InicioBicicletas eléctricasLos cuidados de la batería: cómo prolongar la vida de tu batería de litio

Los consejos sobre el cuidado de una batería de litio son como las recetas de gazpacho: cada uno tiene la suya y es muy raro que dos recetas coincidan. Las leyendas urbanas y los rumores proliferan y, es muy difícil saber qué consejos para hacer más longeva una batería de litio son válidos y cuales son pura invención. Tanto es así, que  incluso en las páginas de los propios fabricantes es fácil encontrar contradicciones.

En Bike & Roll nos hemos propuesto redactar unos consejos fiables y para eso hemos acudido, primero a nuestra propia experiencia, y luego, a las escasas fuentes que realmente aportan datos.

Lo que aquí vas a encontrar es válido para todas las baterías de litio, tanto de bicicletas, como de teléfonos móviles u ordenadores portátiles, aunque los datos concretos podrían variar según el tipo de batería de litio.

La guía definitiva para cuidar tu batería de litio

Una batería de litio funciona gracias el movimiento de iones entre los electrodos positivo y negativo. En teoría, este mecanismo debería funcionar indefinidamente, pero los ciclos de carga, la temperatura elevada, los periodos de almacenamiento y el envejecimiento general de los componentes, van restando rendimiento al proceso con el tiempo.

Cómo y cuándo cargar (y descargar) una batería de Litio

Los fabricantes especifican con el dato de los ciclos de carga/descarga —normalmente entre 300 y 500—, la vida probable que tendrán sus baterías. No obstante, es una información que dice muy poco, primero, porque falta por definir qué es exactamente un ciclo de carga/descarga, y segundo, porque hay otros muchos factores que intervienen.

Caída capacidad de batería de litio tras ciclos de carga/descarga

Tabla 1. Caída de la capacidad de 11 baterías de Litio-polímero frente a número de cargas/descargas. Han sido cargadas a 1.500 mA hasta 4,2 V y después se han saturado a 75 mA. Se han descargado a 1.500 mA hasta 3 V y se ha repetido el ciclo. (Fuente: Cadex Laboratories. www.cadex.com).

La gráfica muestra sin lugar a dudas, una pérdida de capacidad debida a los ciclos de carga/descarga.

Sin embargo, 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. Lo vemos en esta tabla:

Ciclos de carga frente a profundidad de descarga en baterías de litio.

Tabla 2. Ciclos de carga admitidos por baterías de óxido de cobalto/litio, antes de que su capacidad caiga a un 70% de la inicial, en función de la profundidad de descarga.

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. En contra de lo que normalmente se cree, las descargas parciales son beneficiosas para las baterías Li-ion. Al contrario que las de níquel, las baterías de litio no tienen efecto memoria y no necesitan periódicamente ciclos de descarga completa para prolongar su vida.

No queremos que te conviertas en un talibán de la batería, así que 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 hasta la mitad del total, cargándola de nuevo en ese momento. Por ejemplo, si cargas la batería hasta el 60%, vuelve a cargarla al llegar al 10%. Requiere un poco de disciplina, pero el retrasar al máximo el volver a la tienda a por una batería nueva o a regenerar la estropeada, y la satisfacción que te proporciona tu bici compensarán con creces.

Cuánto cargar las baterías de Litio

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? Es decir, ¿Hasta qué nivel hay que cargar una batería de Litio?

Las células se cargan habitualmente hasta 4,20 V. Si lo hiciéramos a 0,10 V menos, doblaríamos el número de ciclos de carga de una batería de Litio. Es decir, si con una carga a 4.20 V una celda tuviera una vida de 300 ciclos, al cargarla a 4.10 V, su vida podría llegar a ser de 600 ciclos, a 4.0 V de 1.200 ciclos, y a 3.90 V podría llegar hasta los 2.400 ciclos.

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 a 4,10 V almacena un 14% menos de energía que una cargada a 4,20 V. No hay que asustarse: es una reducción temporal; cargándola de nuevo, esta vez a 4,20 V, se almacenaría el 100% de la energía.

Nivel de carga de la batería frente a ciclos de carga admitidos y energía almacenada.

Tabla 3. Nivel de carga de las celdas frente a ciclos de carga admitidos y energía almacenada.

Para alargar la vida de tu batería, el voltaje óptimo hasta el que se debe cargar cada célula es de 3,92 V. Por debajo de ese valor no se obtienen beneficios. Volviendo a las bicicletas eléctricas, eso significaría llenar una batería de 36 V hasta los 39,2 V, una de 48 V hasta los 50,96 V y una de 24 V hasta los 27,44 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 el display de tu bicicleta eléctrica tiene voltímetro, averiguarás de manera práctica en unas cuantas cargas, cuánto tiempo lleva cargar la batería hasta más o menos el voltaje óptimo. Si no tienes ningún voltímetro, quédate con que es mejor cargar la batería hasta el 50-60% como máximo. Carga hasta el tope solamente cuando verdaderamente vayas a necesitar autonomía, pero en el uso diario intenta respetar estas indicaciones.

Dónde cargar las baterías de Litio

Como ya hemos comentado, las baterías sufren con las altas temperaturas y la carga es uno de los momentos en que se más se calienta una batería; busca el lugar más fresco de la casa y evita situar la batería al sol.

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 bandeja metálica podría ser un buen lugar, porque además ayudará a disipar el calor.

Cómo almacenar las baterías de Litio

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. Almacenar las baterías a altas temperaturas y en un estado de carga completo durante un tiempo prolongado puede ser más perjudicial incluso que los ciclos de carga/descarga.

La Tabla 4 muestra la capacidad que le quedaría a una batería tras un año de almacenamiento, en función de la temperatura y de la carga a la que ha sido guardada.

Pérdida de capacidad de una batería de Litio durante un año de almacenamiento dependiendo de la temperatura y la carga

Tabla 4. Capacidad restante de una batería de Litio durante un año de almacenamiento dependiendo de la temperatura y la carga con que se almacena (Para baterías de Litio Cobalto; los valores pueden cambiar según el tipo de batería de Litio).

La temperatura óptima de almacenamiento es lo más cercana posible a 0º  y con un 40% de carga y por supuesto, como cualquier material electrónico, mejor en ambientes secos.

Conclusiones

• No olvides que la batería es la pieza más delicada y cara de tu bici eléctrica, así que merece unos mínimos cuidados.

• Las baterías sufren degradación irreversible cuando son sometidas a temperaturas por encima de los 30º, así que, en días de mucho calor, es mejor dejarlas en casa. El frío, aunque reduce los rendimientos, no suele producir daños irreversibles, siempre que la temperatura esté por encima de los 0º.

• Las baterías de litio no tienen efecto memoria y por lo tanto no necesitan periódicamente descargas completas. Tampoco necesitan cargas completas al principio de su vida útil.

• El voltaje óptimo al que debes cargar una batería 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. Si no tienes manera de medirlo, cárgala hasta el 50-60%. Esto no quita para que la puedas cargar a tope cuando, eventualmente, necesites autonomía extra.

• El momento óptimo para volver a cargar la batería es cuando has consumido el 50% de su capacidad total. Es decir, si la cargaste al 60%, vuelve a hacerlo cuando el nivel llegue al 10%.

•  Si habitualmente haces trayectos largos y tu bolsillo te lo permite, sobredimensiona la batería; unos amperios hora de más requieren mayor inversión, pero tendrás más margen de autonomía para poder hacer las cargas y descargas correctamente, con lo que finalmente lo notarás en la duración y por lo tanto habrás ahorrado.

•  Evita hacerlo, pero si necesitas guardar la batería durante un período de tiempo prolongado, hazlo en un lugar fresco y seco cargada al 40%.

En Bike & Roll tenemos una gran experiencia en la venta y reparación de bicis eléctricas, la reparación de baterías y la instalación de kits de conversión y este es el único consejo que damos a nuestros clientes más apresurados: usa mucho la bici, y carga la batería un ratito el día que la hayas usado.

 


Comentarios

Los cuidados de la batería: cómo prolongar la vida de tu batería de litio — 2 comentarios

  1. HOla tengo una bici de quipplan y les llame por que esto mismo y me dijeron que yo no conocia sus baterias y que haga lo que las instrucciones decia y que no dejara descargar toda la bateria porque sino necesitarias un cargador si la desgargaba totalmente y que sus usuarios las cargan a tope y que quien me habia dicho esto de cargar solo cuando llega al 50% y luego no cargar hasta el 100%, mirar haber si podeis ayudar con esto porque me lo dijo un amigo del que me fio mucho. espero su respuesta gracias

    • Hola Juan Carlos:

      En esta entrada del blog aportamos datos comprobados de laboratorios de fiar. Si la gente de Quipplan te aporta datos verificados del comportamiento de sus baterías, creételos. Si no te dan datos, mejor confía en nosotros.

      Un saludo
      El equipo de Bike & Roll

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