¿Cómo cuidar la batería de un coche eléctrico?

Muchas personas se preguntan ¿cómo cuidar la batería de un coche eléctrico? En este artículo voy a trasladaros las explicaciones que Jose de Teslavlogs ha indicado en sus vídeos.

Para los que no conozcáis a Jose es un propietario de un Tesla Model 3 Long Range cuyo único fin es ayudar a otros explicando desde un punto de vista más técnico las peculiaridades de un Tesla.

Tesla Model 3

Si tu coche no es un Tesla no desesperes, porque toda la información proporcionada es extrapolable a otros vehículos eléctricos.

Teoría de los nadadores en chocolate

Jose ha empleado una metáfora de unos nadadores dentro de una piscina de chocolate para que los que no somos tan techis comprendamos mejor el comportamiento de una batería de litio como la que albergan nuestros coches.

Una batería consta de dos polos: uno positivo y uno negativo. Dentro existe una masa por la que circulan los iones de litio de un lado a otro. Cuando se carga la batería, los iones circulan en un sentido. Cuando se descarga, circulan en sentido contrario.

Movimiento de electrones entre polos en una batería de litio

En nuestro ejemplo la química que lleva dentro la batería sería ese chocolate.

¿Qué sucede con ese chocolate?

Si el chocolate está muy caliente, los nadadores nadan con dificultad y se queman. Si está muy frío, a los nadadores les cuesta nadar.

Lo ideal es que el chocolate, es decir la batería, se encuentre a la temperatura óptima para que los iones de litio puedan nadar de forma cómoda.

Batería BMW i3

La resistencia interna

Es esa oposición que ofrece el chocolate a que se desplacen los iones de litio dentro de la batería.

La resistencia interna depende de la temperatura.

Pongamos un ejemplo: Cuando coges el coche por las mañanas la batería está fría. En ese momento tiene mucha resistencia interna. Si seguimos con nuestra metáfora, podríamos decir que el chocolate se encuentra rígido debido a que está frío. Esto provoca que, a los iones de litio, les cueste moverse de un lado a otro.

El problema de las baterías

El inconveniente que tiene una batería es que es hermética. Es decir, está cerrada y sellada y no se pueden modificar el chocolate que contiene. Por tanto, no puede entrar, ni salir nada de ella.

Plataforma skateboard Tesla Model S

Esto implica que la química que contiene debe durar para siempre. Cuando esta química se deteriora la batería experimenta la degradación.

¿Qué es la degradación?

La degradación es una pérdida irreversible de la capacidad de almacenar energía.

¿Por qué se produce degradación?

1- Exceso de frío

Una exposición prolongada a una temperatura fría deteriora la química de la batería y provoca degradación.

Tesla Model S P85D

¿Qué denominamos frío? A una temperatura de –30ºC o inferior.

2- Exceso de calor

Una exposición a temperaturas elevadas de 55 ó 60ºC durante periodos de tiempo superiores a 1 ó 2 horas degrada la batería. En este caso, los nadadores mueren por exceso de calor.

Tesla Model X

3- Sobre esfuerzos

Estresar la batería perjudica su química interior. Si hacemos que los iones de litio corran rápidamente cuando esta se encuentra muy fría o muy caliente puede llevar a degradación.

Si seguimos el ejemplo de los nadadores en chocolate: cuando la batería está fría y les hacemos ir muy deprisa se ahogarán. Si la batería está muy caliente y la hacemos ir muy deprisa se quemarán

4- Sobre tensiones

Hemos de cuidar que la batería no esté en los márgenes de tensión. Si la batería está muy cargada y no la descargamos, la tensión excesiva provocará que los nadadores mueran por calor.

Curva descarga de voltaje típica en una batería de litio

5- Bajadas de tensión

Si la batería está muy descargada y no se carga de forma rápida, esos nadadores podrán morir por falta de tensión.

6- El paso del tiempo

El exceso de ciclos de carga genera degradación. Cargar y descargar muchas veces la batería deteriora la química y degrada la batería.

¿Cómo se defiende el vehículo de la degradación?

Existen tres formas diferentes para cuidar la batería de un coche eléctrico frente a la degradación:

1- Refrigeración

Con el sistema de refrigeración líquida y la super botella que recibe los líquidos refrigerantes hacen que la batería esté en su temperatura óptima.

Si quieres más información, aquí tienes el vídeo detallado:

2- Temperatura óptima

Analizando la batería se ha observado como el sistema trabaja para que la batería siempre se encuentre en unas condiciones de temperatura óptimas para el uso y los requerimientos que se le exigen.

Al regular la temperatura de la batería los nadadores no sufren y se minimiza la posibilidad de degradación.

3- Limitación de potencia

La batería se protege cuando se encuentra muy fría o muy caliente limitando la potencia. En el caso de un Tesla aparecen unas rayitas discontinuas que indican una limitación en la aceleración o la frenada regenerativa.

En función de la temperatura de la batería la potencia se ve limitada.

¿Qué podemos hacer para cuidar la batería de un coche eléctrico?

Existen dos cosas que podemos hacer:

1- Mantenerlo dentro de los márgenes de tensión.

Es decir, siempre que se posible mantener la carga en la parte central de la batería en función de los kilómetros que recorramos cada día.

Tesla Model S cargando

Pondré varios ejemplos:

Si cada día gastas un 60% de batería, lo ideal es mantener la carga entre el 20 y 80%. En este caso, cada día cargaríamos el coche hasta el 80%.

Si cada día gastas un 40% de batería, lo ideal es mantener la carga entre el 30 y el 70%. En este caso, cada día cargaríamos el coche hasta el 70%.

Si cada día gastas un 10% de batería, lo ideal es mantener la carga entre el 50 y 60%. En este caso, cada día cargaríamos el coche hasta el 60%.

Para los cuidados de la batería es mejor cargarla un poco todos los días, que cargarla mucho y hacer pocos kilómetros durante varios días sin cargarlo.
Teslavlogs

2- Temperatura óptima

Para cuidar la batería de un coche eléctrico hemos de procurar, en la medida de lo posible, mantener su temperatura en condiciones óptimas. Esto es:

Entre 10 y 30ºC a temperatura ambiente.
Si está cargando a 20ºC aproximadamente.
Cuando está circulando el coche a 30ºC..
Cuando está supercargando a 50ºC.

La prueba

Teslavlogs ha realizado la siguiente prueba con dos Tesla Model 3 Long Range. Este modelo tiene una batería de 75 kWh y recién salido de fábrica indica una autonomía estimada de unos 500 km.

Long Range RWD homologa 600 km de autonomía.
Long Range AWD homologa 560 km de autonomía.
Performance homologa 530 km de autonomía.
Standard Range Plus homologa 409 km de autonomía.
Autonomías del Tesla Model 3 bajo el ciclo WLTP

Tesla Model 3 Performance autonomía de 530 km WLTP

Uno de los coches ha sido tratado en las mejores condiciones y el otro en peores condiciones.

Un coche ha sido mimado durante dos semanas. Los cuidados han sido:

Se han realizado cargas lentas. Entre 2,5 y 4 kW (entre 10 A y 16 A) y con la batería caliente.
Se ha precalentado la batería antes de salir. La batería siempre salía en su temperatura óptima.
No se han realizado acelerones.
No se han hecho supercargas.
Se ha mantenido la carga de la batería dentro de los márgenes centrales. Esto es con una tensión entre 3,5 y 4 V, lo que equivale a estar entre un 40 y 80% de la batería, o un 30 y un 70% de la batería.

La importancia de las cargas lentas y no programadas: Cargar la batería en caliente sin espera a que se enfríe es muy importante para evitar la degradación.

Recomendación: Cuando llegues a casa no esperes, pon a cargar el coche de forma continua hasta que al día siguiente vuelvas a coger el coche.
Teslavlogs

El otro coche ha sido maltratado durante dos semanas. Se ha hecho lo siguiente:

Cargas programadas por la noche y en frío.
Aparcado en la calle.

Resultados:

El coche maltratado inicialmente marcaba una predicción de autonomía al 100% de 475 km. Al finalizar la prueba marcada 455 km.

El coche cuidado inicialmente marcaba una predicción de autonomía al 100% de 475 km. Al finalizar la prueba marcaba 490 km. Los resultados mostraron que al iniciar la prueba el coche tenía una batería de 72,1 kWh. Al finalizar la prueba marcaba 74,1 kWh.

Al comenzar la prueba el coche tenía 475 km de autonomía al 100%, al terminar la prueba marcaba 490 km. ¡El coche recuperó un 2,5% de degradación!
Teslavlogs

Pero esto no es todo. El coche que maltrataron, lo volvieron a cuidar y pasó de una estimación de autonomía al 100% de 450 km a 480 km en apenas dos semanas.

Conclusiones

No todo lo que marca el coche es degradación. ¿Qué quiero decir? Que si has perdido 50 km de autonomía no te preocupes. Hay una parte que es la estimación del BMS y esa estimación puede subir si cuidas la batería.

Se puede jugar con el BMS, cuidar esa batería ya hacer que ese Full Pack vuelva.
Teslavlogs

Consejos

Estos serían los consejos para cuidar la batería de un coche eléctrico:

Cargar siempre en la zona central de la batería.
No dejar el coche parado con la batería ni muy cargada, ni muy descargada.
Preacondicionar la batería para que la química de la batería esté siempre lista. Esto se hace programando en el navegador como destino el Supercharger.
¡Ojo! con menos de un 20% de batería no hay preacondicionamiento. Si llegas a un Supercharger con la batería muy vacía no se va a preacondicionar y se va a degradar.

El límite de carga recomendado para llegar a un Supecharger es de un 20%.

Tesla App - Establecimiento porcentaje de carga — Tesla App – Establecimiento porcentaje de carga

Hacer cargas continuadas desde la llegada para evitar que se enfríe la batería. Por tanto, evitar las cargas programadas.
Preacondicionar la batería cada vez que vamos a coger el coche. Esto se hace encendiendo la calefacción desde la App.