Los consejos sobre el cuidado de una batería de litio son como las recetas de gazpacho: cada uno tiene la suya. Las leyendas urbanas y los rumores proliferan. Es muy difícil saber qué prácticas para hacer más longeva una batería de litio son válidas y cuáles son pura invención. Tanto es así, que incluso en las páginas de los propios fabricantes es fácil encontrar contradicciones. En este artículo, te ofrecemos consejos fiables basados en experiencia y datos.
Lo que aquí vas a encontrar es válido para todas las baterías de litio. Las baterías de ion de litio para bicicletas eléctricas se componen de celdas 18650 (diámetro de 18 mm, y una longitud de 65 mm ). Estas celdas tienen capacidad variable según la marca y el modelo de la pila, pero normalmente está entre 2.000 mAh (miliamperios hora) y 3.500 mAh. Su voltaje de uso suele oscilar entre 2,75 y 4,20 V (voltios). Tanto si la celda se carga por encima de 4,20 V como si se descarga por debajo de 2,75 V, la celda sufre daños irreversibles.
Estas células se combinan en paquetes para obtener baterías de diferentes capacidades y voltajes. Para conseguir una batería de 36 voltios es necesario conectar en serie 10 celdas 18650. Para una de 24 V, serán necesarias 7 celdas en serie. Y 13 celdas para una de 48 V. A su vez, estos bloques se conectan en paralelo para aumentar la capacidad de la batería. Por ejemplo, con celdas de 3Ah, para conseguir una batería de 36 V y 6 Ah hay que conectar en paralelo dos bloques de 10 celdas en serie (montaje 10s2p). Con tres bloques de 10 de estas celdas en serie, conseguiremos una batería de 36 V y 9 Ah (10s3p), y así sucesivamente.
El montaje se completa con un dispositivo electrónico llamado BMS (battery management system). Los BMS más sencillos impiden que las celdas se carguen por encima y por debajo de sus límites. También se encargan de que las celdas de los paquetes se carguen todas por igual. Cada una de las celdas 18650 funciona gracias al movimiento de iones entre sus electrodos positivo y negativo.
Los fabricantes especifican con el dato de los ciclos de carga/descarga -normalmente entre 300 y 500-, la vida probable que tendrán sus baterías.
Profundidad de Descarga (PDD) y su Impacto
Al igual que una máquina se desgasta más rápido con un uso intensivo, la llamada profundidad de descarga (PDD), es decir, el porcentaje del total de batería que consumimos entre dos cargas influye en lo rápidamente que se degrada su capacidad. Cuanto menor sea la descarga en un uso (baja PDD), y por lo tanto, menor sea la posterior carga, más ciclos soportará la batería.
La opción más «rentable» en términos de ciclos de carga y energía almacenada, sería mantenerse en profundidades de descarga de alrededor del 50% de la batería. No hace falta que lo lleves a rajatabla; si necesitas descargas completas, hazlas sin dudar, pero si tus trayectos habituales en ebike son relativamente cortos, sigue este consejo: en la medida de lo posible, evita las descargas completas y enchufa la batería cuando se haya descargado la mitad del valor de la capacidad total (por ejemplo, en una batería de 9 Ah, descargar 4,5 A), cargándola de nuevo en ese momento.
Ya hemos visto que lo mejor es cargar la batería hasta un valor, descargar la batería un 50% de su capacidad total, y volver a cargarla hasta ese valor inicial. Pero ¿cuál es ese valor? Las celdas 18650 que componen la mayoría de las baterías de las bicicletas eléctricas se cargan hasta un voltaje máximo de 4,20 V. Lo malo es que, obviamente, cargar menos una célula reduce la energía almacenada. El ratio aproximado es de un 10% por cada 70 mV (es decir, 0,07 V). Por ejemplo, una célula cargada hasta 4,10 V almacena un 14% menos de energía que una cargada hasta 4,20 V.
Evidentemente, no te vamos a pedir que saques el voltímetro cada vez que cargas la batería. Pero si tu cargador lo tiene, úsalo. Si no dispones de ninguno de estos dos voltímetros, una manera útil de controlar con cierta precisión la carga de tu batería, es conociendo la tasa de carga que suministra el cargador: seguramente la encontrarás en la placa de características de éste, y suele ser de entre 1,8 y 4 A. Este valor indica la intensidad de corriente que el cargador es capaz de suministrar. Por ejemplo, un cargador de 2 A suministra en una hora 2 Ah y por lo tanto cargará una batería vacía de 9 Ah desde el 0 al 100% en 4 horas y media (puesto que 4,5 h x 2 A = 9 Ah).
En resumen, quédate con que, para maximizar su vida, es mejor cargar la batería hasta el 60%. Finalmente, si unimos los dos conceptos que hemos adquirido: para maximizar la energía almacenada en la vida útil de una batería, grosso modo, debemos cargarla hasta el 60% y hacer profundidades de descarga del 50%. Es decir, debemos consumirla hasta el 10% de su capacidad y cargarla en ese momento hasta el 60%.
NOTA: hay equipos que permiten configurar el voltaje en el que la bicicleta deja de funcionar y salvaguardar así el límite inferior de carga de la batería.
Como tanto la batería como el cargador se podrían calentar mucho durante la carga, busca una superficie que no sufra con el calor ni se pueda quemar. Una vez terminado el proceso de carga, desenchufa el cargador.
Las baterías Litio-ion sufren cuando son expuestas a temperaturas por encima de 30º y también, como hemos visto, cuando son cargadas a una elevada tensión. Las baterías de ion de litio no tienen efecto memoria y no necesitan cargas ni descargas completas.
Para optimizar la vida de la batería, el voltaje óptimo al que debes cargar una de 36 V es de 39,2 V, de 50,96 V en baterías de 48 V y de 27,44 V en las de 24 V, es decir, cargarlas hasta el 60% de la capacidad total. Tampoco es conveniente descargarla completamente; es mejor dejar siempre un remanente de un 10% de la carga total. Es decir, lo mejor es mantenerse en intervalos de descarga entre el 10% y el 60% de la capacidad total. ¿Cómo hacerlo si la bici no tuviera voltímetro?
Si tu bolsillo te lo permite, sobredimensiona la batería al comprar la bici. Casi todos los efectos que se producen en las baterías se explican por la temperatura. Las baterías sufren cuando son sometidas a temperaturas altas. No te pediremos que dejes de usar la bici en verano. Toma ciertas precauciones: nunca dejes la batería al sol ni cerca de una fuente de calor, ni la cargues en las horas centrales del día.
Por el mismo motivo, una batería sufre más si tiene que suministrar grandes intensidades de corriente; estas intensidades producen calentamientos. Por lo tanto, si la bicicleta va siempre niveles de ayuda y potencias de motor altos, la batería siempre tendrá una vida útil menor. Igualmente, la vida útil de una batería se resentirá si se usan cargadores rápidos que suministran altos amperajes.
Las baterías de litio sufren mucho la inactividad. No compres bicis con baterías que no tengan celdas con una mínima garantía de calidad. Tendrás que volver a la tienda muchas veces durante la vida útil de tu ebike y a la larga resultará muy poco rentable.
Por último, recuerda que, llegado el fin de su vida, la batería ha de llevarse a un centro donde reciba el tratamiento ambiental adecuado.
Tabla resumen de recomendaciones para el cuidado de baterías de litio
A continuación, se presenta una tabla que resume las recomendaciones clave para el cuidado y mantenimiento de las baterías de litio en patinetes eléctricos:
| Recomendación | Descripción |
|---|---|
| Evitar descargas completas | Cargar la batería cuando se haya descargado aproximadamente el 50% de su capacidad total. |
| Cargar hasta el 60% | Para maximizar la vida útil, cargar la batería hasta el 60% de su capacidad total. |
| Rangos de descarga | Mantenerse en intervalos de descarga entre el 10% y el 60% de la capacidad total. |
| Evitar temperaturas extremas | No exponer la batería a temperaturas superiores a 30°C ni dejarla al sol o cerca de fuentes de calor. |
| Evitar cargas rápidas | Usar cargadores con amperajes moderados para evitar el calentamiento excesivo de la batería. |
| Evitar la inactividad prolongada | Utilizar la batería regularmente para evitar que sufra daños por inactividad. |
| Calidad de las celdas | Comprar baterías con celdas de buena calidad para asegurar una mayor durabilidad y rendimiento. |
| Reciclaje adecuado | Al final de su vida útil, llevar la batería a un centro de reciclaje para un tratamiento ambiental adecuado. |
Siguiendo estos consejos, podrás prolongar la vida útil de la batería de tu patinete eléctrico y asegurar un rendimiento óptimo a lo largo del tiempo.