Las últimas baterías son mucho más livianas y cuestan menos durante la vida útil de un vehículo que las de antaño. Pero no utilizan la química LA (ácido de plomo).
Una batería LiFePO4 (fosfato de ferro-litio) hará lo que se requiere a un costo de vida aceptable pero PERO a un costo de capital inicial más alto, lo que lo hace poco atractivo para los fabricantes de automóviles.
El bajo costo de capital inicial parece ser la razón principal para preferir el plomo-ácido al LiFeO4 y no es obvio que haya otras razones realmente buenas.
La vida útil del ciclo es mucho mayor que la del ácido de plomo, lo que permite que el costo total de la vida sea menor que el ácido de plomo.
A diferencia de LiIon (Ion de litio), un "pico en el corazón" no causará los problemas que tiene un LiIon.
El control de carga es "bastante fácil".
En comparación con el ácido de plomo:
La profundidad de descarga permitida y las tasas de carga máximas aceptables son más altas,
Rango de temperatura es mejor
La eficiencia de recarga es mejor.
El rendimiento de autodescarga es mejor.
____________________________________________
Ion de litio / LiIon:
Vale la pena comentar sobre las baterías de LiIon ya que a menudo reciben "mala prensa" con respecto a la seguridad.
En comparación con el ácido de plomo, la química de LiIon ofrece densidades de masa y energía sustancialmente mejores (más livianas y más pequeñas), una vida de ciclo algo más larga, un costo de capital más alto y probablemente un costo de vida total algo superior. Gestionado adecuadamente, el control de carga es más fácil. Los rangos de temperatura son mejores, la eficiencia de carga / descarga es algo superior. Las desventajas relacionadas con la seguridad no son en gran medida un problema, ver más abajo.
En muchas aplicaciones, las baterías LiIon son las baterías elegidas, desde Dreamliners hasta teléfonos Samsung, pasando por "Hoverboards", Mars Rovers, computadoras portátiles y teléfonos inteligentes, reproductores de MP3 y más. Las primeras tres aplicaciones anteriores fueron seleccionadas por sus conocidos fallos espectaculares. Pero cualquier cosa utilizada en un Mars Rover se elige por su idoneidad en un ambiente hostil de larga vida, no debe fallar tarea. Y hay cientos de millones de baterías de iones de litio que se usan a diario en los bolsillos de las personas y en hogares, automóviles y más.
Dadas las formas en que las baterías de LiIon PUEDEN fallar, los números que sí fallan de manera espectacular son muy raros. Las fallas que se informan con frecuencia se deben con frecuencia a alguna falla sistémica que afecta a un lote o modelo de batería que se ha producido y distribuido en grandes cantidades O en aplicaciones de bajo volumen o de alto perfil. En tales casos, una falla o deficiencia de diseño o fabricación causa o permite fallas cuyas consecuencias se ven exacerbadas por los comportamientos implacables de la química de LiIon.
Los ejemplos son eventos bien publicitados de "desahogarse con llamas" en algunas computadoras portátiles de Apple, teléfonos Samsung, "hoverboards" autobalanceados y similares. En los primeros dos ejemplos, por lo general, los fabricantes competentes permitieron que existiera una falla de diseño sin corregir y / o desapercibida o cortando esquinas en la fabricación en la medida en que los márgenes de seguridad los alcanzaran. En el caso de los "aerodeslizadores", la causa es desconocida para mí, pero es tan probable que sea una fabricación de bajo costo y baja calidad y un control de carga deficiente como cualquier otra cosa. En los equipos de consumo, las fallas de la batería de LiIon a menudo son el resultado de un cortocircuito que se produce en una celda debido a espacios libres inadecuados y la consecuente sensibilidad al impacto o al extremo lejano de las variaciones estadísticas de tolerancia de fabricación.
En el caso de las fallas de la batería Boeing Dreamliner, no he visto un informe final de causa raíz PERO mientras se produjeron varias fallas bien publicitadas (y tal vez algunas no publicadas) en un volumen de producto muy pequeño, las consecuencias fueron asombrosamente bien contenidas .
Un examen detallado de las fallas y modos y consecuencias de LiIon muestra que casi siempre son tan violentos como sugiere el popular 'mito' y que, si bien la liberación de energía es sustancial, la contención es relativamente fácil en términos de ingeniería. La contención agrega peso, volumen y costo, y es poco probable que se encuentre en computadoras portátiles o dispositivos de bolsillo / portátiles. Se encuentra en Dreamliners y podría usarse fácilmente en aplicaciones automotrices de una sola batería (es decir, no EV) mientras mantiene el peso y el volumen aún por debajo de los niveles de plomo y ácido a un costo adicional modesto. En aplicaciones de vehículos eléctricos, los problemas parecen haberse resuelto o acomodado "suficientemente bien". No tengo experiencia en áreas reguladoras de seguridad vehicular, pero confío en que las regulaciones que nos brindan espectaculares imágenes ficticias y permiten la captura de combustibles de petróleo de alta volatilidad en vehículos de pasajeros también abordan los problemas de seguridad en torno a las fuentes de energía de LiIon. No he oído hablar de un automóvil 'Tesla' que se inmola por falla de la batería, aunque puede haber sucedido, e imagino que Musk y compañía creen que tienen esta área de riesgo "adecuadamente en mano".
Nunca, para mi decepción, he visto un evento de ventilación con llama de LiIon y no conozco personalmente a nadie que lo haya hecho. Los sucesos son lo suficientemente comunes como para ocasionalmente aparecer en las noticias de Nueva Zelanda (la población de Nueva Zelanda es inferior a 5 millones).
LiIon versus LiFePO4:
En comparación con LiFePO4, de iones de litio ofertas de química algo mejores de masa y energía densidades (un poco más ligeros y más pequeños), sustancialmente INFERIOR ciclo de vida, ligeramente menor costo de capital (capacidad por energía), y sustancialmente inferior totalidad del costo de la vida. El control de carga es casi el mismo, pero LiFePO4 es significativamente más difícil de dañar en casos marginales. Los rangos de temperatura no son tan buenos, la eficiencia de carga / descarga es casi la misma. LiFePO4 están mucho menos sujetos a problemas de seguridad.
En áreas donde el tamaño y peso más pequeños y el costo de capital más bajo son importantes (con el uso de vehículos eléctricos como un buen ejemplo), LiIon es superior a LiFePO4.
En casi todas las demás áreas y aplicaciones, LiFePO4 es mejor o mucho mejor que LiIon y las consideraría la tecnología de batería actual elegida para el almacenamiento de energía de alta energía, larga vida útil y alto conteo de ciclos.