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22 agosto, 2024 - Lectura 3 minutos.
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Autolab / Básicos
Los vehículos eléctricos (VE) deben su nombre a la electricidad almacenada en sus paquetes de baterías, la cual alimenta el motor del automóvil y hace girar las ruedas. A diferencia de los vehículos tradicionales que dependen exclusivamente de motores de combustión interna, los VE se impulsan gracias a la energía eléctrica. Por otro lado, los vehículos híbridos combinan lo mejor de ambos mundos: cuentan con una batería eléctrica y un motor de combustión interna que juntos contribuyen a la potencia motriz. Estas baterías, tanto en los VE como en los híbridos, son recargables.
Para recargar las baterías de estos vehículos, se puede enchufar el automóvil a tomas de corriente de pared o a unidades de carga especializadas. Este proceso transfiere la electricidad de la red a la batería interna del vehículo, permitiéndole almacenar la energía necesaria para su funcionamiento.
Para entender mejor cómo funcionan las baterías de los vehículos eléctricos, es esencial analizar tres aspectos clave:
Qué son las baterías de los automóviles: Las baterías de los VE son dispositivos que almacenan energía en forma de electricidad. Esta energía se utiliza para alimentar el motor eléctrico, el cual convierte la electricidad en movimiento. Estas baterías son generalmente de iones de litio, debido a su alta densidad de energía y su capacidad para recargarse rápidamente.
Tipos de baterías de vehículos eléctricos: Existen varios tipos de baterías utilizadas en los VE, siendo las más comunes las de iones de litio. Sin embargo, también se utilizan otras tecnologías como las baterías de níquel-metal hidruro (NiMH) y las baterías de estado sólido, que están en desarrollo. Cada tipo de batería tiene sus propias ventajas y desventajas en términos de capacidad de almacenamiento, tiempo de recarga y durabilidad.
Cómo se cargan las baterías para alimentar los automóviles eléctricos: La carga de las baterías de los VE se realiza mediante la conexión a una fuente de electricidad. Esto se puede hacer en casa, utilizando una toma de corriente convencional, o en estaciones de carga especializadas que ofrecen una recarga más rápida y eficiente. Durante la carga, la electricidad de la red se transfiere a la batería del vehículo, almacenándose para su uso posterior.
Las baterías son dispositivos que almacenan energía en forma de energía química y la convierten en electricidad cuando es necesario. En su estructura, una batería contiene una cantidad desproporcionada de electrodos negativos y positivos en cada lado. Cuando estos electrodos se conectan mediante un cable, los electrones del lado negativo fluyen hacia el lado positivo. Este flujo de electrones, conocido comúnmente como electricidad, se puede aprovechar para alimentar diversos dispositivos, como luces, teléfonos y motores de automóviles.
Con el tiempo, la fuerza de la electricidad disminuye a medida que los números de electrones en cada lado se equilibran. Cuando esto ocurre, la batería se considera «»muerta»» porque ya no puede producir electricidad.
Existen diferentes reacciones químicas que pueden generar electricidad en las baterías. Sin embargo, los fabricantes de automóviles se centran en aquellas que se pueden recargar. Las baterías recargables utilizan energía eléctrica para reiniciar el flujo de electrones desde el lado negativo al positivo. Este tipo de baterías, con las propiedades químicas adecuadas para recargarse, son increíblemente útiles para los automóviles, ya que no requieren reemplazos constantes.
En el caso de los automóviles eléctricos, hay tres tipos de baterías que funcionan mejor en este proceso de recarga:
Baterías de iones de litio: Son las más comunes debido a su alta densidad de energía y capacidad para recargarse rápidamente. Son ligeras y tienen una larga vida útil.
Baterías de níquel-metal hidruro (NiMH): Aunque no son tan eficientes como las de iones de litio, tienen una buena capacidad de almacenamiento y son menos propensas a sobrecalentarse.
Baterías de estado sólido: Estas están en desarrollo y prometen ser más seguras y eficientes que las baterías actuales, con mayor capacidad de almacenamiento y menor riesgo de incendios.
1. Plomo-ácido:
Las baterías de plomo-ácido son la forma más antigua de baterías recargables, inventadas en 1859. A lo largo de los años, han sido utilizadas tanto en automóviles eléctricos como en no eléctricos. Estas baterías funcionan mezclando electrodos de plomo con ácido para generar energía.
Ventajas de las baterías de plomo-ácido:
Desventajas de las baterías de plomo-ácido:
Aplicaciones comunes:
A pesar de sus limitaciones, las baterías de plomo-ácido siguen siendo una opción popular debido a su confiabilidad y costo. Sin embargo, para vehículos eléctricos, su rendimiento y durabilidad no son óptimos, especialmente en climas fríos. Por esta razón, los fabricantes están desarrollando otras opciones de alta potencia para mejorar la eficiencia y la vida útil de las baterías en estos vehículos.
2. Baterías de níquel-hidruro metálico:
Las baterías de níquel-hidruro metálico (NiMH) son conocidas por su capacidad de almacenar una gran cantidad de energía en un tamaño relativamente pequeño, lo que les confiere una alta densidad energética. Estas baterías son las más comunes en los vehículos híbridos eléctricos y se recargan aprovechando la energía generada por el motor de combustión del automóvil.
Ventajas de las baterías de níquel-hidruro metálico:
Desventajas de las baterías de níquel-hidruro metálico:
Aplicaciones comunes:
3. Iones de litio:
Las baterías de iones de litio se han convertido en la opción preferida para la mayoría de los vehículos eléctricos debido a sus numerosas ventajas. Son ligeras, requieren poco mantenimiento y ofrecen un alto rendimiento energético, incluso a altas temperaturas.
Ventajas de las baterías de iones de litio:
Aplicaciones comunes:
En un vehículo eléctrico, un motor de tracción eléctrica reemplaza al motor de combustión interna tradicional de los automóviles a gasolina. Este tipo de vehículo utiliza un paquete de baterías de tracción para almacenar electricidad, que luego se utiliza para impulsar las ruedas. Estas baterías deben recargarse en estaciones de recarga, ya sea en el hogar o en lugares públicos. Las estaciones de carga reinician el flujo químico de electrones negativos a positivos dentro de la batería. La autonomía total del vehículo depende de la eficiencia de la batería para usar y almacenar energía eléctrica.
Carga en vehículos eléctricos:
Carga en vehículos híbridos:
Desafíos de la carga:
Las baterías de los vehículos eléctricos, debido a los componentes utilizados en su fabricación, pueden ser significativamente más caras que las de los automóviles tradicionales. Afortunadamente, la mayoría de los fabricantes de vehículos eléctricos ofrecen garantías para sus baterías en caso de que caduquen antes de tiempo. Generalmente, estas baterías tienen una duración de entre 5 y 8 años, o alrededor de 100,000 millas.
Durabilidad y garantías:
Reciclaje y sostenibilidad:
Evolución de la tecnología de baterías:
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