Los autos eléctricos tienen un problema: sus baterías desperdician un 27% de su energía potencial

Un pequeño número de celdas envejecidas puede reducir la vida útil de la batería de un vehículo eléctrico , según un nuevo estudio que analizó datos reales de autos durante más de tres años.

La investigación, liderada por el profesor Chen Zhongwei, del Instituto de Física Química de Dalian, en China, y el profesor Zou Changfu, de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, determinó que hasta el 27,1% de los recursos energéticos potenciales de un paquete de baterías queda sin utilizar cuando las celdas más débiles son retiradas de servicio.

Los resultados del estudio fueron publicados en la revista Nature Energy.

El efecto de la celda más débil limita el rendimiento del paquete completo Un paquete de baterías para vehículos eléctricos contiene numerosas celdas que funcionan como un solo sistema.

Sin embargo, las variaciones en los materiales, la fabricación, la agrupación de las celdas, la temperatura y las condiciones de funcionamiento provocan que se deterioren a ritmos distintos.

Esto genera lo que los investigadores denominan el “efecto de la celda más débil” : durante la carga, una celda de menor capacidad puede alcanzar primero el límite superior de voltaje, mientras que durante la descarga o el funcionamiento a alta potencia, una celda con mayor resistencia interna puede llegar antes a sus límites de seguridad.

Cuando la celda que envejece más rápido alcanza el final de su vida útil, el paquete completo puede retirarse del servicio aunque las celdas restantes conserven capacidad utilizable .

A diferencia de investigaciones anteriores, basadas en pruebas de laboratorio, este estudio examinó las consecuencias a largo plazo de esta inconsistencia durante el funcionamiento real de los vehículos.

Datos de vehículos con distintas tecnologías de batería El conjunto de datos analizado abarcó turismos equipados con baterías de níquel-manganeso-cobalto y autobuses con baterías de fosfato de hierro y litio , algunos de los cuales habían recorrido hasta 300.000 kilómetros (186.411 millas).

El equipo de investigación desarrolló un marco de trabajo a escala de flota para medir cómo las diferencias entre las celdas afectan el rendimiento, la vida útil y el consumo energético de las baterías.

Los investigadores analizaron señales de voltaje, corriente, temperatura y estado de carga, y combinaron la identificación de modelos de batería con redes neuronales para estimar los cambios en la capacidad y la resistencia interna de las celdas en condiciones estandarizadas.

Este método redujo la influencia de los cambios estacionales y de las diferencias en los niveles de carga y las condiciones de funcionamiento, lo que permitió comparar de forma consistente las trayectorias de envejecimiento entre vehículos.