Carga ultra rápida de baterías de iones de litio.

Con esta breve introducción, es lógico recordar que desde hace un tiempo a la fecha venimos recibiendo información de la constante evolución tecnológica respecto a los materiales utilizados, su técnica de ensamblado y al método de recarga. Pero también hay temas que son de suma importancia y que están directamente enfocados en el tiempo de recarga de las baterías, de la capacidad de las mismas que repercute directamente en la autonomía que entregan, más allá del perfil de conducción que apliquemos, y de la durabilidad de éstas. Si bien no la cité, una razón muy importante por la que se está en constante investigación y evolución, es porque una vez que se logre una tecnología “razonable y aceptable”, se va a poder pensar en la producción a gran escala, y eso va a repercutir indefectiblemente en el costo de la fabricación. Este sensible punto, hará que se logren bajar en forma considerable los números finales al momento de la adquisición de una unidad. Mientras tanto, vemos cómo se va progresando en cada uno de estos temas con la mirada puesta siempre en la optimización, más allá de aportar para un medio ambiente más ecológico. Por supuesto que no hay un ranking explícito de la importancia que revisten cada uno de éstos ítems mencionados, pero sí es cierto que hay una interdependencia entre ellos. Y si bien todos juegan un papel muy importante, para nosotros los usuarios hay tres aspectos que son muy significativos: costo inicial de adquisición, el tiempo de recarga y la autonomía que logro en ese espacio tiempo invertido para el reposto. En esta oportunidad me voy a enfocar en uno, y que deseo remarcar ya que el usuario interpreta que es muy : el tiempo que nos ocupa la recarga. Y de la mano del avance tecnológico, quiero comentarles que se está desarrollando una batería de iones de litio que cuenta con una particularidad: se puede efectuar su recarga a una temperatura elevada controlada, lo que permite incrementar la velocidad de reacción interna. Pero que a su vez la descarga de ella se efectúa en forma controlada a temperatura ambiente (es decir más fría), lo que “no” altera la vida útil de la misma. Esta combinación de control de temperatura tanto de carga como de descarga, permite dejar de lado la preocupación de la afectación en su longevidad.

En líneas generales, resulta que elevando la temperatura de carga a unos 60°C, se genera una aceleración en la capacidad de reacción, y de ahí surge el hecho de tener que disponer de un menor tiempo necesario para la recarga. Es bueno comentar algunas consideraciones con respecto a las baterías de in-litio más tradicionales. Por un lado está comprobado que si se las somete a procesos de carga rápida en condiciones ambientales de muy baja temperatura, es decir por debajo de los 10°C, se produce una degradación prematura y rápida en su vida útil. Pero por otro lado si se realiza una carga a alta temperatura en forma prolongada, se presentan reacciones laterales aceleradas. Con una explicación un poco más tediosa, voy a comentarles brevemente lo que sucede cuando se realiza el proceso de carga a temperatura más alta en forma controlada y en un tiempo breve: ocurre que se acelera la reacción interna en el proceso, y se depositan los iones de litio de forma más suave en los ánodos de carbono, evitando la formación de picos en la superficie del ánodo que disminuyen la capacidad de la celda, asegurando estabilidad eléctrica en la batería; además, la exposición breve a alta temperatura genera beneficios que contrarrestan los efectos negativos que están asociados con las reacciones laterales aceleradas o exacerbadas. Este auto-calentamiento de la batería a la hora de la recarga, se logra al utilizar una fina lámina de níquel donde un extremo va conectado al polo negativo y el otro se extiende por fuera de la celda de litio para crear un tercer terminal. Este proceso de calentamiento funciona gracias a que un sensor de temperatura va conectado a un switch, el que habilita el paso de los electrones por la delgada cinta de níquel cerrando el circuito, elevando rápidamente la temperatura de la batería. Este proceso virtuoso se complementa con la descarga a temperatura ambiente controlada (más fría) mediante un sistema de refrigeración propio dentro del auto, lo que no afecta a su vez la vida útil de la batería. Sí, ya se: demasiado. Por eso no quiero ahondar más en la explicación. Pero lo más importante de todo esto, es que los esfuerzos se redoblan para lograr bajar los tiempos muertos que tenemos en los centros de recarga. Y de esta manera se busca disminuir los tiempos necesarios que debemos “invertir” para lograr autonomía, con respecto a los tiempos que estamos acostumbrados a necesitar para cargar combustibles no renovables, que por cierto son cortos. Este desarrollo logró experimentar una recarga de electricidad en un vehículo eléctrico empleando tan sólo 10 minutos, con los cuales pueden disponer de una autonomía superior a los 300 kilómetros y hasta superar los 450 kilómetros, dependiendo de la capacidad propia de la batería. También pudieron comprobar que con unas 2500 recargas pudieron alcanzar a cubrir una autonomía aproximada de 800.000 kilómetros. Este nuevo patrón de recarga con temperaturas controladas de recarga y descarga, optimiza la utilización de nuestro tiempo.

Con esta nota quiero acercarles un poco de información de lo que está ocurriendo hoy, y cuyo objetivo es hacernos más confortable nuestra estadía. Y bueno. El desafío está vigente, ya que el hombre que investiga en su constante afán de optimizar recursos y tiempos, seguramente va a continuar en esta lucha sin cuartel.