Las baterías de iones de litio son acumuladores de energía altamente eficientes y complejos.. La tecnología de iones de litio es actualmente la tecnología de baterías más eficiente del mercado. Ninguna otra tecnología de batería cumple con los parámetros requeridos, como la calidad, el rendimiento, la vida útil y los costos, que son por igual necesarios para las aplicaciones automotrices. Gracias al perfeccionamiento de la tecnología de iones de litio, elevadas autonomías eléctricas ya están al alcance de la mano hoy en día y también las perspectivas de los tiempos de carga pueden reducirse enormemente gracias a la tecnología de carga rápida. Las baterías de iones de litio son de reducido mantenimiento, pero el manejo de una batería de alto voltaje exige sin embargo una competencia profesional en la técnica electrónica. Como muchos otros componentes, todas las baterías de iones de litio están sujetas a un cierto grado de desgaste.
La inteligencia del sistema de baterías no sólo se encuentra en la célula, sino en el sistema completo. Este consta de la electrónica de control, incluido el software, la refrigeración integrada, la carcasa de alta seguridad, adaptada al vehículo, y las células.
Envejecimiento de baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio montadas por Mercedes-Benz están concebidas para su utilización en todo el ciclo de vida del vehículo. Sin embargo, al igual que muchos otros componentes, están sujetas a un cierto grado de desgaste. En el caso de baterías, se habla del denominado "envejecimiento".
Como norma general, en la tecnología de iones de litio se distingue entre dos mecanismos de envejecimiento básicos:
Envejecimiento en frío
Envejecimiento cíclico
El envejecimiento de las baterías de iones de litio se muestra en una reducción de la capacidad útil a lo largo de su ciclo de vida útil.
Para influir positivamente en los efectos de estos mecanismos diferentes, es importante comprender algunos mecanismos básicos y manejar las baterías de iones de litio de forma correspondiente.
Envejecimiento en frío de las baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio están sometidas al efecto natural del denominados envejecimiento de iones. Este se presenta tanto en el funcionamiento del vehículo como en las fases de parada de las baterías de iones de litio. El envejecimiento en frío se puede influir principalmente por dos factores de influencia. Los principales factores de influencia son:
la temperatura
el estado de carga (SOC)
El efecto de la temperatura y del SOC en el envejecimiento de las baterías de iones de litio deben entenderse como sigue:
Cuanto más alta sea la temperatura, mayor o más rápido será el envejecimiento.
Cuanto mayor sea el SOC, mayor o más rápido será el envejecimiento (durante las fases de inactividad).
Por esta razón puede darse la siguiente recomendación:
Si se deben almacenar las baterías de iones de litio, debería …
no sobrepasarse una temperatura media de 25 °C
respetarse un estado de carga inferior a 40 % SOC
… para reducir al mínimo los efectos del envejecimiento por el paso del tiempo.
Si las baterías de iones de litio están montadas en un vehículo, en su almacenamiento tienen lugar los mismos procesos y mecanismos del envejecimiento que en las baterías de iones de litio almacenadas por separado. En la información de servicio posventa SI47.70-S-0071A sobre el mantenimiento de la batería de alto voltaje figuran indicaciones importantes sobre el almacenamiento apropiado de los vehículos con las baterías de iones de litio montadas en los mismos.
Envejecimiento cíclico de las baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio de Mercedes-Benz se han desarrollado especialmente para su uso en aplicaciones del vehículo, y se han optimizado para su utilización como ayuda de tracción y propulsión. Éstas se caracterizan por una alta estabilidad cíclica (larga vida útil) y una elevada densidad de energía o potencia. Mediante el software inteligente, las baterías de iones de litio utilizadas se operan en su límite óptimo de temperatura y conducción.
A pesar de todas las medidas técnicamente posibles, también se produce una pérdida irreversible de capacidad utilizable de las baterías de iones de litio con el tiempo. Éste es un proceso electroquímico inalterable presente en todas las baterías de iones de litio. Con cada ciclo de uso de las baterías de iones de litio, la capacidad disminuye ligeramente. En ello rige, cuanto mayor es la diferencia SOC de un ciclo, tanto mayor es la influencia en el envejecimiento cíclico.
El envejecimiento cíclico de las baterías de iones de litio es un proceso natural dentro de las células de baterías de iones de litio. Técnicamente no es posible detenerlo. Con amplias medidas se ha conseguido reducir el envejecimiento cíclico. Esto tiene como consecuencia que la capacidad y la potencia de nuestros baterías de iones de litio permanecen en un nivel elevado a lo largo de un tiempo muy largo.
Una parte de las medidas adoptadas para poder reducir el envejecimiento puede ser experimentado por los clientes en situaciones extremas. Dado que la temperatura tiene una influencia muy grande en el envejecimiento de las baterías de iones de litio y para evitar daños en las baterías de iones de litio, se reduce la potencia eléctrica en caso de baterías de iones de litio demasiado frías o también demasiado calientes. Sin embargo, tan pronto como las baterías de iones de litio vuelvan a estar en su margen óptimo de temperatura gracias a nuestra estrategia inteligente de enfriamiento y calentamiento, está a disposición de toda la potencia eléctrica como de costumbre.
Indicaciones para la utilización y conservación de baterías de iones de litio
Un envejecimiento de baterías de iones de litio se muestra en una reducción de la capacidad disponible. Para influir positivamente en los efectos en los cuales se basan estos mecanismos diferentes, el cliente puede tomar algunas medidas durante la fase de utilización:
1 Evitar un largo tiempo de inactividad con elevado SOC:
Si se almacenan con un elevado SOC baterías de iones de litio durante un largo período de tiempo, el envejecimiento por el paso del tiempo es más acusado que con un SOC más bajo. Por dicho motivo deberían evitarse en lo posible tiempos de inactividad largos con un SOC elevado. Un SOC de aprox. el 40 % reduce el envejecimiento en frío de las baterías de iones de litio y, por lo tanto, se recomienda durante largos tiempos de inactividad.
2 Fases de reposo regulares:
Las baterías de iones de litio no deben cargarse obligatoriamente de nuevo directamente tras el proceso de descarga. La carga de las baterías de iones de litio inmediatamente después de la descarga no les deja tiempo para el reposo. Esta fase de reposo es gran importancia para las baterías de iones de litio. Ésta reduce las reacciones químicas secundarias en la célula, aumentando así su vida útil. Por dicho motivo, recomendamos llevar a cabo el siguiente proceso a intervalos regulares:
Parar el vehículo a intervalos regulares (p. ej., una vez por semana) durante un período más prolongado (p. ej., por la noche o por un fin de semana), con un bajo SOC (p. ej., 20 % - 30 %).
A continuación puede cargarse el vehículo de la forma acostumbrada después de esta fase de reposo.
3 Carga adecuada a las necesidades:
Un SOC medio de aprox. 30 % – 70 % reduce el envejecimiento de las baterías de iones de litio. Para lograr esto, recomendamos una recarga completa de las baterías de iones de litio justo antes de su uso para un cuidado adicional.
Documentos referenciados
- si4770s0071a Información para el servicio postventa: mantenimiento de la batería de alto voltaje