Como cuidar la batería para aumentar su vida útil
La batería es sin lugar a dudas uno de los componentes mas caros de un kit de bicicleta eléctrico y a la vez el mas delicado en su funcionamiento, en la cual su vida útil se encuentra muy influenciada por los cuidados que tengamos en el día a día.
Las baterías que se utilizan en la movilidad eléctrica está compuestas por una combinación de celdas dispuestas en serie y en paralelo, las mas utilizadas corresponden a las celdas de Li ion 18650, la cual proporciona una tensión nominal de 3,7V. La vida útil informada por el fabricante en pruebas de laboratorio va entre los 450 ciclos hasta los 500 ciclos de carga/descarga en condiciones ideales, es decir temperatura de 25°c, descarga máxima 1C, carga máxima 0,5C.
| Capacidad Batería | Voltaje | Celdas en Serie | Celdas en paralelo | Total de celdas |
| 7,8 ah | 48v | 13 | 3 | 39 |
| 10,4 ah | 48v | 13 | 4 | 52 |
| 13 ah | 48v | 13 | 5 | 65 |
| 15,6 ah | 48v | 13 | 6 | 78 |
La vida útil de la batería está condicionada por los siguientes parámetros:
- Profundidad de la descarga
Los fabricantes de las celdas de li ion definen un voltaje de corte de descarga de 2,75v, lo cual quiere decir que si la batería se descarga por sobre sobre ese mínimo, la química de la batería podría verse afectada, pudiendo generar una degradación acelerada de la celda y por ende una disminución de la capacidad de almacenamiento de energía y vida útil de esta.
Para proteger que el sistema de celdas no se genere una sobre descarga, se instala un componente electrónico llamado BMS (Battery Management System) cuya función principal es el monitoreo constante de las celdas de litio para prevenir sobre cargas, sobre descargas, temperatura y en algunos casos realiza balanceo de celdas.
Se recomienda que nunca descargue su batería al 100%, en general se recomienda que la batería no se descargue mas de un 80% de su capacidad, lo cual se puede visualizar en las curvas de descarga que proveen los fabricante, donde se observa una caída del voltaje acelerada vs una capacidad mínima adicional de autonomía.
2. Corriente de descarga máxima continua
La cantidad de celdas que se conecten en paralelo estará muy influenciada por el consumo que se le conecte a la batería, en este caso el motor de la bicicleta. En Smart Electronic tenemos disponible motores de 350w/48v, 500w/48v y 1000w/48v, cada uno de estos motores solicita a la batería una corriente máxima (medida en amperes) que según las configuraciones anteriores sería de 7,3A, 10,4A y 21A teórica respectivamente. En los casos anteriores, las celdas que se encuentran conectadas en paralelo debe ser capaces de abastecer la necesidad de amperaje requerido por el motor. Aquí viene el primer inconveniente, la capacidad máxima de descarga de las celdas dependen en gran medida de la calidad de la celda, estas pueden variar entre 1,3A hasta 30A por celdas, siendo las ultimas sumamente caras, por lo cual en el momento de diseñar una batería, la elección del tipo de celda (revisión de las datasheet) y la elección del tipo de motor a conectar, este parámetro debe estar considerado, dado que una celda de baja calidad estará sometida a un estrés constante y en algunos casos no podrá entregar la corriente que necesite el motor generando un sobrecalentamiento de esta, caída drástica de la tensión perjudicando la autonomía del kit, su vida útil y hasta posibilidad de explosión de la batería.
Por ejemplo si realizamos la siguiente combinación motor de 500w/48v con batería de 13ah (lo que consideramos como la combinación ideal para este motor en el sentido precio/rendimiento), tendríamos lo siguiente:
- Corriente de descarga máxima exigida por el motor = 10,4A
- Cantidad de celdas conectadas en paralelo para una batería de 13 ah= 5
Por lo anterior cada una de las celdas conectadas en paralelo debería proveer como mínimo 2,08A (aprox. 0,8C) para una batería de 2600mah, con una calidad estándar.
El ideal que indican los fabricantes es que las celdas descarguen a 0,5C, es decir a 1,3A cada una para obtener el máximo rendimiento en términos de capacidad de almacenamiento y vida útil.
A continuación adjuntamos las combinaciones ideales para la elección de motor vs batería según nuestro parecer, cabe destacar que no hay inconveniente en utilizar una batería de mayor capacidad dado que esta estará sometida a un menor estrés, una mayor autonomía pero con un aumento considerable en el costo.
| Motor | Batería ideal | Batería mínima exigida |
| 350w/48v | 7,8ah | No se recomienda colocar una batería menor a 7,8 ah |
| 500w/48v | 13ah | 10ah |
| 1000w/48v | 16ah | 13ah |
3. Temperatura
Las celdas de li ion son muy susceptibles a sufrir degradación debido a la temperatura ambiente y por la propia temperatura generada por los ciclos de carga y descarga continua.
En los datasheet de las baterías se informan que la temperatura ideal en la cual la batería tiene su mejor rendimiento se encuentra entre los 18°c a los 25°c., temperaturas mayores y menores a la indicada, afectan a la capacidad de autonomía de la celda.
Para una misma batería, sometiéndola a una temperatura ambiente de 0°c, 25°c y 40°c tendrá distintos rendimientos y el kit podría alcanzar distintas autonomías medidas en km recorridos, obteniendo su optimo entre los 18-25°c.
4. Corriente de carga de la batería
Los datasheet de los fabricantes indican que la carga optima se encuentra en 1,3A, no obstante lo anterior se proporciona un cargador que proporciona una carga de 2A, no utilizar una cargador que entregue mas de 2A.
Como resumen podemos recomendar lo siguiente:
- No dejar la batería expuesta al sol directamente
- Elegir una combinación motor/batería acorde a los requerimientos del sistema
- No utilizar el acelerador del kit, solamente en contadas oportunidades
- No dejar que la batería se descargue al 100%, idealmente que la descarga máxima no sobrepase el 80% de la capacidad de la batería.
- No cargar la batería con un cargador que suministre corriente mayor a los 2A.
