¿Lo sabías? El ciclo de vida de la batería del auto eléctrico

¿Lo sabías? El ciclo de vida de la batería del auto eléctrico

La vida útil de las celdas de la batería de un vehículo eléctrico comprende cuatro fases: desarrollo, uso en el vehículo, second life y reciclaje.

Por:  Yen Yen

La química aplicada a las celdas es la receta, y los ingredientes de la tarta (o sea, la batería de iones de litio) son los cuatro componentes: cátodos, ánodos, separadores y electrolitos. El resultado no depende solo de las cantidades y la calidad de los ingredientes, sino también de cómo se combinan y procesan (no todos los hornos cuecen igual).

La composición de las materias primas más importantes, la densidad de la energía y la potencia, la seguridad, la vida útil... todo esto se investiga en el Centro de Competencia para Baterías. Así, el laboratorio puede profundizar en el conocimiento existente, rastrear las diversas tendencias para el futuro de las celdas de batería del coche eléctrico y ayudar a dar forma a los propios desarrollos. Al mismo tiempo, el BMW Group puede determinar qué formatos de celdas de baterías usar, con qué materiales crearlas y bajo qué condiciones obtenerlas de los proveedores.
El director general de BMW Oliver Zipse, señaló: "Al ser pioneros en el tema de la sostenibilidad, nuestras decisiones tienen un gran peso entre los proveedores de baterías, y utilizamos esta influencia. Hemos acordado contractualmente con los fabricantes de nuestras baterías que solo utilizarán energía limpia en la producción de nuestra quinta generación de celdas. A partir de este año, pondremos en práctica esta tecnología sobre la carretera con el BMW iX3 e iremos incorporándola a nuestra gama de productos (el año que viene, por ejemplo, lanzaremos el BMW iNEXT y el BMW i4). A medida que aumente el volumen, el uso de la electricidad limpia nos permitirá garantizar un ahorro de unos 10 millones de toneladas de CO2 en los próximos 10 años. En comparación, es más o menos la cantidad de CO2 que emite anualmente una ciudad con millones de habitantes como Múnich".


El cátodo, el polo positivo, se compone en la actualidad de óxido de cobalto manganeso níquel litio (NMC). Para el ánodo, el polo negativo, se usa grafito.
BMW Group ha reestructurado sus cadenas de suministro para la quinta generación de baterías de coches eléctricos y a partir de 2020 adquirirá el cobalto y el litio directamente a los productores, sin intermediarios, tras lo que pondrá estos materiales a disposición de los fabricantes de sus baterías.

En el futuro, BMW adquirirá el cobalto directamente en las minas de Australia y Marruecos, y el Litio también en Australia (entre otros lugares). Así, consigue una transparencia del 100 % en el origen de estas dos materias primas tan importantes. Además, el BMW Group, junto con BASF SE, Samsung SDI y Samsung Electronics, ha lanzado una iniciativa intersectorial en la República Democrátiva del Congo con el proyecto piloto «Cobalt for Deveolpment». Su objetivo es mejorar las condiciones laborales de las personas que trabajan en minería a pequeña escala en una mina de cobalto seleccionada. Las empresas implicadas han encargado a la entidad Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GmbH (GIZ) que estudie cómo pueden mejorarse en el plazo de tres años las condiciones vitales y laborales de estos mineros de cobalto y las comunidades en las que viven. Si el proyecto tiene éxito, estos enfoques pueden transferirse a otras minas no intensivas o no industrializadas a largo plazo.

Optimizar las celdas de batería para los nuevos coches eléctricos es una prioridad principal. Sin embargo, esto no gira en torno al tamaño, sino a la tecnología, es decir, a la eficiencia. Los nuevos vehículos eléctricos ya pueden llegar a una autonomía de hasta 600 kilómetros con una sola carga, y la tendencia va al alza. La vida útil de una única batería de coche depende en gran medida del comportamiento de uso del conductor: la carga rápida, por ejemplo, ejerce una presión mayor sobre las baterías que la carga convencional.

Además, la temperatura ambiente, el número de ciclos, la intensidad de la descarga y la antigüedad de la batería (independientemente de su uso) son otros factores que influyen. 

Así se trabaja: Tres operarios abren los módulos de batería con sus fresadoras para llegar a los lugares realmente valiosos, donde se encuentran las materias primas. Después, la carcasa de aluminio, el material de los electrodos y la lámina separadora se muelen en una máquina especial hasta hacerlos trizas. Esta máquina funciona gracias a la energía que se descarga de la batería y puede triturar hasta 500 kg de material por hora. Estamos en las instalaciones de la empresa química Duesenfeld, en la Baja Sajonia. Una de las empresas, junto a Northvolt y Umicore, por ejemplo, que pueden reciclar casi por completo las baterías de iones de litio instaladas en los vehículos eléctricos.
En este proceso se emplean varios métodos. Además del triturado, las celdas de batería también se pueden calentar en un horno a temperaturas muy altas durante un proceso pirometalúrgico, de modo que los metales que contienen se fundan y se puedan separar. La movilidad eléctrica solo es sostenible si las baterías se reciclan. Su ciclo de vida solo se cierra de forma óptima si se reciclan extensivamente los materiales. Esto nos lleva de vuelta al lugar de nacimiento de la batería.

Fotos: BMW; Ilustración: Bratislav Milenkovic; Autor: Markus Löblein
 

Yen Yen

Argentina, Periodista egresada en el Círculo de Periodistas+ info

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