Conoce de qué están compuestas y cómo funcionan las baterías de litio que impulsan los vehículos eléctricos

Este vital elemento se encarga de almacenar y entregar la energía para la propulsión del automóvil. Se espera que hacia el 2037 el consumo de litio en baterías representaría entre el 75% y 80% de la demanda mundial.

20 de Noviembre de 2017 | 10:13 | Emol
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SANTIAGO.- El futuro de la industria automotriz parece ser eminentemente eléctrico. Prácticamente todos los fabricantes de autos están desarrollando vehículos de este tipo o híbridos, con el objetivo de cumplir con las cada vez más demandantes normas de emisiones y así ayudar a combatir el calentamiento global.

Es por esto que las baterías de ion-litio utilizadas tanto en los automóviles como en algunos dispositivos electrónicos se han masificado, lo que ha contribuido para que el segmento de baterías represente el 40% de la demanda del litio a nivel mundial.

Cifra que se espera vaya en aumento en los próximos años. “El crecimiento futuro de la demanda de litio se explicará principalmente por el uso de este en baterías para autos eléctricos. Hacia 2037 estimamos que el consumo de litio en baterías representaría entre el 75% y 80% de la demanda mundial”, explica Daniela Desormeaux, experta en la materia y socia fundadora de SignumBOX Inteligencia de Mercados.

El motivo por el que este tipo de baterías se ha impuesto a otra como las de Plomo-Ácido o Metal-Níquel, es que su voltaje, densidad energética, potencia específica, carga utilizable, eficiencia de recarga y ciclo de vida es superior, a la vez que tiene un índice de descarga inferior.

Sin embargo, estas tienen una menor robustez ante variaciones de voltaje, lo que obliga a incorporar costosos sistemas de gestión de las baterías para su protección y correcto funcionamiento. Lo que sumado a su propia composición química incrementa su costo de producción. Un elemento clave en el desarrollo de los vehículos eléctricos.

Composición y funcionamiento

Las baterías de ion-litio están compuestas por un electrodo positivo (cátodo) en forma de Li2CO3 o LiOH en el caso de las baterías recargables; un electrodo negativo (ánodo), litio en forma de metálica en baterías no recargables; un separador; y un electrolito (litio en forma de LiC1).

Los electrodos inmersos en un líquido conductor (electrolito) es lo que se conoce como celda y la combinación de varias celdas forman la batería.

El funcionamiento de la batería se produce en base a reacciones químicas reversibles, que producen un intercambio de iones y electrones entre sus polos, que posibilitan que la batería pueda cargarse o descargarse. Al momento de la descarga se produce una corriente eléctrica capaz de mover el motor eléctrico encargado de propulsar el vehículo, mientras que al momento de la recarga, los iones y electrones vuelven a su situación original a partir de un aporte de energía externo, como puede ser la frenada del automóvil.

La duración, rendimiento y comportamiento de la batería depende de los elementos químicos escogidos para dar lugar a la reacción dentro de cada célula y a la electrónica que controla todo el proceso de descarga y recarga.

Hoy existen diferentes tipos de baterías de Ion-Litio como las de Litio-Cobalto (Li Co O2), Litio-Hierro-Fosfato (Li Fe P O2), Litio-Manganeso (Li Mn2 O2), Litio-Níquel-Cobalto-Manganeso y Litio-Titanio (Li4 Ti5 O12), las que tienen en común la utilización de un ánodo de Litio-Carbono, pero que se diferencian entre sí en el óxido de litio que utilizan en el cátodo. Lo que hace que varíen sus características técnicas.

“Todavía nadie da con la fórmula óptima de baterías. Algunas ofrecen una muy buena performance en autonomía, pero son muy caras o inestables. Otras son más económicas y estables, pero bajas en autonomía. Tienes distintas variables que tienes que ponderar a la hora de decidir con qué tecnología te quedas”, asegura Daniela Desormeaux.

Es por esto que los fabricantes siguen trabajando e investigando en la solución más óptima para la propulsión del auto eléctrico.
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