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El Cambiante Panorama de la Tecnología de Baterías: Revelación de las Últimas Tendencias en el Desarrollo de Baterías, Especialmente en las Baterías para Vehículos de Nueva Energía | ES

En el dinámico mundo de la tecnología de baterías, las tendencias recientes están dando forma al panorama, especialmente con los crecientes avances en las baterías para vehículos de nueva energía (VNE). Sumergámonos en los últimos desarrollos y exploremos comparaciones clave de datos a lo largo de diferentes períodos.

Química: Un Factor Determinante

Las baterías, columna vertebral del almacenamiento moderno de energía, se caracterizan por su química, voltaje y energía específica. Plomo, níquel y litio son las químicas más comunes, cada una requiriendo un cargador designado. El uso de un cargador diseñado para una química diferente puede funcionar inicialmente, pero podría no finalizar correctamente la carga. Es crucial observar los requisitos regulatorios al enviar y desechar baterías, ya que cada química tiene diferentes requisitos.

Dinámica del Voltaje

Las marcas de voltaje nominal en las baterías pueden diferir de su voltaje en circuito abierto (OCV) cuando están completamente cargadas, con un OCV que es 5–7 por ciento mayor. La química y el número de celdas conectadas en serie proporcionan el OCV. El voltaje en circuito cerrado (CCV) representa el voltaje operativo, enfatizando la importancia de verificar la compatibilidad de voltaje nominal antes de conectar una batería.

Perspectivas sobre Capacidad

La capacidad, expresada en amperios-hora (Ah), indica la energía específica de una batería. Instalar una batería con mayor Ah extiende el tiempo de ejecución, mientras que un paquete más pequeño proporciona un tiempo de ejecución más corto. Los cargadores tienen tolerancia en las clasificaciones de Ah, con una batería más grande simplemente tardando más en cargarse. Las baterías europeas se marcan en Ah; América del Norte utiliza la Capacidad de Reserva (RC). La RC refleja el tiempo de descarga en minutos a una descarga de 25 A.

Revelación de los Amperios de Arranque en Frío (CCA)

Las baterías de arranque, etiquetadas con CCA, indican la corriente en amperios que la batería puede suministrar a -18°C (0°F). Las normas estadounidenses y europeas difieren ligeramente, requiriendo atención a estándares regionales específicos.

Exploración de Densidad de Energía y Potencia

La energía específica (Wh/kg) y la densidad de energía (Wh/l) definen la capacidad de la batería en peso y volumen, respectivamente. Los productos optimizados para una alta energía específica son ideales para tiempos de ejecución prolongados, mientras que una alta potencia específica maneja cargas de corriente pesada. La analogía de una botella de agua ayuda a comprender el concepto: la energía específica es el contenido de agua, mientras que el vertedor que vierte agua representa la potencia específica.

Tasas C y Consideraciones de Carga

La tasa C especifica la velocidad a la que una batería se carga o descarga. A 1C, la batería se carga y descarga a una corriente que está a la par con la clasificación de Ah marcada. A 0,5C, la corriente es la mitad y el tiempo se duplica, y a 0,1C, la corriente es la décima parte y el tiempo se multiplica por 10.

Carga

Una carga define la corriente que se extrae de la batería. La resistencia interna de la batería y la disminución del estado de carga (SoC) provocan una caída de voltaje bajo carga, desencadenando el final de la descarga. La potencia se relaciona con la entrega de corriente medida en vatios (W); la energía es el trabajo físico en el tiempo medido en vatios-hora (Wh).

Vatios y Voltamperios (VA)

El vatio es la potencia real que se mide; el VA es la potencia aparente que se ve afectada por una carga reactiva. En una carga puramente resistiva, las lecturas de vatios y VA son iguales; una carga reactiva, como un motor inductivo o una luz fluorescente, causa un desplazamiento de fase entre voltaje y corriente que reduce el factor de potencia (pf) de uno (1) a 0,7 o menos. El dimensionamiento de los cables eléctricos y los interruptores automáticos debe basarse en la potencia VA.

Estado de Salud (SoH)

Los tres principales indicadores de estado de salud de una batería son:

  1. Capacidad, la capacidad de almacenar energía.
  2. Resistencia interna, la capacidad de suministrar corriente.
  3. Auto-descarga, que refleja la integridad mecánica y condiciones relacionadas con el estrés.

Las baterías de iones de litio revelan el SoH en la capacidad. La resistencia interna y la auto-descarga permanecen bajas bajo circunstancias normales. El SoH comúnmente se oculta al usuario en productos de consumo; solo se proporciona el estado de carga (SoC).

SoH a Veces Dividido en:

  • Estado de salud absoluto (ASoH), la capacidad de almacenar la energía especificada cuando la batería es nueva.
  • Estado de salud relativo (RSoH), disponible capacidad de almacenamiento cuando la batería está en funcionamiento.

Nota: A menos que se indique lo contrario, RSoH se refiere a SoH.

Estado de Carga (SoC)

SoC refleja el nivel de carga de la batería; una lectura familiar para el usuario de la batería. El indicador de combustible SoC puede crear una falsa sensación de seguridad, ya que una batería buena y desgastada muestra el 100 por ciento cuando está completamente cargada.

SoC a Veces Dividido en:

  • Estado de carga absoluto (ASoC), la capacidad de tomar la carga especificada cuando la batería es nueva.
  • Estado de carga relativo (RSoC), nivel de carga disponible teniendo en cuenta la disminución de la capacidad.

Nota: A menos que se indique lo contrario, RSoC se refiere a SoC.

Estado de Funcionamiento (SoF)

SoF refleja la preparación de la batería en términos de energía utilizable observando el estado de carga en relación con la capacidad disponible. Esto se puede mostrar con la indicación de combustible de tres estados en la que la capacidad utilizable se refleja como energía almacenada en forma de carga (RSoH); la parte que se puede llenar como vacía y la parte no utilizable que no se puede restaurar como defectuosa. SoF también se puede presentar con el ícono de pecera para una evaluación rápida de la batería. Las indicaciones de combustible de tres estados rara vez se utilizan por temor a reclamaciones de garantía elevadas. Algunos dispositivos ofrecen un código de acceso para que el personal de servicio lea el SoF.

Definición:

  • SoH: Estado de salud. Término genérico para la salud de la batería. La capacidad es el indicador principal de salud.
  • ASoH: Estado de salud absoluto de una batería nueva.
  • RSoH: Estado de salud relativo en relación con la capacidad disponible
  • SoC: Estado de carga. Término genérico para el nivel de carga.
  • ASoC: Estado de carga absoluto de una batería nueva.
  • RSoC: Estado de carga relativo; nivel de carga teniendo en cuenta la disminución de la capacidad.
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