Coche eléctrico: ¿cómo funciona la batería de iones de litio?

La batería de iones de litio, comercializada desde 1991, se destinó inicialmente al sector de la electrónica de consumo. Muy pronto encontró nuevos mercados, hasta consolidarse como un auténtico estándar para todos los dispositivos que necesitan una batería recargable y portátil. Sucede a las tecnologías de níquel-cadmio (NiCd) y níquel-hidruro metálico (Ni-MH).

Funcionamiento de una batería de iones de litio

El principio de la batería de litio consiste en hacer circular electrones creando una diferencia de potencial entre dos electrodos, uno negativo y otro positivo, sumergidos en un líquido conductor de iones denominado electrolito. Cuando la batería alimenta un dispositivo, los electrones acumulados en el electrodo negativo se liberan a través de un circuito externo hasta llegar al electrodo positivo: esta es la fase de descarga. Por el contrario, cuando la batería se está cargando, la energía transmitida por el cargador hace que los electrones vuelvan del electrodo positivo al negativo.

Los distintos tipos de baterías varían en función del tipo de iones, los materiales de los electrodos y el electrolito que se utilicen. La batería de plomo de 12 voltios que se utiliza tradicionalmente para alimentar el motor de arranque de un vehículo térmico se basa, por ejemplo, en un electrolito que contiene iones de plomo y electrodos a base de plomo. La batería de iones de litio, por su parte, utiliza iones de litio (Li+): de ahí proviene el nombre de esta tecnología.

Una batería de iones de litio, tal y como se diseña para un coche como el ZOE, se presenta como un conjunto de unidades de batería individuales (células), conectadas entre sí y controladas por un circuito electrónico específico. El número de celdas, el tamaño de cada una de ellas y la forma en que están dispuestas determinan tanto la tensión suministrada por la batería como su capacidad, es decir, la cantidad de electricidad que es capaz de almacenar. Por lo general, se expresa en vatios-hora (Wh) o incluso en kilovatios-hora (kWh) en el sector de la automoción.

Propiedades de una batería de iones de litio

Las baterías de ionen litio se utilizan tanto en aparatos electrónicos de consumo (teléfonos, ordenadores portátiles) como en coches eléctricos. La principal razón de este éxito a gran escala radica fundamentalmente en la densidad de almacenamiento que permite la tecnología de ionen litio.

Esta densidad corresponde a la relación entre la capacidad de almacenamiento que ofrece la batería y su volumen o peso. A modo de comparación, una batería de iones de litio ofrece una densidad de entre 300 y 500 Wh/kg, es decir, aproximadamente diez veces más que la de una batería de plomo.

A la espera del posible desarrollo de innovaciones como la batería totalmente sólida, la tecnología de iones de litio representa hoy en día el mejor equilibrio entre capacidad, volumen y masa en el sector de la movilidad eléctrica. Ofrece una gran potencia, facilidad de recarga y una buena durabilidad, características que se adaptan a escenarios de uso complementarios entre sí a lo largo de su ciclo de vida, de acuerdo con los principios de la economía circular.