¿Por qué pierden prestaciones las baterías?

Un trabajo en Science revisa las causas que explican el envejecimiento de las baterías. M. Rosa Palacín, investigadora del ICMAB-CSIC, y Anne de Guibert, directora de investigación de la empresa SAFT, son las autoras del artículo.

Baterías. Imagen: CSIC.Un articulo de revisión publicado en la revista Science escrito por la Dra. M. Rosa Palacín, investigadora en el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB) del CSIC en colaboración con la Dra. Anne de Guibert, directora de investigación de la empresa francesa SAFT, fabricante de baterías, recopila las causas del envejecimiento y pérdida de prestaciones de las baterías.

Éstas causas, tal como resume el artículo, están relacionadas, por un lado, con las condiciones de operación y, por otro lado, con procesos de degradación de los materiales que forman la batería. Y estos últimos son específicos de cada tipo de batería: las de plomo/ácido, usadas en vehículos de tracción; las de níquel (Ni/Cd o Ni/MH), usadas en automóviles híbridos, en linternas y en algunas aplicaciones domésticas; y las más extendidas en el campo de la electrónica, las de ión litio.

“No ha sido fácil categorizar los fenómenos que tienen lugar pero el resultado permite identificar puntos comunes a las diferentes tecnologías”, explica la doctora M. Rosa Palacín del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB) del CSIC.

Entre los puntos comunes que afectan negativamente a las baterías, están las temperaturas elevadas de operación y la alta velocidad de carga y descarga. Los puntos difieren cuando se habla de los materiales según el tipo de batería, que presentan diferentes formas de degradación.

También influyen los factores ambientales en los que está funcionando la batería: las temperaturas muy altas o muy bajas, si la batería está conectada  a la red permanentemente o no,  o la velocidad de carga. La mayoría de estas condiciones vienen determinadas por la aplicación y por lo tanto el margen de maniobra del usuario para prolongar la duración de las baterías es limitado. Pero en cualquier caso, un consejo: evitar la exposición a temperaturas elevadas siempre será beneficioso.  

“El conocimiento profundo de los procesos de degradación involucrados en la pérdida de prestaciones tiene interés para optimizar las baterías y prever su vida útil”, dicen las investigadoras. “Y aunque eso es menos relevante en el caso de la electrónica portátil, porque acabamos cambiando de móvil cada pocos años, es de gran importancia en aplicaciones como el vehículo eléctrico o el almacenamiento en la red eléctrica, para las que una larga duración de las baterías es imprescindible tanto por razones de coste como de sostenibilidad”, apuntan las investigadoras.

Why do batteries fail?.  M. R. Palacín, A. de Guibert, Science 351, 1253292 (2016). DOI: 10.1126/science.1253292

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