¿Cómo identificar una buena batería?

Hablemos un poco de las baterías de litio para bicicletas eléctricas. En Freeda partimos de la base de que una bicicleta por ser un vehículo liviano, debe tener una batería liviana o con una alta densidad energética, es decir, con gran cantidad de energía en base a su peso. Es así como según el estado del arte hoy en día quedarían excluidas cualquier química en base al plomo y quizás la iones de litio hierro fosfato (LiFePO4) pues aunque son atractivas por durabilidad y seguridad, no lo son tanto en precio y peso. Nos quedan entonces todas las químicas de ion de litio que hay muchas.

 

 

El formato de celda mas comercializado hoy, o pila para que entiendas fácilmente, es el 18650, y habla simplemente del tamaño aproximado de la "pila", 18 milímetros de diámetro y 65 de largo. En ese mismo formato hay muchas marcas y referencias. Entre las marcas reconocidas están Sony, LG, Panasonic, Samsung, Sanyo... y cada una de estas marcas tienen miles de referencias en el mismo formato.

 

Existen por ejemplo celdas de 1000 miliamperios-hora (mAh) de capacidad y celdas de 4000mAh, este valor básicamente nos habla de la densidad energética y la cantidad de energía que alberca cada "pila" pues generalmente esta química tiene voltios nominales entre 3.6 y 3.7. Existe por ejemplo la celda Samsung1865015Q de 1500mAh y la celda Samsung1865033G de 3300mAh, podemos ver que no solo la marca de una celda o batería es importante.

 

 

Para que una batería tenga el voltaje que necesita el motor y controlador, se suman los voltajes de cada celda conectadas en serie. Entonces por ejemplo una batería de 48V nominal tiene generalmente 13 celdas conectadas en serie. Pero al conectar 13 celdas Samsung1865033G en serie solo tendrías una batería de 3.15Ah lo cual es una autonomía muy baja suponiendo que los 9.75A de descarga máxima que permite la celda te sirve para el motor y controlador en cuestión. Entonces es donde vienen las conexiones en paralelo. Conectar 4 celdas Samsung1865033G en paralelo daría una capacidad de 12.6Ah algo ya mas apropiado para tener una buena autonomía y capacidad de descarga. Son entonces necesarias 52 celdas Samsung1865033G para tener una batería 48V, 12.6Ah. Cuando multiplicas estos dos valores, obtienes la cantidad de energía total que alberga la batería en vatios-hora (Wh), 604.8Wh para el ejemplo en cuestión y con una capacidad de descarga de 39A máximos que sería apropiado para un motor hasta 1000W de potencia nominal en la marca Bafang.

 

Si se intentara configurar una batería de 48V y 12.6Ah con la celda Samsung1865015Q necesitarías 13 en serie y "8.4" en paralelo. El peso de cada celda es aproximadamente 50 gramos, con lo que la batería de celdas Samsung1865015Q pesaría 5.46kg y la de celdas Samsung1865033A pesaría 2.6kg, ambos pesos sin contar la tarjeta electrónica ni la carcasa. No es un ejemplo real pues las conexiones en paralelo no es un número entero pero podemos ver que las dos baterías con una cantidad de energía igual pesan muy diferente teniendo celdas de la misma marca.

 

Se que algunos párrafos anteriores pueden resultar pesados técnicamente para la mayoría de las personas, lo importante es entender que en una batería no solo importa el voltaje (V) y la capacidad (Ah) que es la información comúnmente dada y que hay valores importantes que van mas allá. También hay mas detalle de que hablar como especificaciones de la tarjeta electrónica (BMS) y funciones de la carcasa que hablaremos en otra ocasión.

 

La Felicidad anda Eléctrica.

 

- Daniel Palacios López