Baterías de litio para el coche eléctrico

REVE

El vehículo eléctrico depende del coste y la autonomía de la batería. Las baterías de litio suponen la llegada de los coches eléctricos de nueva generación.

Las limitadas reservas de petróleo y fundamentalmente los graves problemas ambientales derivados de la utilización cada vez mayor de motores de combustión, alimentados por derivados del petróleo, que ocasionan el calentamiento global, cuyos efectos comienzan a sentirse cada vez con mayor intensidad, han movido a buscar un sustituto energético limpio del petróleo, en principio por lo menos para el accionamiento de automóviles ligeros. William Tahil indicaba en 2007 que la flota automovilística mundial era de 1.000 millones de vehículos y que anualmente se producían 60 millones.

Por la excepcional cualidad del litio, de su elevada densidad energética, es decir la relación que hay entre la cantidad de energía que puede acumularse y su peso (tiene un peso específico de 0,53, muy bajo por ejemplo frente a otros elementos utilizados en baterías como 11,36 del plomo, 8,90 del níquel y 8,65 del cadmio), es la mejor alternativa para la fabricación de baterías que accionen los automóviles eléctricos, por lo que muchas empresas están inmersas en el desarrollo de baterías de litio que provean tanto autonomías de recorrido como velocidades aceptables (a mayor velocidad menor recorrido y a la inversa), que por el momento y a pesar de los avances de las baterías de Litio-ión, no son las deseables y por ello la industria del vehículo eléctrico no tiene el avance que se había previsto. Algunas potencias y recorridos ofrecidos por fabricantes de coches eléctricos son: Peugeot iOn 49 kW y 150 Km; Renault Zoe 65 kW y 210 Km y Nissan Leaf, 80 kW y 175 Km.
EVOLUCIÓN DE LA DENSIDAD ENERGÉTICA DE BATERIAS

Densidad energética de baterías y su relación con el petróleo. Fuente: Wikipedia

El desarrollo de la densidad energética de los principales tipos de acumuladores de energía (baterías) en Watts.hora/kilogramo (Wh/kg) puede resumirse en el cuadro que sigue, donde se ha incluido el petróleo para compararlo especialmente con las baterías utilizadas para accionar automóviles eléctricos.

Como se observa del cuadro, todas las baterías, excepto la de Litio-aire, que está en la fase experimental, están demasiado lejos de la densidad energética del petróleo. Las baterías de Litio-ión son las más utilizadas en los automóviles eléctricos y su densidad energética es 65 a 130 veces menor a la del petróleo, por lo que pesan bastante y aún así los recorridos por carga son muy limitados.

Las baterías de Plomo-ácido se las usa principalmente para motores de arranque de automotores. Las baterías de Níquel-Cadmio, Níquel-Metal-Hidruro (NiMH) y Litio-ión, así como las pilas alcalinas son utilizadas en dispositivos electrónicos (celulares, laptops etc.). Las baterías de Litio-ión son usadas también para el accionamiento de automóviles eléctricos o híbridos y las baterías de Litio- aire, que están en desarrollo, accionarían automóviles eléctricos con gran autonomía de recorrido.

La eficiencia energética de las baterías de Litio-ión es de 90%, comparada con 82% de las baterías de Plomo-ácido y 70% de las de NiMH. Las batería de Litio-ión pueden generar voltajes mucho mayores que las de NiMH. En lo que a ciclos de carga y descarga soportados se refiere, se tiene unos 1.400 para el NiMH frente a los 2.500-3.000 del Litio-ión.

Jorge Espinoz, http://www.hidrocarburosbolivia.com