Los vehículos todo terreno pueden tener varios tipos de baterías para elegir. A continuación se presentan varios tipos comunes de baterías de ATV:
- Batería de plomo-ácido La batería de plomo-ácido tiene electrodos hechos principalmente de plomo y su óxido, y el electrolito es una solución de ácido sulfúrico. En estado descargado, el electrodo positivo está compuesto principalmente de dióxido de plomo y el electrodo negativo está compuesto principalmente de plomo. En estado cargado, tanto el electrodo positivo como el negativo están compuestos principalmente de sulfato de plomo. El voltaje nominal de una sola celda de batería de plomo-ácido es de 2,0 V, capaz de descargarse a 1,5 V y cargarse a 2,4 V. En aplicaciones prácticas, es común conectar seis celdas individuales en serie para formar una batería de plomo-ácido nominal de 12 V. También hay configuraciones como 24V, 36V, 48V, etc.
Ventajas:
(1) Mayor voltaje.
(2) Bajo costo.
(3) Adecuado para fabricar baterías con capacidades que van desde 1 Ah hasta varios miles de Ah, con estructuras diversas.
(4) Buen rendimiento de descarga de alta velocidad, adecuado para el arranque del motor.
(5) Buen rendimiento en temperaturas altas y bajas, operativo en el rango de -40 a 60°C.
(6) La eficiencia energética puede alcanzar el 60%.
(7) Fácil de usar para carga flotante, sin efecto “memoria”.
(8) Fácil de identificar el estado de carga (el estado de carga refleja la capacidad restante de la batería).
Desventajas:
(1) Menor densidad de energía, lo que resulta en una autonomía de conducción más corta por cada carga.
(2) Ciclo de vida corto, alto costo de uso.
(3) Tiempo de carga prolongado.
(4) El plomo es un metal pesado que provoca contaminación ambiental.
- Batería de litio Las baterías de litio son un tipo de batería que utiliza metal de litio o aleación de litio como material de electrodo positivo/negativo y una solución de electrolito no acuosa. Debido a la naturaleza altamente reactiva del litio metálico, su procesamiento, almacenamiento y uso imponen altos requisitos ambientales. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, las baterías de litio se han convertido en algo habitual.
Ventajas:
- Alta densidad de energía: La densidad de energía volumétrica y gravimétrica puede alcanzar 450 Wh/dm^3 y 150 Wh/kg, respectivamente, y mejora continuamente.
- Alto voltaje de celda única: aproximadamente 3,6 V, con un voltaje de carga típicamente de alrededor de 4,2 V y un voltaje de terminación de descarga no inferior a 2,5 V.
- Baja tasa de autodescarga: del 5 % al 10 % mensual, menos de la mitad que las baterías de níquel-cadmio y níquel-hidruro metálico, sin efecto memoria y con un rendimiento cíclico superior.
- Alta potencia de salida
- Amplio rango de temperatura de funcionamiento: puede funcionar normalmente entre -20 °C y 80 °C.
- Larga vida útil: el ciclo de vida es más de 2000 veces. En condiciones similares, las baterías de litio se pueden utilizar durante 7 a 8 años.
- Seguro de usar: las baterías de litio se someten a rigurosas pruebas de seguridad y no explotan ni siquiera en accidentes de tráfico.
- Gran capacidad de baterías de litio.
- Sin efecto memoria en las baterías de litio
- Respetuoso con el medio ambiente: las baterías de litio son ecológicas, no tóxicas, no contaminantes, cuentan con amplias fuentes de materia prima y son rentables.
Desventajas:
- Alto costo
- Requiere un circuito de protección especial para evitar sobrecargas o sobredescargas.
- Mala compatibilidad con las baterías normales, ya que las baterías de iones de litio pueden necesitar reemplazar tres baterías normales (3,6 V) en determinados casos.
- Mal rendimiento a bajas temperaturas de las baterías de litio.
¿Valen la pena las baterías de litio para vehículos todo terreno?
Ciertamente, comparativamente hablando, las baterías de litio son más adecuadas para los ATV (Vehículos Todo Terreno) que las baterías de plomo-ácido.
Densidad de energia: En el caso de baterías del mismo peso, las de litio tienen mayor eficiencia de descarga y mejor resistencia. Según las tendencias actuales del mercado, los consumidores están más preocupados por los modelos con gran resistencia. Por tanto, las baterías de litio tienen una ventaja sobre las baterías de plomo-ácido a este respecto.
Esperanza de vida: Las baterías de litio tienen altos niveles de seguridad y permanecen seguras en condiciones adversas como pinchazos, cortocircuitos y compresión sin deformarse. Presentan un buen rendimiento térmico y pueden mantener su vida útil incluso a altas temperaturas. En consecuencia, las baterías de litio tienen una vida útil más larga en comparación con las baterías de plomo-ácido.
Seguridad: Las baterías de plomo-ácido producen una cantidad significativa de hidrógeno y oxígeno durante una carga prolongada, lo que puede provocar explosiones cuando se exponen a una llama abierta. La sobrecarga también supone un riesgo. En este aspecto, las baterías de litio con placa de protección BMS (Battery Management System) son relativamente más seguras.
Impacto medioambiental: Las baterías de plomo-ácido contienen una gran cantidad de metales pesados como el plomo. Además, debido a su vida útil más corta, una cantidad considerable de baterías de plomo-ácido desechadas pueden provocar contaminación secundaria si no se manipulan adecuadamente.
Costo: Si bien las baterías de plomo-ácido tienen un costo inicial más bajo que las baterías de litio, considerando la vida útil más larga y la mayor seguridad de las baterías de litio, los costos generales de mantenimiento y reemplazo son mucho más bajos.
Tipos de Baterías de Litio:
- Batería de litio ternaria: Este material equilibra capacidad y seguridad. Tiene un mejor rendimiento cíclico que el óxido de litio y cobalto normal. Inicialmente, por razones técnicas, su voltaje nominal era solo de 3,5-3,6 V, con algunas limitaciones de uso. Con continuas mejoras de fórmula y mejoras estructurales, el voltaje nominal ahora ha alcanzado los 3,7 V y la capacidad ha alcanzado o superado la de las baterías de óxido de cobalto y litio.
