reciclables, quedando asegurado el proceso tanto en la compra como en alquiler de una batería de Renault. El reciclaje comienza con el completo desmontaje de la batería y el rehabilitado o reciclado de todos los componentes estructurales.

Las células son tratadas aparte por socios de Renault especialistas en su reciclaje. Siguiendo procesos hidrometalúrgicos son capaces de recuperar los diferentes metales: cobre, cobalto, níquel… El litio también puede ser recuperado en caso necesario.

 

 

 

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